发动机健康诊断方法及发动机诊断系统与流程

本申请涉及履带式起重机发动机维护方法技术领域，尤其是涉及一种发动机健康诊断方法及发动机诊断系统。

背景技术：

目前，对于履带式起重机的发动机的健康监测，还仅限于依靠技术人员根据发动机的主机运行时间，结合设备的维护保养手册，确定出发动机需要维护保养，监测过程繁琐，效率低，且这种监测方式精度低。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种发动机健康诊断方法及发动机诊断系统，在一定程度上解决了现有技术中存在的对发动机的健康监测效率低，监测方式精度低的技术问题。

本申请提供了一种发动机健康诊断方法，包括如下步骤：

步骤100、采集发动机在实际工作状态下的各工作参数值；

步骤200、将采集到的各所述工作参数值分别与对应的预设标准值进行比较，得出各所述工作参数值对应的健康得分；

步骤300、以权重方式累加各所述健康得分，得出所述发动机的整机健康得分；

步骤400、根据所述整机健康得分判断出所述发动机的健康状态，并提醒用户是否对所述发动机进行维护保养。

在上述技术方案中，进一步地，所述发动机的健康状态包括健康状态、亚健康状态以及不健康状态，且在所述步骤400中，当所述发动机的健康状态为亚健康状态或者不健康状态时，提醒用户对所述发动机进行维护保养。

在上述任一技术方案中，进一步地，步骤200包括：将采集到的各所述工作参数值分别与对应的预设标准值进行比较，得出各所述工作参数值对应的健康得分，并判断出对应的健康状态，对于处于亚健康状态以及不健康状态的工作参数值而言，提醒用户并给出分析和解决方案。

在上述任一技术方案中，进一步地，在步骤300中，根据各所述工作参数值越靠近对应的所述预设标准值时，得出的各所述工作参数值的健康得分越高。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述工作参数值对应的健康得分＝100-(|m-n|/m)×10，其中定义：所述预设标准值为m，采集到的所述工作参数值为n。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述发动机的工作参数值包括进气阻力、进气压力、机油压力以及燃油消耗率。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述整机健康得分＝所述机油压力的健康得分×30％+所述进气阻力的健康得分×30％+所述进气压力的健康得分×20％+所述燃油消耗率的健康得分×20％。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述发动机的实际工作状态为怠速状态、低速状态、中速状态以及高速状态中的一种。

在上述任一技术方案中，进一步地，当所述发动机的整机健康得分介于60-80之间时，所述发动机的健康状态为亚健康状态；

当所述发动机的整机健康得分低于60时，所述发动机的健康状态为不健康状态；

当所述发动机的整机健康得分高于80时，所述发动机的健康状态为健康状态。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述发动机健康诊断方法还包括如下步骤：

采集发动机的实际运行时间，与预设的机油的保养周期相比较，当所述发动机的实际运行时间大于等于所述保养周期时，提醒用户对所述发动机的机油进行维护保养。

本申请还提供了一种发动机诊断系统，基于上述的所述发动机健康诊断方法，所述发动机诊断系统包括顺次通讯连接的信息采集模块、信息处理模块、信息汇总模块以及信息输出模块；

其中，所述信息采集模块用于采集发动机在实际工作状态下的工作参数值；所述信息处理模块用于将所述发动机的实际工作参数值与预设标准值进行比较，并得出所述实际工作参数值对应的健康得分；所述信息汇总模块用于将所述实际工作参数值对应的健康得分按权重累加得出整机健康得分，并分析判断故障的原因以及提供解决方案；所述信息输出模块用于将所述信息汇总模块得出的结论进行输出。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的发动机健康诊断方法，能够对起重机用发动机健康模型进行直观、系统的量化评价，并将评价结果提示给用户，尤其对于上述中发动机处于亚健康状态或者不健康状态时，用户能够根据提示及时对发动机进行维护保养，保证发动机的正常运行，避免事故的出现，更加安全、可靠，即实现了发动机的维护保养提示，发动机的故障分析预判以及对发动机的故障解决方案支持。上述的过程无需人工参与，监测效率高，且经过监测多个工作参数值判断发动机的健康状态，较以往只监测发动机的主机运行时间而言，判断结果更加精准，更加符合实际。

