一种柴油机缸套检测系统及方法与流程

本申请属于柴油机，具体涉及一种柴油机缸套检测系统及方法。

背景技术：

1、柴油机缸套是柴油机中非常重要的零部件之一，缸套安装在柴油机气缸体内与气缸盖和活塞一起构成了气缸的工作空间。承受着活塞的侧向推力，为活塞往复运动的导向。此外，气缸套还承担着将活塞运动时产生的热量传递给冷却水系统，以保持柴油机的工作温度；柴油机缸套同时必须与活塞密封，以防止燃烧室中的压力和热量泄漏；柴油机缸套工作环境恶劣，且作为柴油机的关键摩擦副之一，故障发生频次高且后果严重。

2、目前对缸套的监测及保护措施主要通过检测柴油机缸套的温度是否超阈值等方式进行状态监测及保护，缸套磨损严重时，其温度会发生明显变化，进而触发报警阈值，安保装置根据相应的报警级别采取降速或停车等安全保护措施，然而，仅通过温度检测的方式较为单一且相对滞后，不利于及时采取安全保护措施。

技术实现思路

1、发明目的：本申请实施例提供一种柴油机缸套检测系统，旨在解决上述技术问题；本申请的另一目的在于提供一种柴油机缸套检测系统的检测方法。

2、技术方案：本申请的一种柴油机缸套检测系统，包括：

3、数据采集模块，所述数据采集模块用于采集柴油机的运行数据，所述运行数据包括柴油机缸套温度、柴油机滑油颗粒物流量和柴油机曲轴扭振角度；

4、数据存储模块，所述数据存储模块用于存储所述运行数据；

5、状态监测分析模块，所述状态监测分析模块用于自所述数据存储模块提取所述运行数据并构建数据监测模型，以判断所述运行数据是否异常；

6、自学习模块，所述自学习模块用于根据所述判断的准确率优化所述数据监测模型；

7、决策模块，所述决策模块根据所述判断输出安保指令。

8、在一些实施例中，所述数据监测模型包括用于监测所述运行数据的阈值偏离监测模型、趋势异常监测模型、变点异常监测模型、冲高回落异常监测模型中的至少两者。

9、在一些实施例中，所述阈值偏离监测模型包括固定阈值监测模型和工况统计阈值监测模型，所述固定阈值监测模型用于将所述运行数据与出厂阈值的最大值和最小值进行比较；

10、所述工况统计阈值监测模型用于基于多个工况下提取所述运行数据的最大值和最小值并作为边界值，以与所述运行数据进行比较。

11、在一些实施例中，所述趋势异常监测模型用于基于多个工况下提取所述运行数据的最大变化率均值和最小变化率均值，以与任意时段的所述运行数据的趋势变化率进行比较。

12、在一些实施例中，所述变点异常监测模型用于基于多个工况下提取所述运行数据变点的正向最大变化量均值和负向最大变化量均值，以与所述运行数据变点的变化量进行比较。

13、在一些实施例中，所述冲高回落异常监测模型用于基于多个工况下提取所述运行数据的四分位距的均值，以与所述运行数据的离群值进行比较。

14、在一些实施例中，所述数据存储模块按照时序存储所述运行数据；

15、所述柴油机缸套检测系统还包括数据清洗模块，所述数据清洗模块用于将按照时序存储的所述运行数据中的缺失值进行补齐，所述缺失值通过相似工况下的平均值补齐，所述相似工况参数设置为所述缺失值的工况参数的98％至102％。

16、在一些实施例中，所述工况设置为典型工况，所述典型工况包括空车的工况参数、10％工况的工况参数、25％工况的工况参数、50％工况的工况参数、85％工况的工况参数和100％工况的工况参数，所述工况参数包括转速、油门和功率的至少一者。

