[发明专利]船用涡轮增压器在线监测及故障诊断方法

说明书

本发明涉及涡轮增压器技术领域，具体涉及船用涡轮增压器在线监测及故障诊断方法，利用AI故障判断学习方法对增压器运行状态和参数进行监测，得到监测数据；若监测数据无异常，增压器正常运行，并继续对增压器进行监测，若监测数据异常，则增压器发生故障，并基于参数变化情况判断故障类型，根据故障类型进行报警或停机；若故障类型一般，在线监测系统进行故障报警，并给出解决方案，若故障类型严重时，则增压器紧急停机，人工拆解增压器检查解决故障，该方法通过对变压器进行实时监测，并根据监测的数据进行故障判断，准确的掌握增压器运行状态，做好增压器故障预测，缩减船舶维修成本。

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，尤其涉及船用涡轮增压器在线监测及故障诊断方法。

背景技术

船用涡轮增压器是船舶重要的动力辅助装置，其可靠性将影响船舶航行安全，国内缺少增压器在线监测及故障诊断的相关研究。

增压器在船舶远洋航行时，一旦出现问题和故障，将影响船舶行驶和柴油机的油耗、排放；由于增压器为旋转机械与柴油机往复式机械运行方式不同，须配备2-3名专业的增压器技术维保人员和专业的拆装工装，将增高船舶出海成本，且缺少专业的增压器海上维修规范，增压器在远洋时出现故障停机，不便维修。

若使用拖船或其他海上救援等方式，将增大船舶维修成本；若能实时、准确的掌握增压器运行状态，做好增压器故障预测，将极大的提高远洋航行距离，缩减船舶维修成本。

发明内容

本发明的目的在于提供船用涡轮增压器在线监测及故障诊断方法，旨在实时准确掌握增压器运行状态，做好增压器故障预测，缩减船舶维修成本。

为实现上述目的，本发明提供了船用涡轮增压器在线监测及故障诊断方法，包括以下步骤：

在线监测系统利用AI故障判断学习方法对增压器的运行状态和参数进行实时监测，得到监测数据；

若所述监测数据无异常，所述增压器正常运行，并继续对所述增压器进行监测，若所述监测数据异常，则所述增压器发生故障，并基于所述参数变化情况判断故障类型，根据所述故障类型进行报警或停机；

若所述故障类型为油压过高或者过低，所述在线监测系统进行故障报警，并给出解决方案，若所述故障类型为振动超过了4mm/s时，则所述增压器紧急停机，人工拆解所述增压器检查解决故障。

其中，所述AI故障判断学习方法是增压器在线监测及故障诊断系统中的一部分，其主要原理为使用人工神经网络的方式进行故障诊断。

其中，所述AI故障判断学习方法的具体方式：

内置增压器正常状态下的各参数上下限信号值，得到基础数据；

线监测系统的采集所述基础数据进行转化，得到矩阵向量，并对所述基础数据进行挖掘分析计算，得到计算结果；

基于所述计算结果对所述采集数据进行模型拟合，得到正常数据模型；

将所述增压器运行状态的数据输入所述正常数据模型中进行变异处理，得到数据类型，若数据类型与所述正常数据模型的数据类型一致，则所述增压器无故障，若不一致，则表示所述增压器故障。

其中，所述参数包括增压器的进气压力、温度和流量；增压器的排气压力、温度、和流量；滑油进、出压力与温度；环境温度、增压器转速和壳体振动。

其中，所述故障类型严重包括所述增压器发生喘振和振动值超标。