[发明专利]一种基于分布式的喷水推进装置故障诊断预测系统

说明书

本发明实施例提供一种基于分布式的喷水推进装置故障诊断预测系统，包括机械诊断预测子系统，用于对装置的机械系统的第一参数进行采集、处理和存储，基于第一运行参数进行特征提取，进行健康状态评估、故障诊断和预测；控制诊断子系统，用于对装置的控制系统的第二参数进行采集、处理和存储，基于第二参数进行特征提取，进行健康状态评估、故障诊断；液压诊断子系统，用于对装置的液压系统的第三参数进行采集、处理和存储，基于第三参数进行特征提取，进行健康状态评估、故障诊断；上位机控制子系统上述三个子系统通信连接，用以进行各子系统的参数配置、数据管理、装置级综合诊断与健康状态评估，显示实时数据和数据处理结果。

技术领域

本发明涉及喷水推进技术领域，特别是涉及一种基于分布式的喷水推进装置故障诊断预测系统。

背景技术

喷水推进装置，是一种新型动力推进方式，具有高航速、推进效率高、抗空化性能好、机动性和操纵性优越、吃水浅、适应变工况能力强等众多优点，已广泛应用于各类型船舶中。喷水推进装置属于复杂度极高的大型机电液装置，涉及电子电气、计算机通讯、自动控制、液压传动和机械系统等多个领域。该装置利用推进泵喷出水流的反作用力来产生推力，通过操舵倒航机构分配和改变喷流方向可以实现船舶的操纵控制。典型的喷水推进装置涵盖机械系统、液压系统和控制系统，具有应用范围广、使用强度大、可靠性要求高等明显特点。由于喷水推进装置结构复杂、工作环境恶劣、工况复杂多变，且通常要求高负荷、长时间运行，导致喷水推进装置故障时有发生，现有BIT系统基本都是开关量信号，状态量信号较少，难以对运行状态信号进行积累，船员受经验和技术水平限制，很难做出准确的健康状态评估和故障诊断，没有趋势预测能力，更无法有效的排除故障，影响船舶的正常航行，严重时无法完成工作任务。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于分布式的，解决了现有船舶喷水推进装置有效状态数据积累缺乏，诊断覆盖不全面，缺乏趋势预测能力的问题的喷水推进装置故障诊断预测系统。

本发明实施例提供一种基于分布式的喷水推进装置故障诊断预测系统，包括：

机械诊断预测子系统，其用于对喷水推进装置的机械系统的第一参数进行采集、处理和存储，基于所述第一运行参数进行特征提取，并进行健康状态评估、故障诊断和预测，所述第一参数至少包括轴承的温度和振动参数、壳体振动参数和主轴转速；

控制诊断子系统，其用于对喷水推进装置的控制系统的第二参数进行采集、处理和存储，基于所述第二参数进行特征提取，并进行健康状态评估、故障诊断，所述第二参数至少包括电压、倒航角度、操舵角度；

液压诊断子系统，其用于对喷水推进装置的液压系统的第三参数进行采集、处理和存储，基于所述第三参数进行特征提取，并进行健康状态评估、故障诊断，所述第三参数至少包括油液流量、压力、温度、液位；

上位机控制子系统，其通过通讯子系统与所述机械诊断预测子系统，所述控制诊断子系统和所述液压诊断子系统通信连接，所述上位机控制子系统用以对所述机械诊断预测子系统，所述控制诊断子系统和所述液压诊断子系统进行参数配置、数据管理、装置级综合诊断与健康状态评估，并显示实时数据和数据处理结果。

在本发明的一些实施例中，所述机械诊断预测子系统，包括：

第一数据采集模块，其用于采集所述第一参数；

第一信号预处理模块，其用于所述第一参数进行预处理；

第一信号分析模块，其用于对进行预处理后的数据进行特征提取、状态识别和故障诊断，得到特征数据、状态识别结果、故障诊断结果、趋势预测结果；

第一数据储存模块，其用于存储所述第一参数、所述特征数据、所述状态识别结果、所述故障诊断结果和所述趋势预测结果。

在本发明的一些实施例中，所述控制诊断子系统，包括：

第二数据采集模块，其用于采集所述第二参数；