专利名称：船舶发电柴油机故障诊断电路结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于故障设备诊断技术领域，属于一种测定柴油机参数，从而进一步 判定船舶发电柴油机故障的诊断电路结构。
背景技术：
船舶作为海上独立的活动单元，长年累月在水面航行，运行工况复杂，船舶装载货 物、靠离码头都会使众多的用电负载频繁地起动或停止，电站柴油机负荷和运转工况经常 发生变化。柴油机一旦发生故障，轻则危及船舶用电设备安全和使用，重则危及船舶和人员 安全。目前船舶柴油机的故障主要通过船员的日常检修和定期维修来维护，但海上发生 事故只有靠船员自己维修。对船舶柴油机的诊断研究目前国内外很多高校和研究机构都展 开研究工作，但真正的船舶准确诊断仪器则很少，因此研制船舶电站柴油机故障诊断系统 对柴油机的维护和减轻船员工作量具有重要意义。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足而提供的一种用于船 舶发电柴油机故障诊断电路结构，该结构可以实时监测柴油机的工作状态，早发现故障早 排除，避免重大事故的发生。为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案如下一种船舶发电柴油机故障诊断电路结构，其特征在于，包括加速度传感器和与之 连接的恒流源电压模块，恒流源电压模块输出端通过隔直低通滤波电路连接到A/D转换电 路，A/D转换电路连接到中央处理模块，中央处理模块与LCD显示器和可用于接收数据或与 上位主机传输数据的通信模块连接。进一步特征为所述的隔直低通滤波电路为可时钟编程的芯片MAX293。进一步特征为可用于显示数字的拨码开关作为数据输入和A/D转换模块的数据 通过总线收发器74HC245进行数据缓冲。所述的总线收发器74HC245通过可编程逻辑功能G16V8和中央处理模块连接。所述的船舶发电柴油机故障诊断电路结构，中央处理模块为PC/104模块。本实用新型的优点是电路整体以PC/104模块作为主控制器因为PC/104模块属于 基于模块设计的工业微机系统，其核心模块(CPU module)具备标准化系列化产品；支持固 态磁盘SSD，适合工业环境的使用；具有三路串行接口，可以用于接受设备数据或与上位主 机传输数据；可开发相应的采集板实现振动信号的采集；体积小(90mmX96mm)功耗低、可 叠层，适合嵌入设计；总线与广泛流行的PC/AT体系相兼容，开发人员可借助于熟悉的操作 系统、编程语言和开发工具，大大缩短开发周期和减少技术风险。从而本实用新型能实现柴 油机的智能化诊断，把船用柴油机的维修由开始的事后维修发展到实时监测，并通过软件 建模提前发现故障并诊断故障原因。
图1为本发明轴流泵双联弯管找正划线工装的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。对船用柴油机的故障诊断，在柴油机上设置YD加速度传感器，诊断包括进排气门 漏气故障或缸套磨损故障等柴油机典型故障，本实用新型在柴油机八个气缸设置了传感 器，参见图1，作为故障诊断电路的八个输入信号，八路传感器输入信号经过恒流源电压模 块ι输出，恒流源电压模块1包括八个三端可调电流源LM334，分别连接八路传感器信号， LM334提供2mA恒流源电压，电压值为12V，这样输出信号的电压值在-5V +5V范围内，因 为整个诊断电路内的模块使用的电压都是+5V，所以在从恒流源电压模块出来的信号通过 稳压管DDl和DD2构成+5V的稳压限幅电路2，使信号控制在+5V输出；经过限幅处理的信 号进入滤波电路3，滤波电路3包括八个低通滤波器MAX293，分别连接八路信号，根据不同 部位故障对信号不同频率要求，对MAX293进行时钟编程实现所要求的低通截止频率，电路 中设计截止频率为lOkHZ。对八路传感器信号进行处理后，从MAX293输出的信号到A/D转 换模块5进行模数转换，A/D转换模块5包括A/D转换器MAX197，信号通过MAX197变成数 字信号。同时在一般柴油机的系统中都会显示出转速和油门的大小，例如，转速显示300， 油门显示2. 5，我们可以人为的拨动拨码开关为300或2. 5，这样可以减少电路中传感器的 数量，通过拨码开关上数字的增加和减少拨码按钮实现数字的增加和减少，作为输入信号 可以直接给中央处理器5处理。从A/D转换模块输出的数字信号和拨码开关的数字信号进 入总线收发器74HC245进行数据缓冲，这样它们在总线上可以互相等待，中央处理器5通过 对可实现逻辑功能的G16V8芯片控制对74HC245的数据读取处理。中央处理器5对各个元 器件地址译码和地址数据的分时复用与现有技术相同，这里不再赘述。振动信号采集到中 央处理器PC/104，通过软件设计对A/D转换模块4转换后的数字信号进行滤波、整周期平 均等信号处理后，得到频谱图，再结合柴油机转速和油门工况，通过软件建模来分析故障原 因，通过显示器告诉船员，那里出现故障和故障原因等，这样船员就可以及时地排除故障， 甚至可以预测故障，避免故障的发生。同时也可以通过串口通信向上位机传输数据，用于故 障风险评估等的分析。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
权利要求一种船舶发电柴油机故障诊断电路结构，其特征在于，包括加速度传感器和与之连接的恒流源电压模块，恒流源电压模块输出端通过隔直低通滤波电路连接到A/D转换电路，A/D转换电路连接到中央处理模块，中央处理模块与LCD显示器和可用于接收数据或与上位主机传输数据的通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的船舶发电柴油机故障诊断电路结构，其特征在于，所述的隔 直低通滤波电路包括可时钟编程的芯片MAX293。
3.根据权利要求1所述的船舶发电柴油机故障诊断电路结构，其特征在于，可用于显 示数字的拨码开关和A/D转换模块通过总线收发器74HC245进行数据缓冲。
4.根据权利要求3所述的船舶发电柴油机故障诊断电路结构，其特征在于，总线收发 器74HC245通过可编程逻辑G16V8和中央处理模块连接。
5.根据以上任一权利要求所述的船舶发电柴油机故障诊断电路结构，中央处理模块为 PC/104 模块。
专利摘要本实用新型公开了一种船舶发电柴油机故障诊断电路结构，包括加速度传感器和与之连接的恒流源电压模块，恒流源电压模块输出端通过隔直低通滤波电路连接到A/D转换电路，A/D转换电路连接到中央处理模块，中央处理模块与LCD显示器和可用于接收数据或与上位主机传输数据的通信模块连接。本实用新型解决了船舶上发电柴油机的故障诊断问题，实时监控柴油机的工作状态，使船员能够及时发现故障，避免重大事故的发生。
文档编号G01M15/04GK201622173SQ20102011857
公开日2010年11月3日 申请日期2010年2月25日 优先权日2010年2月25日
发明者常勇, 胡以怀 申请人:上海海事大学