柴燃联合动力装置数据采集与分析系统的实现.pdf

《柴燃联合动力装置数据采集与分析系统的实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第1期船海工程2010年2月SHIP&OCEANENGINEERINGVoL39No．1Feb．2010I)(JI．10．3963／j．issn．1671—7953．2010．01．018柴燃联合动力装置数据采集与分析系统的实现刘永葆h2，高建华2，缪四春3(1．华中科技大学能源与动力工程学院，武汉430074；2．海军工程大学船舶与动力学院，武汉430033；3．中国人民解放军91251部队外燃教研室，上海200940)摘要：以船用柴燃联合动力装置为研究对象，采用数据预处理、数据分析等技术开发可实现动力装置数据采集、存储与分析功能的软硬件系统。试验表明该系统可有效采集动力装置运行时的

2、大f一数据。并可对关键数据进行分析。为相父装备的故障诊断及技术状态评估提供依据。关键词：联合动力装置；数据采集；数据库；数据分析中图分类号：U664．1；TP391．9文献标志码：A文章编号：1671-7953(2010)01-0060-03某船采用柴燃联合动力装置，该动力装置主要由燃气轮机、柴油机、离合器、齿轮箱、轴系、调距桨、监控系统等构成。在低丁况时装置采用柴油机推进，可以避免燃气轮机在低工况时油耗过高。该装置具有启动快、备航时问短、机动性好等优点‘1。。为给装备的使用管理、故障诊断和维修决策提供依据L2引，同时也可为后续船舶的设计制造提供参考，研究开发的动力装置数据采集与分析系统。在原

3、动力装置监控系统的基础上，对燃气轮机、柴油机、齿轮箱、调距桨、轴系等的关键运行工况参数数据以及状态监测数据进行采集、存储及管理，对重要参数自动进行动态分析和趋势分析，进而确定装备的技术状态。1系统功能模块划分该系统主要由数据通讯、数据解密、数据存储、数据分析、数据管理、系统自检、系统维护等模块构成。能够完成对COD(。)G动力装置和电力系统运行过程中的所有机电状态参数、监控系统的状态、辅助系统设备的运行状态、车钟命令、故障报警信息等进行全方位的采集与存储，可以便捷地调阅60收稿日期：2009—02—23修回日期：2009—08—16作者简介：刘永葆(1967一)，男，硕十，副教授。研究方向：舰

4、船动力装置状态监测与故障诊断。E-mail：yongbaoliu@yahoo．com．cn任意参数的历史数据，对重要参数自动进行历史数据对比分析；同时还可以对故障信息进行统计管理，分析相关故障的发生概率。2系统的软硬件实现2．1系统的硬件实现系统的硬件主要rh存储分析仪主机、信号处理与转换器、电源适配器和通信线路等部分组成。存储分析仪主机以高可靠性军川数据处理计算机为平台，在其内部扩展了1路RS232接口和1路RS422接口，其中RS232接口用于同信号处理与转换器通信，Rs422接口则负责与船上的航行数据记录仪的通信。该存储分析仪主机具备以下特征：数据加密、防电磁泄露、防电磁干扰、失电保护、

5、抗跌落／抗冲击、抗振动、抗压、防水、防潮湿、耐受高低温等。信号处理与转换器主要负责存储分析仪主机与原监控系统之间的通信。由于原动力装置监控系统为外方设计，与动力装置一千多个测点之间的数据通信采用的是国外某公司的专用接口，其接口协议不详。对此，综合运用单元隔离法、分端口监视法等技术，通过大量的试验，最终摸清了该专用接口的数据通信机制，设计出实现原监控系统与存储分析仪互联的信号处理与转换器。该信号信号处理与转换器以51单片机为核心，通过单片机上的2路I／0接口，运用编程复崩技术模拟原监控系统专用接口协议，实现与监控系统的通信，并将其内部相关监测数据采集下来，经过一定的格式变换后转发至RS232接口

6、上。柴燃联合动力装置数据采集与分析系统的实现——刘永葆，高建华，缪四春2．2系统的软件实现根据前面系统功能模块的划分，完成状态检测数据采集、存储及分析等全部功能。根据国军标的相关规定，开发的软件要满足高可靠性、安全性，同时还要界面友好、方便操作。对此，采用面向对象的Delphi7．0为软件开发工具，结合MSSQI。SEVER2000数据库开发平台，系统软件结构见图1。通信接lI数据采集监视拜而》幽固刮星嬖翌叫趱薹一．，幽』恒l汁算单元I一——图1系统软件结构框图2．2．1数据预处理原监控系统共有1134个传感器测点需要控制，动力装置运行时所产生的数据量非常大。针对这一特点，采用智能化数据存储优

7、化技术对这些数据进行一定的预处理(例如提取振动数据的特征量并进行压缩)，然后根据状态监测和状态检修的需要，分析哪些数据不需要保存，哪些数据需要短时间保存，哪些数据需要长期保存等，最后根据这些分析将需要保存的数据导入数据库。为提高检索速度同时避免数据量过大造成数据溢出，应减小保存的数据量。但为了进行分析和决策，又不能遗漏有价值的数据，因此，应对采集的数据进行分析，有选择地进行存储，节省空间、方便检索