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一种基于多传感器的双主机状态监测系统及其监测方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-04-02
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-08-25
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-03-11
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-04-02
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202010253626.9 申请日 2020-04-02
公开/公告号 CN111473815B 公开/公告日 2022-03-11
授权日 2022-03-11 预估到期日 2040-04-02
申请年 2020年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 G01D21/02 主分类号 G01D21/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 1
权利要求数量 2 非专利引证数量 0
引用专利数量 11 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN207472572U、CN110085006A、CN109100150A、CN104865075A、CN109100150A、CN105021363A、CN108593084A、CN108827632A、CN102360195A、CN110307873A、KR20140067851A 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、授权、权利转移
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 江苏科技大学 当前专利权人 合肥龙智机电科技有限公司
发明人 万振刚、黄烨鑫、程琛、章燕、袁文华、黄巧亮 第一发明人 万振刚
地址 江苏省镇江市梦溪路2号江苏科技大学科技处 邮编 212003
申请人数量 1 发明人数量 6
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省镇江市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
南京经纬专利商标代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
楼高潮
摘要
本发明公开了一种基于多传感器的双主机状态监测系统,包括:显示单元,用于显示船舶机舱双主机的监测信息;置于船舶机舱左、右主机底座的动传感器;置于船舶机舱左、右主机底座的噪音传感器;置于船舶机舱左、右主机底座的姿态传感器;触发控制单元,分别与左、右主机操纵手柄、左、右主机转速信号连接;数据处理单元,分别与振动传感器、噪音传感器、姿态传感器、触发控制单元、显示单元连接。本发明不仅可以有效监测船舶单个主机振动、噪音以及安装底座姿态信息,而且实现了双主机振动、噪音水平实时比较监测,有助于发现船舶主机早期运行故障,这些均极大丰富了航行船舶双主机运行状态监测数据和故障监测手段。
  • 摘要附图
    一种基于多传感器的双主机状态监测系统及其监测方法
  • 说明书附图:图1
    一种基于多传感器的双主机状态监测系统及其监测方法
  • 说明书附图:图2
    一种基于多传感器的双主机状态监测系统及其监测方法
  • 说明书附图:图3
