[发明专利]一种发动机故障监测预警系统

说明书

本发明提供了一种发动机故障监测预警系统，该系统包括有：信号采集模块，用于实时采集发动机的运行状态参数，并将所述运行状态参数发送到信号处理模块；所述信号处理模块接收所述运行状态参数，对其进行实时处理，将处理后的故障运行信息输入故障预警模块；所述故障预警模块接收到所述故障运行信息，依据故障运行信息以及历史数据来对发动机的运行故障进行监测并预警。本发明提供的发动机故障监测预警系统能对发动机的各方面的状态参数和运行信息进行采集以及处理，实现全面的发动机状态监测以及故障状况预警。

技术领域

本发明涉及发动机监视技术领域，特别是一种发动机故障监测预警系统。

背景技术

发动机运行和维修成本高昂，维护理念已从过去的按寿命或技术状态维护向按可靠性要求的视情维护方向转变，新维护形式要求对各阶段发动机状态进行可靠的评估和预测。这些要求决定了发动机健康管理系统的主要用途：通过对发动机及部件故障诊断和寿命预测，综合各方面资源管理发动机的运行，降低发动机的维护费用。现有的方案中的发动机健康管理系统对监视数据的采集以及数据的处理，但其对发动机振动特征信号的处理简单，而振动信号中恰好隐藏了发动机部件或整体的故障信息，故缺乏必要的振动信号处理手段来完善故障诊断功能，进而无法实现发动机全面的健康状况监视及管理。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种发动机故障监测预警系统，通过对发动机的各方面的状态参数和运行信息进行采集以及处理，实现全面的发动机状态监测以及故障状况预警。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种发动机故障监测预警系统，包括有：信号采集模块，用于实时采集发动机的运行状态参数，并将所述运行状态参数发送到信号处理模块；所述信号处理模块接收所述运行状态参数，对其进行实时处理，将处理后的故障运行信息输入故障预警模块；所述故障预警模块接收到所述故障运行信息，依据故障运行信息以及历史数据来对发动机的运行故障进行监测并预警。

优选地，所述信号采集模块包括：传感器组以及信号汇集器，所述传感器组安装在发动机的各个部件上，用于实时采集在发动机部件的运行信号；所述信号汇集器用于获取所述传感器组采集到的运行信号以及获取发动机运行监控系统中的状态信息。

优选地，所述传感器组包括有用于采集发动机振动信号的双通道加速度传感器、用于采集发动机气路系统压力信号的气压传感器以及温度传感器。

优选地，所述信号处理模块包括有放大滤波单元、振动故障检测单元以及异常检测单元；所述放大滤波单元接收所述传感器组采集的振动信号、压力信号以及温度信号，并对其进行放大滤波；所述振动故障检测单元用于对经过放大滤波后的振动信号进行处理，通过处理检测到的振动异常信号来发现发动机的隐性故障；所述异常检测单元用于对经过放大滤波的压力信号以及温度信号进行处理，以检测出异常压力信号和异常温度信号。

优选地，故障预警模块获取所述振动异常信号、异常压力信号以及异常温度信号，并对其进行关联分析、归类其故障严重等级，进而生成故障报告以及产生预警信号。

优选地，所述振动故障检测单元包括信号重建子单元、特征提取子单元以及异常评测子单元；所述信号重建子单元对经过放大滤波的振动信号先进行阀值分割、然后融合重建得到振动子信号；所述特征提取子单元依据振动子信号构建振动矩阵，通过矩阵变换计算发动机振动的振动特征参量；所述异常评测子单元依据所述振动特征参量对发动机振动健康进行评测，若测出振动异常，则发出振动异常信号给所述故障预警模块。

优选地，依据所述振动特征参量对发动机振动进行健康状态评测，其中健康状态评测的评测模型为：