17、和/或，所述工况在任意时段功率波动范围以及功率均值小于10％工况的功率波动范围以及功率均值。

18、相应的，本申请的一种柴油机缸套检测方法，应用于上述的柴油机缸套检测系统，包括：

19、通过数据采集模块采集柴油机的运行数据；

20、将运行数据存储至数据存储模块；

21、通过状态监测分析模块提取数据存储模块的运行数据并构建数据监测模型，以判断运行数据是否异常；

22、通过自学习模块根据判断的准确率优化数据监测模型；

23、根据判断输出安保指令。

24、在一些实施例中，按照时序将运行数据排列存储至数据存储模块，通过相似工况下的平均值补齐缺失的运行数据，相似工况参数设置为缺失值的工况参数的98％至102％。

25、在一些实施例中，通过阈值偏离监测模型、趋势异常监测模型、变点异常监测模型、冲高回落异常监测模型中的至少两者监测运行数据。

26、在一些实施例中，将选取工况设置为典型工况，典型工况包括空车的工况参数、10％工况的工况参数、25％工况的工况参数、50％工况的工况参数、85％工况的工况参数和100％工况的工况参数，工况参数包括转速、油门和功率的至少一者；

27、和/或，工况在任意时段功率波动范围以及功率均值小于10％工况的功率波动范围以及功率均值。

28、在一些实施例中，通过数据监测模型选取任意时段运行数据，判断准确率达到设定的准确率后，确认自学习模块完成自学习；

29、或，根据运行数据的分布及统计特征产生异常程度较大的运行数据，通过数据监测模型判断异常程度较大的运行数据是否异常，判断准确率达到设定的准确率后，确认自学习模块完成自学习。

30、有益效果：本申请实施例的柴油机缸套检测系统包括数据采集模块、数据存储模块、状态监测分析模块、自学习模块以及决策模块，数据采集模块用于采集柴油机的运行数据，运行数据包括柴油机缸套温度、柴油机滑油颗粒物流量和柴油机曲轴扭振角度，数据存储模块用于存储运行数据，状态监测分析模块用于自数据存储模块提取运行数据并构建数据监测模型，以判断运行数据是否异常，自学习模块用于根据判断的准确率优化数据监测模型，决策模块根据判断输出安保指令；通过同时采集柴油机缸套温度、滑油颗粒物流量以及曲轴扭振角度的数据，以增加柴油机监测及分析的数据类型，使监测维度更加全面，构建数据监测模型并通过自学习模块不断优化，提高数据检测模型的判断准确率，从而实现及时输出准确的安保指令，有利于及时检测柴油机缸套故障并及时作出保护措施，提高对柴油机缸套的保护。

技术特征：

1.一种柴油机缸套检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

8.根据权利要求3至7中任一项所述的柴油机缸套检测系统，其特征在于，

9.一种柴油机缸套检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任一项所述的柴油机缸套检测系统，包括：

10.根据权利要求9所述的柴油机缸套检测方法，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的柴油机缸套检测方法，其特征在于，

12.根据权利要求9所述的柴油机缸套检测方法，其特征在于，

13.根据权利要求9所述的柴油机缸套检测方法，其特征在于，

技术总结
本申请一种柴油机缸套检测系统及方法，属于柴油机技术领域，包括：数据采集模块，用于采集柴油机的运行数据，运行数据包括柴油机缸套温度、柴油机滑油颗粒物流量和柴油机曲轴扭振角度；数据存储模块，用于存储运行数据；状态监测分析模块，用于自数据存储模块提取运行数据并构建数据监测模型，以判断运行数据是否异常；自学习模块，用于根据判断的准确率优化数据监测模型；决策模块，根据判断输出安保指令。本申请增加柴油机监测及分析的数据类型，使监测维度更加全面，构建数据监测模型并自学习优化，提高数据检测模型的判断准确率，有利于及时检测柴油机缸套故障并及时作出保护措施，提高对柴油机缸套的保护。

技术研发人员：陈冬梅,赵思恒,马士飞,李婷婷,张婷,吴德阳
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7