    一种基于多传感器的双主机状态监测系统及其监测方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-11-11 专利权的转移 登记生效日: 2022.11.01 专利权人由江苏科技大学变更为合肥龙智机电科技有限公司 地址由212003 江苏省镇江市梦溪路2号江苏科技大学科技处变更为230000 安徽省合肥市蜀山区甘泉路81号沃野花园商办楼B-2704
2 2022-03-11 授权
3 2020-08-25 实质审查的生效 IPC(主分类): G01D 21/02 专利申请号: 202010253626.9 申请日: 2020.04.02
4 2020-07-31 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种基于多传感器的双主机状态监测系统的监测方法,其特征在于,其中,基于多传感器的双主机状态监测系统包括:
显示单元,用于显示船舶机舱双主机的监测信息;
置于船舶机舱左主机底座的第一振动传感器,用于采集左主机振动信号;
置于船舶机舱左主机底座的第一噪音传感器,用于采集左主机噪音信号;
置于船舶机舱左主机底座的第一姿态传感器,用于采集左主机底座姿态信号;
置于船舶机舱右主机底座的第二振动传感器,用于采集右主机振动信号;
置于船舶机舱右主机底座的第二噪音传感器,用于采集右主机噪音信号;
置于船舶机舱右主机底座的第二姿态传感器,用于采集右主机底座姿态信号;
触发控制单元,分别与左主机操纵手柄、右主机操纵手柄、左主机转速信号、右主机转速信号连接,用于采集左主机操纵手柄实时位置、右主机操纵手柄实时位置、左主机转速、右主机转速,并产生触发信号;
数据处理单元,分别与所述第一振动传感器、第一噪音传感器、第一姿态传感器、第二振动传感器、第二噪音传感器、第二姿态传感器、触发控制单元、显示单元连接,用于根据所述触发信号通过所述振动信号、噪音信号计算双主机的振动比、噪音比、振动距离、噪音距离、振动噪音比,
所述基于多传感器的双主机状态监测系统的监测方法,包括:首先所述触发控制单元获取左、右主机操纵手柄位置以及左、右主机转速,当满足左主机操纵手柄为非空挡状态、右主机操纵手柄为非空挡状态、左主机转速大于零、右主机转速大于零的四种状态中至少一种状态时,以固定时间间隔分别通过所述第一振动传感器采集左主机振动信号、所述第二振动传感器采集右主机振动信号、所述第一噪音传感器采集左主机噪音信号、所述第二噪音传感器采集右主机噪音信号、所述第一姿态传感器采集左主机底座姿态信号、所述第二姿态传感器采集右主机底座姿态信号,最后所述数据处理单元根据获取的信号计算双主机振动比、双主机振动距离、双主机噪音比、双主机噪音距离、双主机振动噪音比,具体计算方式如下:
所述双主机振动比通过下列公式进行计算:
其中,prop_v_1为左主机振动比;prop_v_2为右主机振动比;x为左主机振动信号;y为右主机振动信号;n为间隔采集次数,
所述双主机振动距离通过如下公式进行计算:
其中,dist_v12为双主机振动距离;x为左主机振动信号;y为右主机振动信号,所述双主机噪音比通过下列公式进行计算:
其中,prop_n_1为左主机噪音比;prop_n_2为右主机噪音比;p为左主机噪音信号;q为右主机噪音信号;n为间隔采集次数,
所述双主机噪音距离通过如下公式进行计算:
其中,dist_n12为双主机噪音距离;p为左主机噪音信号;q为右主机噪音信号,所述双主机振动噪音比通过下列公式进行计算:
prop_a_1=prop_v_1/prop_n_1
prop_a_2=prop_v_2/prop_n_2
其中,prop_a_1为左主机振动噪音比;prop_a_2为右主机振动噪音比;prop_v_1为左主机振动比;prop_v_2为右主机振动比;prop_n_1为左主机噪音比;prop_n_2为右主机噪音比。

