基于模糊神经网络的RT—flex柴油机燃油系统故障诊断

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【电喷:案例】RT-flex柴油机FCM故障的应急处理

【电喷:案例】RT-flex柴油机FCM故障的应急处理

【电喷:案例】RT-flex柴油机FCM故障的应急处理电控柴油机相较于传统柴油机,不仅具有更高的安全性和可靠性,而且还具有节能、环保等诸多优点,因此,电控柴油机在船舶上的应用日益广泛。

然而,电控柴油机由于使用了大量的电子产品,所以,这种机型出现故障时也往往具有不确定性,也就是说没有明确的故障征兆。

这对轮机管理人员来说是一个不小的考验,往往会使轮机值班人员措手不及,造成设备失灵、船舶失控的局面。

本文基于一起船舶电控柴油机的FCM故障案例以及船舶人员的应急处理过程,来探讨RT-flex柴油机发生FCM故障时的应急处理措施。

1 故障经过2016年12月12日,某轮16:30离港备车,17:00主机备妥转驾控,17:39船舶驾控机动航行,机舱设备一切工作正常。

17:55电控柴油机报警系统突然发生一系列报警,同时电控柴油机降速,以至最终停车。

事故发生后,机舱值班人员立即报告了驾驶台。

由于是离港期间,船舶在狭窄航道内航行,船长命令,情况紧急,抓紧时间修复电控柴油机故障,尽快恢复电控柴油机动力。

轮机长立即组织机舱人员进行如下应急处理:(1)主机操纵位置立即由驾驶台控制转至集控室控制,车钟放STOP,停车复位;(2)迅速从集中监测报警中查找出第一报警点,断定是由FCM-20(01)模块故障导致的电控柴油机控制系统故障;(3)安排相关人员立即用在线的备用模块FCM-20(00)更换故障模块FCM-20(01);(4)换新后对主机进行盘车,对主机相关报警复位,主机试车,正常后主机转驾控,船舶恢复正常航行。

2 电控柴油机控制系统简介该轮为集装箱船,船长(LOA)143.2米,可载箱1042TEU,船舶总吨9734,净吨4660,主机型号Wartsila6RT-Flex48T-D(TierⅡ),主机持续服务功率857kwx112.6r/min。

本轮RT-flex电控柴油机控制系统由内部控制系统WECS-9520和外部推进控制系统(PCS)两部分组成。

基于神经网络专家系统的柴油机故障诊断系统

基于神经网络专家系统的柴油机故障诊断系统
断 。如 果遇 到 特 殊 的情 况 ( 如二者分别诊 断时 , 结 果 不 太 明显 ) , 可 以采 用神 经 网络 和专 家 系统 联 合 诊 断 ,
的专家 系统 在 故 障诊 断 方 面 虽 然取 得 了飞 速 发 展 ,
但 一 直存 在 一些 问题 不 能解 决 , 如“ 匹配冲突” 及“ 无
第i 个 隐层 点 的输 出 , 则 神经 网络 的输 出为
此时把采集到的数 据送 到信号处理系统 , 通过一 系列
的运算 、 分析、 提取, 把 得 到 的特 征 参 数 输送 到神 经 网 络, 由神 经 网络 做 出 定 量 诊 断最 后 给 出最 终 的诊 断 结 果; 另一 种是 根 据 专 家 系 统 的定 性 诊 断得 出柴 油 机 的 各种 性 能参数 都 在 规 定 的范 围之 内 , 说 明柴 油 机 运 行
以提 高诊 断效 率 。
本 系统 对 柴油 机 的启 动 性 能 参 数 、 进 排 气 系 统 性 能参数 、 燃 油 供 给系统 性 能 参 数 、 振 动 信 号 进 行 测试 , 具 体 工作 流 程见 图 1所示 。
种新 的故 障诊 断 系统 , 将专 家 系统 和 R B F神经 网络 相
2 0 1 3年 6月
农 机 化 研 究
第 6期
基 于 神 经 网 络 专 家 系 统 的 柴 油 机 故 障 诊 断 系 统
陈会 莲 ,郑艳 博
( 唐 山科 技 职业 技 术学 院 ,河北 唐 山 摘 0 6 3 0 0 1 )
要 : 柴 油 机在 农 业 机械 中被广 泛 应 用 , 由于运 行 状况 复 杂 , 故 障类 型 和部 位 种类 繁多 。为 此 , 提 出 了将 神 经