本申请提供的发动机诊断系统，基于上述的发动机健康诊断方法，因而，能够实现对发动机的健康监测以及对用户的提示，工作效率高、监测结果更精确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的发动机健康诊断方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的发动机诊断系统的示意图。

附图标记：

1-信息采集模块，2-信息处理模块，3-信息汇总模块，4-信息输出模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1和图2描述根据本申请一些实施例所述的发动机健康诊断方法及发动机诊断系统。

实施例一

参见图1所示，本申请的实施例提供了一种发动机健康诊断方法，应用于履带起重机，本发动机健康诊断方法包括如下步骤：

步骤100、采集发动机在实际工作状态下的各工作参数值；

步骤200、将采集到的各工作参数值分别与对应的预设标准值进行比较，得出各工作参数值对应的健康得分；

步骤300、以权重方式累加各健康得分，得出发动机的整机健康得分；

步骤400、根据整机健康得分判断出发动机的健康状态，并提醒用户是否对需要发动机进行维护保养。

针对于步骤400中，发动机的健康状态包括健康状态、亚健康状态以及不健康状态，尤其当发动机的健康状态为亚健康状态或者不健康状态时，提醒用户对发动机进行维护保养，也即此处注意：除了发动机的整机健康得分低时，提示用户对发动机维护保养外，由于时刻监测多个工作参数值，当某一工作参数值的健康得分较低时，此种状况下会对应提醒用户维护保养，并且给出造成此参数较低的原因，以及提供用户相应的解决方案。可见，上述过程实现了发动机的维护保养提示、发动机的故障分析预判以及对发动机故障解决方案的支持。当然，发动机的健康状态不仅限于上述三种，还可根据实际需要进行调整，设置更加细分的工作状态。

将本发动机健康诊断方法应用于起重机发动机，能够对起重机用发动机健康模型进行直观、系统的量化评价，并将评价结果提示给用户，即实现了发动机的维护保养提示，发动机的故障分析预判以及对发动机的故障解决方案支持，保证发动机的正常运行，更加安全、可靠，此外，上述过程无需人工参与，监测效率高，且经过监测多个工作参数值判断发动机的健康状态，较以往只监测发动机的主机运行时间而言，判断结果更加精准，更加符合实际。

当然，本发动机健康诊断方法不仅限应用于对履带起重机的发动机，还可应用于其他机械设备中的发动机。

在该实施例中，优选地，工作状态为怠速状态、低速状态、中速状态以及高速状态中的一种；发动机的工作参数值包括进气阻力、进气压力、机油压力以及燃油消耗率。

发动机具有四种工作状态，对应于在每一种工作状态下，可对应地采集上述参数即进气阻力、进气压力、机油压力以及燃油消耗率，将采集到的数据与对应此工作状态下的预设标准值进行比较，此处可采用如下的方法进行健康得分的评价：此处可采用下述公式“100-(|m-n|/m)×10，其中，预设标准值为m，采集到的工作参数值为n”计算出各所述工作参数值的健康得分，实测值越靠近预设标准值时，得分越高。

当此参数的健康得分介于60-80之间时，为亚健康状态；当此参数的健康得分低于60时，为不健康状态；当此参数的健康得分高于80时，为健康状态。针对于亚健康状态或者不健康状态，也就说明了发动机出现了故障，会及时提醒用户，并且给出造成此参数较低的原因，以及提供给用户相应的解决方案。

在得出各工作参数值对应的健康得分后，按照各参数对发动机运行的影响程度，并以权重方式累加得出整机健康得分，例如整机健康得分＝机油压力的健康得分×30％+进气阻力的健康得分×30％+进气压力的健康得分×20％+燃油消耗率的健康得分×20％，当然，对于上述公式中各工作参数值的健康得分的占比可根据实际需要进行调整。