2.如权利要求1所述的基于多传感器的双主机状态监测系统的监测方法,其特在于,所述显示单元通过圆饼图形显示双主机振动比、噪音振动比。
说明书

技术领域

[0001] 本发明设计涉及一种基于多传感器的船舶机舱双主机状态监测系统及其监测方法。

背景技术

[0002] 很多船舶机舱均配备有左、右双主机,其航行工作模式有单机运行、双机运行等多种组合。目前,对船舶主机的运行状态监测多基于船舶主机厂家配套的主机遥控系统,涉及的状态监测参数多为燃油温度、滑油压力、主机转速、排气温度等。而船舶主机的振动信息、噪音信息、安装底座姿态信息对于船舶主机的运行状态监测和故障判断同样具有非常重要的意义。同时,船舶双主机的振动、噪音等参数具有对称可比特征,但是,现有的技术方案还没有针对船舶双主机的组合监测方法。
[0003] 为此本发明设计了一种应用振动传感器、噪音传感器以及姿态传感器的多传感器船舶双主机监测方法。该方法有效实现了基于多传感器的双主机振动、噪音水平实时比较监测,有助于较早发现主机运行故障,为航行船舶双主机运行状态监测提供了新的数据支持和一种全新思路。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的不足,本发明提供了一种基于多传感器的双主机状态监测系统及其监测方法,以解决现有技术中没有对双主机进行组合监测的技术问题。
[0005] 本发明提供了一种基于多传感器的双主机状态监测系统,包括:
[0006] 显示单元,用于显示船舶机舱双主机的监测信息;
[0007] 置于船舶机舱左主机底座的第一振动传感器,用于采集左主机振动信号;
[0008] 置于船舶机舱左主机底座的第一噪音传感器,用于采集左主机噪音信号;
[0009] 置于船舶机舱左主机底座的第一姿态传感器,用于采集左主机底座姿态信号;
[0010] 置于船舶机舱右主机底座的第二振动传感器,用于采集右主机振动信号;
[0011] 置于船舶机舱右主机底座的第二噪音传感器,用于采集右主机噪音信号;
[0012] 置于船舶机舱右主机底座的第二姿态传感器,用于采集右主机底座姿态信号;
[0013] 触发控制单元,分别与左主机操纵手柄、右主机操纵手柄、左主机转速信号、右主机转速信号连接,用于采集左主机操纵手柄实时位置、右主机操纵手柄实时位置、左主机转速、右主机转速,并产生触发信号;
[0014] 数据处理单元,分别与所述第一振动传感器、第一噪音传感器、第一姿态传感器、第二振动传感器、第二噪音传感器、第二姿态传感器、触发控制单元、显示单元连接,用于根据所述触发信号通过所述振动信号、噪音信号、姿态信号计算双主机的振动比、噪音比、振动距离、噪音距离、振动噪音比。
[0015] 本发明还提供了一种基于上述基于多传感器的双主机状态监测系统的监测方法:
[0016] 首先所述触发控制单元获取左、右主机操纵手柄位置以及左、右主机转速,当满足左主机操纵手柄为非空挡状态、右主机操纵手柄为非空挡状态、左主机转速大于零、右主机转速大于零的四种状态中至少一种状态时,以固定时间间隔分别通过所述第一振动传感器采集左主机振动信号、所述第二振动传感器采集右主机振动信号、所述第一噪音传感器采集左主机噪音信号、所述第二噪音传感器采集右主机噪音信号、所述第一姿态传感器采集左主机底座姿态信号、所述第二姿态传感器采集右主机底座姿态信号,最后所述数据处理单元根据获取的信号计算双主机振动比、双主机振动距离、双主机噪音比、双主机噪音距离、双主机振动噪音比。
[0017] 进一步地,所述双主机振动比通过下列公式进行计算:
[0018]
[0019] 其中,prop_v_1为左主机振动比;prop_v_2为右主机振动比;x为左主机振动信号;y为右主机振动信号;n为间隔采集次数。
[0020] 进一步地,所述双主机振动距离通过如下公式进行计算:
[0021]
[0022] 其中,dist_v12为双主机振动距离;x为左主机振动信号;y为右主机振动信号。
[0023] 进一步地,所述双主机噪音比通过下列公式进行计算:
[0024]
[0025] 其中,prop_n_1为左主机噪音比;prop_n_2为右主机噪音比;p为左主机噪音信号;q为右主机噪音信号;n为间隔采集次数。
[0026] 进一步地,所述双主机噪音距离通过如下公式进行计算:
[0027]
[0028] 其中,dist_n12为双主机噪音距离;p为左主机噪音信号;q为右主机噪音信号。
[0029] 进一步地,所述主机振动噪音比通过下列公式进行计算:
[0030] prop_a_1=prop_v_1/prop_n_1
[0031] prop_a_2=prop_v_2/prop_n_2
[0032] 其中,prop_a_1为左主机振动噪音比;prop_a_2为右主机振动噪音比;prop_v_1为左主机振动比;prop_v_2为右主机振动比;prop_n_1为左主机噪音比;prop_n_2为右主机噪音比。
[0033] 进一步地,所述显示单元通过圆饼图形显示主机振动比、噪音振动比。
[0034] 本发明的有益效果:
[0035] 本发明针对船舶机舱双主机进行监测,不仅可以有效监测船舶单个主机振动、噪音以及安装底座姿态信息,而且实现了双主机振动、噪音水平实时比较监测,有助于发现船舶主机早期运行故障,同时,安装底座姿态信息的实时监测和比较将非常有助于发现安装底座变形、焊缝开裂等微小故障以及所安装主机振动、噪音出现异常的原因,这些均极大丰富了航行船舶双主机运行状态监测数据和故障监测手段。

