[发明专利]一种船舶动力系统异常磨损监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶动力系统监测领域，特别是涉及一种船舶动力系统异常磨损监测系统及方法。

背景技术

船舶动力设备长期工作在高温、高湿、高盐、强振等恶劣环境下，作为船舶动力系统核心的发动机及传动装置一旦发生故障，将严重危及船舶中设备和人员的安全，造成巨大的经济损失。因此，对发动机及传动装置实施及时有效的设备状态监测能够为其维护管理工作提供依据，保证设备安全稳定的运行。

油液监测技术已经成为船舶动力系统状态监测应用最广泛和有效的技术手段，传统离线式油液监测技术，通过人工定期采集发动机润滑油，综合利用离线油液分析手段，如油液常规理化分析、分析式铁谱技术、原子光谱分析等，较为全面地获得油液所包含的设备磨损状况和润滑油油品信息。船舶具有离岸工作周期长，工况恶劣，维护费用昂贵等特点，但是实施离线油液监测需要定期取样并送检，限制了船舶工作时间；人工采集油样程序复杂严格，前期处理工作量大，会造成人力物力的浪费；同时由于取样数量的限制，很难采集到代表性的油样，并有可能造成取样间隔期时重要信息的丢失。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何对船舶动力系统设备的润滑油磨粒、粘度和水分进行综合监测，以实现船舶动力系统异常磨损的在线监测，克服了离线油液监测技术采样周期长、取样过程复杂、油样代表性不足的缺陷。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种船舶动力系统异常磨损监测系统，包括：

传感器组，用于根据工控机设置的监测参数采集油液的磨粒图像数据、粘度数据和水分数据，并将所述数据发送至工控机；

工控机，与所述传感器组连接，用于设置监测参数，并保存接收到的所述数据。

优选地，所述传感器组包括：

在线图像可视铁谱(On-Line Visual Ferrograph，OLVF)传感器，用于采集油液的磨粒图像数据；

粘度传感器，用于采集油液的粘度数据；和

水分传感器，用于采集油液的水分数据。

优选地，所述OLVF传感器通过USB接口与所述工控机连接。

优选地，所述粘度传感器和所述水分传感器通过RS485串口通信与所述工控机连接。

优选地，所述监测系统还包括显示屏，与所述工控机连接，用于显示工控机保存的所述数据。

本发明还提供了一种船舶动力系统异常磨损监测方法，包括步骤：

S1，工控机对于监测参数进行设置，并通过RS485串口通信将所述监测参数送至OLVF传感器、粘度传感器和所述水分传感器；

S2，OLVF传感器依照所述监测参数，对油液进行磨粒采样；

S3，工控机读取并保存OLVF传感器、粘度传感器和水分传感器所采集的磨粒图像数据、粘度数据和水分数据；

S4，根据所述磨粒图像数据、粘度数据和水分数据判断船舶动力设备的异常磨损情况。

优选地，在所述步骤S1之前，还包括步骤：

SA，对OLVF传感器进行标定。

优选地，所述步骤S4包括：

如果磨粒浓度指数IWPC连续4-6次高于500、或磨粒覆盖指数IPCA连续4次大于1600，则进一步检查粘度数据和水分数据。

优选地，所述步骤S4中进一步检查粘度数据和水分数据的步骤具体包括：

S4-1，如果所述粘度数据低于粘度阈值，转步骤S4-2；否则，转步骤S4-3；

S4-2，判断水分数据，若所述水分数据高于水分阈值，则初步判断为润滑油含水导致粘度过低引起异常磨损；否则，判断为润滑油混入燃油导致粘度过低引起异常磨损；

S4-3，检查磨粒浓度指数IWPC历史数据是否呈增高趋势、观察是否出现大量磨粒以及异常大磨粒，如果是，则建议检查设备运行工况是否正常，否则，结束。

(三)有益效果

通过对船舶动力设备润滑油磨粒、粘度和水分指标进行在线监测，实现了船舶动力系统异常磨损的在线监测，并对润滑油因水分污染造成乳化导致润滑效果降低，或者由于水分污染造成的油液添加剂分解和设备腐蚀、以及因温度变化及燃油混入将引起润滑油粘度的变化，从而影响润滑油膜的建立和保持改变润滑状态等原因导致的设备异常磨损做出快速反应，避免了离线油液监测技术采样周期长，取样过程复杂，油样代表性差的不足，是一种船舶动力系统设备磨损情况和磨损异常的有效监测方法，可以用于状态判别、故障诊断和剩余寿命预测。

附图说明