基于排放和模糊神经网络模型的柴油机故障诊断方法

基于排放和模糊神经网络模型的柴油机故障诊断方法

则的模糊神经 网络诊断模型 , 并对其 诊断 性能进 பைடு நூலகம்分
析。
变化情况 。在图 l中 , 排放 烟 度 的评价 指标 K, 分 N
别为光 吸收系数和不透光度 。由图 1可 以看 出, 随着
1 基于排放 的特征参数提取
排放物是柴 油机 工作 的直接产物 , 直接 反映柴 其 油机 的燃烧情 况 , 与柴油机运行状 态和故障等存在 密
2 De a t n fS l p o eld Gu Or n n e No - o . p rme to ef r p l n, d a c n c mmis n d Of c r a e , u a 4 0 7 , h n ) - e si e f e sAc d my W h n o i 3 0 5 C ia
中 图分 类号 :T 4 ;TP 0 K2 26 文献 标 识码 :A
S u y o u tDi g o i fDis lEn i e t d n Fa l a n ss o ee g n
Ba e n Ex a s s d o h u tEm iso n z y Newo k s i n a d Fu z t r
为模 型诊 断第 i种 状 态模 式 的 故 障程 度 ( 诊 断故 按
障程度 宁大 勿小原 则确 定 ) W 与 w ; 分别 为 子 网
模 型 的具 体结 构如 图 2 示 。 所 每个 子模 块 由气 相成 分诊 断子神 经 网络和排 放 微粒 诊 断子神 经 网络 组 成 , 实现 模 型 诊 断信 息 融 可
An h ig o i mo e wh c d p o h u ea d t ef z y n t r u l Th n t ec a a t r d t ed a n s d l i i ma e u f er l n h u z e wo k i b i . e h h r ce — s h S t S t

基于模糊神经网络的船舶柴油机故障诊断系统研究的开题报告

基于模糊神经网络的船舶柴油机故障诊断系统研究的开题报告

基于模糊神经网络的船舶柴油机故障诊断系统研究的开题报告一、研究背景和意义船舶柴油机是船舶重要的动力设备,其故障对航行安全和经济运营都有不良影响。

因此,开发一种高效、准确的船舶柴油机故障诊断系统具有重要意义。

目前,船舶柴油机故障诊断方法主要分为基于物理的方法和基于数据的方法。

基于物理的方法依赖于对柴油机结构、工作原理和设备参数的深入理解,但其需要大量的时间和资源进行建模和分析,而且其结果可能不稳定和不准确。

基于数据的方法通过采集柴油机运行数据分析故障诊断信息,可以提高故障诊断的精度和效率。

其中,基于模糊神经网络的方法以其模型简单、适用范围广、具有良好的软件性能等特点,成为一种较为可行的方法。

因此,本研究将基于模糊神经网络技术开发一种船舶柴油机故障诊断系统,以提高柴油机故障诊断的准确率和速度。

二、研究内容和方法本研究拟采用模糊神经网络模型对船舶柴油机运行数据进行分析和处理,通过特征提取和特征选择技术,获取柴油机运行数据中最关键的故障特征,并将其作为输入变量构建模糊神经网络模型。

为了提高模型的精度和可靠性,本研究还将探索多层结构的模糊神经网络模型,并使用反向传播算法训练模型参数,最终得到可用于船舶柴油机故障诊断的模型。

三、研究进展和预期成果目前,本研究已经完成了船舶柴油机故障诊断系统的框架设计和柴油机运行数据的数据采集和处理。

接下来将进行特征提取和特征选择,构建多层结构的模糊神经网络模型,并测试和优化模型精度。

最终预期实现一种准确率高、速度快的船舶柴油机故障诊断系统,并在实际船舶柴油机故障诊断中进行验证和应用。

四、研究难点和解决方案本研究面临的主要难点是神经网络模型的优化和精度提高。

本研究将采用多层结构的模糊神经网络模型,并结合反向传播算法对模型参数进行训练和优化,以提高模型的精度和可信度。

另外,本研究将充分考虑船舶柴油机的特殊性质和运行环境,优化模型设计和特征选择,以进一步提高模型诊断精度。

五、参考文献1. 王丽君. 基于模糊神经网络的柴油机故障诊断系统的研究与实现[J]. 现代计算机, 2018(3):47-50.2. 朱国荣, 刘洋. 基于数据挖掘的柴油机故障诊断方法研究[J]. 机械科学与技术, 2017, 36(6):774-779.3. 徐凯, 林捷. 基于模糊神经网络的柴油机故障诊断研究[J]. 内燃机工程, 2016, 37(2):1-4.。