再根据发动机的整机健康得分，确定出发动机的健康状态，判断标准如下：

当发动机的健康得分介于60-80之间时，发动机的整机健康状态为亚健康状态；

当发动机的健康得分低于60时，发动机的整机健康状态为不健康状态；

当发动机的健康得分高于80时，发动机的整机健康状态为健康状态。

当然，不仅限于以60以及80这两个数据作为评分标准，还可根据实际需要，进行合理调整。

针对发动机处于亚健康或者不健康状态时，并提醒用户对发动机进行维护保养。

针对上述诊断过程，具体以实际的数据举例如下：

例如当发动机处于怠速状态时，发动机预设机油压力标准值为0.5bar，可采用公式“100-(|0.5-n|/0.5)×10，其中，预设标准值为m，采集到的工作参数值为n”计算出采集的各所述工作参数值的健康得分，再按照“当此参数的健康得分介于60-80之间时，为亚健康状态；当此参数的健康得分低于60时，为不健康状态；当此参数的健康得分高于80时，为健康状态”，对应地得出各工作参数值所对应的健康状态，当然，也可采用下述方式对参数进行评价：

表1示出了发动机的机油压力在怠速状况下的评分准则：

表1

参见表1，当机油压力在0.45＜x＜0.55bar之间时，健康得分在80≤a1≤100之间，为健康状态；当机油压力在0.35≤x≤0.45bar或0.55≤x≤0.65bar之间时，健康得分在60≤a1＜80之间，为亚健康状态；当机油压力在x＞0.35bar或x＞0.65bar之间时，健康得分在a1＜60的范围内，为不健康状态。此外，针对于亚健康状态或者不健康状态，也就说明了发动机出现了故障，会及时提醒用户，并且给出造成此参数较低的原因，以及提供给用户相应的解决方案，可参照表2和表3理解，表2为发动机机油压力偏低的问题分析和解决方案对应表，表3为发动机机油压力偏高的问题分析和解决方案对应表。

表2

表3

注意：通过参数确定亚健康状态或者不健康状态时，还需要进一步将其与预设标准值进行比较，确定实测的参数指是偏高还是偏低，对应提示处不同的解决方案。

其他评估项例如发动机的进气阻力、进气压力和燃油消耗率可同样参照机油压力的模式进行健康得分评估，对评估结果进行列表表示即表4。

表4

参考表4，发动机整机的健康得分则等于各评估项得分权重累加，即：发动机整机的健康得分＝a×0.3+b×0.2+c×0.3+d×0.2，在根据发动机整机的健康得分对应地判断出发动机的健康状态，当发动机的整机状态为不健康或者亚健康状态时，提醒用户对发动机进行维护保养。

在该实施例中，优选地，发动机健康诊断方法还包括如下步骤：

采集发动机的实际运行时间，与预设的机油的保养周期相比较，当发动机的实际运行时间大于等于保养周期时，提醒用户对发动机的机油进行维护保养。

实施例二

参见图2所示，本申请的实施例还提供一种发动机诊断系统，应用于履带起重机，本发动机诊断系统包括顺次通讯连接的信息采集模块1、信息处理模块2、信息汇总模块3以及信息输出模块4；

其中，信息采集模块1用于采集发动机在实际工作状态下的工作参数值，信息处理模块2用于将发动机的实际工作参数值与预设标准值进行比较，并得出实际工作参数值对应的健康得分，信息汇总模块3用于将实际工作参数值对应的健康得分按权重累加，得出整机健康得分，并分析判断低分也即故障的原因以及提供解决方案；信息输出模块4用于将信息汇总模块3得出的结论进行输出。

可见，本发动机诊断系统能够高效地对发动机进行健康监测，准确做出评价并提示给用户，保证了发动机的安全运行。

当然，本发动机诊断系统不仅限应用于对履带起重机的发动机，还可应用于其他机械设备中的发动机。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。