專利名稱：基于群體智能的柴油機故障診斷方法
技術領域：
本發明涉及的是ー種故障診斷方法，具體地說是柴油機故障診斷方法。
背景技術：
船舶柴油機是船舶的動カ之源，是保障船舶安全航行的關鍵。船舶柴油機故障診斷系統通過連續監測柴油機的運行狀態、實時評估其性能退化情況進行故障的早期預報，并在此基礎上實現船舶柴油機故障的預防性維修。已有的柴油機故障診斷系統均是基于大量典型故障樣本設計的，即將實測數據與代表故障狀態的特征數據做比較，通過邏輯推理來診斷柴油機故障。基于典型故障樣本的 柴油機故障診斷技術相對比較成熟，已取得了許多研究成果，然而，獲取大量的柴油機各類故障樣本非常困難，且需要長期的搜集和積累工作。此外，柴油機結構、型號多祥，即使是同一型號的柴油機，由于制造、裝配等誤差，使用時間的不同，其機械動カ特性也不一致，造成已掌握的故障樣本通用性差，典型故障樣本缺乏已嚴重阻礙柴油機診斷系統的開發與應用。發明ー種不依賴典型故障樣本，且適用范圍廣的船舶柴油機故障診斷系統，對于實現船舶柴油機故障的預防性維修、保障船舶安全航行具有重要意義。經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利公開號CN102095588A，
公開日為2011.06. 15，專利名稱為柴油機故障智能診斷方法，該專利申請自述為“本發明公開了一種柴油機故障智能診斷方法，包括如下步驟1)判斷待檢測柴油機功率，如功率下降則為故障柴油機；2)定位故障柴油機的故障缸；3)診斷故障缸的供油系統，若有故障則提供該故障信息；4)若故障缸的供油系統無故障,則診斷故障缸的氣密性,若氣密性有故障則提供該故障信息；5)若故障缸的氣密性無故障，則診斷故障缸的異響，若有異響則提供該異響信息；6)若故障缸無異響，則判斷待檢測柴油機處于無故障狀態”。其不足之處是該診斷方法依賴固定型號柴油機的故障樣本數據，其通用性差，此外該診斷方法把柴油機故障定位為單一原因，而通常情況下，柴油機故障是由多種原因共同造成的，所以該診斷方法的診斷結果不準確。
發明內容
本發明的目的在于提供提高船舶航行的安全性和經濟性的基于群體智能的柴油機故障診斷方法，本發明的目的是這樣實現的本發明基于群體智能的柴油機故障診斷方法，其特征是(I)檢測柴油機氣缸運行信息包括氣缸進排氣溫度、進排氣壓力、主軸瞬時轉速；(2)將溫度、壓カ信息進行數/模轉換、濾波，根據柴油機上止點信號和氣缸發火次序，分解主軸瞬時轉速數據，獲得各氣缸在發火做功時對應的瞬時轉速信息；(3)將步驟(2)處理后的信息分兩路送出，第一路信息利用群體智能聚類算法將氣缸進排氣溫度、進排氣壓力、瞬時轉速作為聚類對象進行聚類，找出狀態異常氣缸；
(4)將第二路信息和步驟(3)結果通過基于貝葉斯網絡技術融合運行參數信息，診斷柴油機的故障原因和部位。本發明還可以包括I、所述的找出狀態異常氣缸的方法為令數據集D表示數據的集合，聚類算法在D上執行后，其結果表示為C =IC1, C2，…，Ck}，其中
權利要求
1.基于群體智能的柴油機故障診斷方法，其特征是 (O檢測柴油機氣缸運行信息包括氣缸進排氣溫度、進排氣壓力、主軸瞬時轉速； (2)將溫度、壓力信息進行數/模轉換、濾波，根據柴油機上止點信號和氣缸發火次序，分解主軸瞬時轉速數據，獲得各氣缸在發火做功時對應的瞬時轉速信息； (3)將步驟(2)處理后的信息分兩路送出，第一路信息利用群體智能聚類算法將氣缸進排氣溫度、進排氣壓力、瞬時轉速作為聚類對象進行聚類，找出狀態異常氣缸； (4)將第二路信息和步驟(3)結果通過基于貝葉斯網絡技術融合運行參數信息，診斷柴油機的故障原因和部位。
2.根據權利要求I所述的基于群體智能的柴油機故障診斷方法，其特征是所述的找出狀態異常氣缸的方法為 令數據集D表示數據的集合，聚類算法在D上執行后，其結果表示為C = IC1, C2,…，Ck}，其中 k為聚類后簇的數量； 定義“大”簇和“小”簇C= (C11C2,-,CkI是簇的集合，并且滿足Ic1I彡C2彡…^ |ck|，給定兩個參數a和β，在滿足下面的任一條件時，定義b是“大”簇和“小”簇的邊界；
全文摘要
本發明的目的在于提供基于群體智能的柴油機故障診斷方法，包括以下步驟檢測柴油機氣缸運行信息包括氣缸進排氣溫度、進排氣壓力、主軸瞬時轉速；將溫度、壓力信息進行數/模轉換、濾波，根據柴油機上止點信號和氣缸發火次序，分解主軸瞬時轉速數據，獲得各氣缸在發火做功時對應的瞬時轉速信息；將處理后的信息分兩路送出，第一路信息利用群體智能聚類算法將氣缸進排氣溫度、進排氣壓力、瞬時轉速作為聚類對象進行聚類，找出狀態異常氣缸；將第二路信息和上述結果通過基于貝葉斯網絡技術融合運行參數信息，診斷柴油機的故障原因和部位。本發明可實現柴油機近乎“零故障”的高質量運行，從而提高船舶航行的安全性和經濟性。
文檔編號G01M15/05GK102680242SQ20121018388
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者于濤, 孫國威, 王忠巍, 袁志國, 馬修真 申請人:哈爾濱工程大學