基于神经网络的柴油机故障诊断

基于神经网络的柴油机故障诊断

基于神经网络的柴油机故障诊断作者:杨志董振良万金波来源:《中国新技术新产品》2011年第24期摘要:传统的柴油机故障诊断与处理方法主要都是以定期保养和事后维修为主,缺乏针对事故的预见能力,且效率比较低,成本较高。

这就为人工智能技术在柴油机故障诊断上的应用开辟了广阔的空间。

本文主要以非线性并行分布处理为主的神经网络为研究理论,通过对建立的BP网络模型,RBF网络模型和Elman网络模型进行了比较,发现这三种网络虽然各有特点和优势,但均适用于特定条件下的故障诊断要求。

关键词:涡轮增压系统;故障诊断;BP神经网络;RBF神经网络;Elman神经网络中图分类号:U472 文献标识码:A在现代生产过程中,柴油机作为常见的机械设备之一,广泛应用于动力发电、工程机械等各种领域,其动力性和可靠性的好坏直接影响着整个系统的工作状况。

因此,对柴油机进行故障诊断和状态监测,及时发现并排除故障,对增加柴油机工作状态下的安全性与可靠性,减少经济损失,避免事故发生具有重大的意义。

传统的柴油机故障诊断与处理方法包括润滑油法、振动噪声法等,但都是以定期保养和事后维修为主,这些方法缺乏事故预见能力、成本高、效率低[1]。

随着计算机技术、信号分析处理技术、人工智能的迅猛发展,柴油机故障诊断技术的水平也在不断地提高。

以非线性并行分布处理为主的神经网络为柴油机故障诊断技术的研究开辟了新的途径[2]。

经过对柴油机的故障资料进行分析,柴油机的涡轮增压系统发生的故障较多,本文只研究柴油机涡轮增压系统故障的诊断,利用MATLAB神经网络工具箱,分别基于BP、RBF和Elman网络进行柴油机的故障诊断,并对三种网络方法诊断结果的可靠性和适用性进行比较和分析。

1 涡轮增压系统的故障分析根据对柴油机工作过程的分析和实际运行经验,可以确定涡轮增压系统的出现的工作故障的原因和部位主要有:增压器效率下降、空冷器传热恶化、透平保护格栅阻塞、透平通流部分、空气滤清器阻塞、空冷器空气测流阻塞增大和废热锅炉流阻增大。

基于模糊神经网络的RT-flex柴油机燃油系统故障诊断

基于模糊神经网络的RT-flex柴油机燃油系统故障诊断

基于模糊神经网络的RT-flex柴油机燃油系统故障诊断张国岭【摘要】介绍了RT-flex 60C柴油机燃油系统的常见故障类型,针对其故障类型提出了以传统的BP神经网络为主,利用模糊理论作为补充的一种智能故障诊断方法.建立了基于模糊BP神经网络的故障诊断模型,并运用MATLAB软件进行了仿真测试研究,阐明了该方法的有效性.【期刊名称】《中国修船》【年(卷),期】2015(028)002【总页数】5页(P45-49)【关键词】燃油系统;模糊神经网络;故障诊断【作者】张国岭【作者单位】大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116026【正文语种】中文【中图分类】U672柴油机燃油系统因其结构比较复杂,故障率较高,英国柴油机工程师与用户协会提供的资料表明,造成柴油机停机故障的原因中,有27%是燃油系统故障[1]。

近十几年来,高压共轨燃油系统受到业界越来越多的青睐,其在降低油耗、改善排放、喷油正时和喷油率优化控制方面占据绝对的优势[2]。

因此,开展共轨柴油机故障诊断的研究也是相当必要,有着重要的意义。

本文提出了基于模糊BP神经网络的一种智能故障诊断方法。

故障诊断系统首先将采集的RT-flex60C型柴油机燃油系统故障征兆参数,进行模糊化处理后作为BP 神经网络的输入,然后利用BP神经网络的联想记忆能力进行燃油系统故障模式识别,输出层推理出该系统的故障诊断结果。

本文在故障诊断研究的过程中选择燃油系统的供给部分和RT-flex系列柴油机特有的共轨系统作为研究对象。

燃油供给单元主要包括燃油供给泵、燃油循环泵、燃油混合桶、雾化加热器和自清滤器等,它们的相互关系如图1所示。

RT-flex系列柴油机的电控共轨技术能够实现对燃油喷射与排气阀执行机构的智能控制,可以自由选择喷射压力、气阀正时,实现低NOx排放、高燃烧效率以及在所有负荷状态下无烟运行,最低稳定转速可低至额定转速的10%~12%且仍保持无烟运行,还可以设置特殊的气阀正时,用于紧急停车和快速加载[3]。