实施方案

[0040] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0041] 下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。本领域的技术人员应该了解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0042] 如图1所示,本发明提供一种基于多传感器的双主机状态监测系统,包括:
[0043] 液晶显示单元,用于显示船舶机舱双主机的监测信息;
[0044] 置于船舶机舱左主机底座的第一振动传感器,用于采集左主机振动信号;
[0045] 置于船舶机舱左主机底座的第一噪音传感器,用于采集左主机噪音信号;
[0046] 置于船舶机舱左主机底座的第一姿态传感器,用于采集左主机底座姿态信号;
[0047] 置于船舶机舱右主机底座的第二振动传感器,用于采集右主机振动信号;
[0048] 置于船舶机舱右主机底座的第二噪音传感器,用于采集右主机噪音信号;
[0049] 置于船舶机舱右主机底座的第二姿态传感器,用于采集右主机底座姿态信号;
[0050] 触发控制单元,分别与左主机操纵手柄、右主机操纵手柄、左主机转速信号、右主机转速信号连接,用于采集左主机操纵手柄实时位置、右主机操纵手柄实时位置、左主机转速、右主机转速,并产生触发信号;
[0051] 数据处理单元,分别与第一振动传感器、第一噪音传感器、第一姿态传感器、第二振动传感器、第二噪音传感器、第二姿态传感器、触发控制单元、液晶显示单元连接,用于根据触发信号通过振动信号、噪音信号、姿态信号计算双主机的振动比、噪音比、振动距离、噪音距离、振动噪音比,并通过液晶显示单元显示出来。
[0052] 通过上述装置进行双主机状态监测方法如下:
[0053] 首先触发控制单元获取左、右主机操纵手柄位置以及左、右主机转速,当满足左主机操纵手柄为非空挡状态、右主机操纵手柄为非空挡状态、左主机转速大于零、右主机转速大于零的四种状态中至少一种状态时,以固定时间间隔分别通过第一振动传感器采集左主机振动信号、第二振动传感器采集右主机振动信号、第一噪音传感器采集左主机噪音信号、第二噪音传感器采集右主机噪音信号、第一姿态传感器采集左主机底座姿态信号、第二姿态传感器采集右主机底座姿态信号,最后数据处理单元根据获取的信号计算双主机振动比、双主机振动距离、双主机噪音比、双主机噪音距离、双主机振动噪音比。
[0054] 当触发条件满足时,以五次间隔采样为例,采集获得左主机振动信号序列X、右主机振动信号序列Y、左主机噪音信号为P、右主机噪音信号为Q:
[0055] X={x1,x2,x3,x4,x5}
[0056] Y={y1,y2,y3,y4,y5}
[0057] P={p1,p2,p3,p4,p5}
[0058] Q={q1,q2,q3,q4,q5}
[0059] 其中,x1、x2、x3、x4、x5是左主机振动信号的5次连续采集值;y1、y2、y3、y4、y5是右主机振动信号的5次连续采集值;p1、p2、p3、p4、p5是左主机噪音信号的5次连续采集值;q1、q2、q3、q4、q5是右主机噪音信号的5次连续采集值,根据此序列,通过下列公式计算双主机振动比、主机噪音比:
[0060]
[0061]
[0062]
[0063]
[0064] 其中,prop_v_1为左主机振动比;prop_v_2为右主机振动比;prop_n_1为左主机噪音比;prop_n_2为右主机噪音比;x为左主机振动信号;y为右主机振动信号;p为左主机噪音信号;q为右主机噪音信号;n为间隔采集次数。
[0065] 同时可以根据序列通过下列公式计算双主机振动距离、双主机噪音距离:
[0066]
[0067]
[0068] 其中,dist_v12为双主机振动距离;dist_n12为双主机噪音距离;x为左主机振动信号;y为右主机振动信号;p为左主机噪音信号;q为右主机噪音信号。
[0069] 当获取到双主机振动比、双主机噪音比之后,就可以通过下列公式获取左、右主机的振动噪音比:
[0070] prop_a_1=prop_v_1/prop_n_1
[0071] prop_a_2=prop_v_2/prop_n_2
[0072] 其中,prop_a_1为左主机振动噪音比;prop_a_2为右主机振动噪音比;prop_v_1为左主机振动比;prop_v_2为右主机振动比;prop_n_1为左主机噪音比;prop_n_2为右主机噪音比。
[0073] 如图2所示,显示单元通过圆饼图形显示左、右主机振动比,如图3所示,显示单元通过圆饼图形显示左、右噪音振动比,通过圆饼图形显示更加直观。
[0074] 虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

附图说明

[0036] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
[0037] 图1是本发明基于多传感器的双主机状态监测系统的示意图;
[0038] 图2是第一振动传感器振动比值和第二振动传感器振动比值的组合显示饼图;
[0039] 图3是第一噪音传感器噪音比值和第二噪音传感器噪音比值的组合显示饼图。
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