基于神经网络的柴油机燃油系统故障诊断

基于神经网络的柴油机燃油系统故障诊断
为 网 络 误 差 向量 [ 5 ] 。 L M 算 法 的 MATL AB 实 现 相 当简 单 , 改 进 后 的
人 工神 经 网络 , 也称 神经 网络 , 是模 拟 生物 神经 网 络进 行信 息 处理 的 一 种数 学 模 型 , 其 优 势 是 能 处 理 残 缺信 息 和庞 大 数 据[ 2 ] 。因此 , 神 经 网络 常 常 作 为 一 种 故 障诊 断 的工具 应用 于工 程 实践 中 。 神 经 网络 的模 型具 有 数 百 种 之 多 , 但 使 用 最 广 泛 的还是 B P神 经 网络 , 又称反 向传 播 神经 网络 , 它 是 一 种 具有模 式 识别 和 分 类 能力 的多 层 前 馈 型 神 经 网络 。 B P网络 基本 的学 习 过 程包 括信 息 的正 向传 播 与 误 差 的反 向传 播 两部 分 , 通 过各 神 经 元 权 值 和 偏 差 的不 断 修正 , 形 成 合理 的拓 扑结 构 , 实现 网络 实际输 出与期 望
基 于 神 经 网络 的柴 油机 燃 油 系统 故 障诊 断
佟 刚 ,郝 旭
( 沈 阳 航 空 航 天 大 学 辽 宁 省通 用航 空 重 点 实 验 室 ,辽 宁 沈阳 1 1 0 1 3 6 )
摘 要 :柴 油 机 燃 油 系统 是 汽 车 柴 油机 的 重 要 组 成 部 分 ,其 工作 状 态 的 好 坏 将 直 接 影 响 汽 车柴 油机 运 行 的 安 全
行的。 1 B P神 经 网络及 其 改进 型
B P算法 改进而来 的 L M( L e v e n b e r g - Ma r q u a r d t ) 算法 。 L M 算 法是 为 了训 练 中等规 模 的前 馈神 经 网络而 提 出 的最快 速算 法 , 它 的修 正 公式如 下 :

基于模糊模式诊断柴油机燃油系统故障

基于模糊模式诊断柴油机燃油系统故障
量 , 出反映 油压 变化 量 的波形 图 , 画 通过 波形 图分 析诊 断燃 油 系统 故 障 , 12为 喷 油 泵 试验 台 测 图 、
图 1 喷油 泵试 验台测试结构 图
试结构、 原理图- ] 2。 。 在喷油过程 中, 高压油管在燃油压力作用下 , 油管外径膨胀量 为

P R ( ) +( ) R] 。 i 1一 R I 1+ R。 , / E( 。 l R 一Ri j ) () 1
1 1 喷 油泵试 验 台测试 .
1 . 调速器 ;. 2喷油泵 ; 管接头 ; 内接 传感器 ; 3 . 4 一 5针阀升程 传感器 ; 喷油器 ;. ;_ 夹传感器。 . 6 . 7 夹具 8夕
在 1V 5 C 2 10 型柴油机喷油泵试验台上分别模 拟燃油系统三种典型故障 , 利用夹在高压油管上 的夹持式传感器测量柴油机高压油管的膨胀变形
检测对于保证柴油机正常工作具有重要意义。本 文采用夹在高压油管上的夹持式传感器跟踪测量 柴油机高压油管 的膨胀变形量 , 将变形量反映为 油 压波形 , 油压 波 形进 行分 析 , 对 应用 模糊 模式 识 别诊断柴油机燃油系统故障。
1 燃 油 系统典 型 故 障及 其 原 因分 析
图 2 喷油泵试验 台测试原理 图
收 稿 日期 修 回 日期
20.30 0 — 油 管外 径膨 胀量 ; —
— —
燃 油被 压缩 的压力 ;
作者简 介
7 6

明(99 , , 17 ~)女 学士 , 师。 讲
RiR、 。 — 油管 的 内径 、 、 R— 中径 和外径 ;
工作面挤压或磨损导致弹簧预紧力下降等等 。 12 3 喷油器 喷孑 堵塞 .. L
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燃油供给单元主要包括燃油供给泵、燃油循环
泵 、燃油 混合 桶 、雾化 加热 器和 自清 滤器 等 ,它们
的相 互关 系如 图 1 所示。
燃油 日 用 柜I l 燃油混合桶 卜 + ———— 主机 卜 卜 —一 共轨单元 自清滤器
本 文提 出 了基 于模糊 B P神 经 网络 的一 种 智 能
At l a s t ,t h e MAT L AB s o f t wa r e i s u s e d t o s i mu l a t e a n d t e s t ,w h i c h c l a r i i f e d t h e v a l i d i t y o f t h i s f a u l t d i a g n o s i s me t h —
张 国岭
( 大连 海 事 大学 轮 机 工程 学院 ,辽 宁 大连 1 1 6 0 2 6 )
摘要 :介 绍 了 R T— l f e x 6 0 C 柴油机 燃 油 系统 的 常见 故 障 类型 ,针 对 其 故 障 类型提 出 了以传 统 的B P神 经 网络为 主 ,利 用模 糊理 论作 为补 充 的一 种 智 能故 障诊 断 方法 。 建立 了基 于模 糊 B P神
明 ,造成 柴 油 机停 机故 障 的 原 因 中 ,有 2 7 % 是 燃 油 系统故 障 j 。 近十几 年来 ,高 压共 轨燃 油 系统 受 到业界 越来
1 RT—f l e x 6 0 C 柴油 机燃 油 系统 常见 故 障
分 析
本文 在故 障诊 断研究 的过程 中选 择燃 油系 统 的
A b s t r a c t :T h e c o m m o n f a u l t s o f t h e e n  ̄ n e f u e l o i l s y s t e m R T— l f e x 6 0 C w e r e i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r .A c -
经网络的故障诊断模型,并运用 M A T L A B软件进行 了 仿真测试研 究,阐明了该方法的有效性。
关键词 :燃 油 系统 ;模 糊神 经 网络 ;故 障诊 断
中图分类号 :U 6 7 2 d o i : 1 0 . 1 3 3 5 2 / j . i s s n . 1 0 0 1— 8 3 2 8 . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 1 4
第2 8卷
第2期
中 国 修 船
CHI NA S HI PREPAI R
Vo l _ 28 No. 2 Ap r . 2 01 5
2 0 1 5年 4月
, ’’’’’’’’、
2维 修理 论 :
^ t I lI I I Il I ‘
基 于模 糊 神 经 网络 的 RT—f l e x柴 油 机 燃 油 系统 故 障诊 断
c o r d i n g t o t h e s e f a ul t s, a n i n t e l l i g e n t f a u l t d i a g n o s i s me t h o d b a s e d o n f u z z y t h e o r y wa s p r e s e n t e d a s a s u p p l e me n t t o t h e t r a d i t i o n a l BP n e u r a l ne t wo r k. Th e f a u l t d i a g n o s i s mo de l wa s e s t a b l i s h e d b a s e d o n t h e f u z z y BP n e u r a l n e t wo r k.
燃油供油泵 】 L _ _ . { 燃油循环泵 雾 化加热器 H
图 1 燃 油 供 给 单 元 图
R T— l f e x系列柴 油机 的 电控共 轨技 术 能够 实控 制 ,可 以 自
作 者简 介 :张 国岭 ( 1 9 8 9 一 ) ,男 ,河北唐 山人 ,在读硕士研 究生,主要从事 轮机 工程研 究。
故障诊断方法。故障诊断系统首先将采集 的 R T—
l f e x 6 0 C型 柴油 机 燃 油 系 统 故 障 征 兆 参 数 ,进 行 模 糊 化处 理后 作 为 B P神经 网络 的输入 ,然 后利 用 B P 神 经 网络 的联想 记忆 能力进 行燃 油 系统故 障模 式识 别 ,输 出层 推理 出该 系统 的故 障诊断 结果 。
供 给部分 和 R T—f l e x系列 柴 油 机 特有 的共 轨 系 统 作 为研究 对象 。
越多的青睐,其在降低油耗 、改善排放 、喷油正时
和 喷油率优 化 控制 方 面 占据绝 对 的优 势 。 因此 , 开展共 轨柴 油 机故 障诊 断的研 究也是 相 当必要 ,有
着 重要 的意义 。

4 5・
2 0 1 5 年第2 期
中 国 修 船
第2 8 卷
由选 择 喷 射 压 力 、气 阀 正 时 ,实 现 低 N O 排 放 、
o d. Ke y wor ds:f u e l o i l s y s t e m;f uz z y n e u r a l n e t wo r k; f a u l t d i a g no s i s
柴油机燃油系统 因其结构 比较复杂 ,故障率较 高 ,英 国柴 油 机 工 程 师 与 用 户 协会 提 供 的资 料 表
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