[发明专利]一种机车发动机故障诊断方法、系统及实现装置

说明书

本发明提供一种机车发动机故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：采集发动机状态参数信息；对发动机状态参数进行状态分级；根据预先制定的融合诊断模型给出引起状态分级发生的故障根源。本发明还提供一种发动机故障诊断系统以及一种实现机车发动机故障诊断的装置。本发明提供的方法和系统能够实现智能化机车发动机的故障诊断，降低机车发动机故障率，提高运维时效，降低运维成本。

技术领域

本发明总体上涉及故障诊断领域，并且更具体地，涉及一种机车发动机故障诊断方法、系统及实现装置。

背景技术

随着现代工业技术尤其是传感技术、嵌入式系统、网络通信技术、基于大数据的信息技术的迅速发展，发动机故障诊断技术在国内外各领域开始研究和应用，涉及航空、航天、船舶、机车等行业。

目前机车发动机的发动机故障诊断技术以监控、报警和安保系统为主，还未出现成熟的故障诊断系统和产品，其运维方式依然采用故障后维修和按机车运行时间或里程进行计划性维修的策略。

也就是说，现有的机车发动机的监控、报警和安保系统仍不具备发动机故障的智能诊断和提前预测能力，无法改变机车发动机故障修、定时定里程修的维修策略，而目前的维修策略无论从降低机车发动机故障率，还是运维时效、管理、成本上都不理想。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种机车发动机故障诊断方法、系统及实现装置，实现智能化机车发动机的故障诊断，降低机车发动机故障率，提高运维时效，降低运维成本。

根据本发明的一方面，提供一种机车发动机故障诊断方法，该方法包括以下步骤：

采集发动机状态参数信息；

对发动机状态参数进行状态分级；

根据预先制定的融合诊断模型，给出引起状态分级发生的故障根源。

进一步地，对所述发动机状态参数进行状态分级包括：为每个所述发动机状态参数设定多个健康状态等级并且为每个所述健康状态等级设定相应的阈值范围，根据采集到的发动机状态参数值所属的阈值范围而将所述发动机状态参数分级到对应的健康状态等级。

进一步地，每个所述发动机状态参数设定有正常、弱化、异常、故障四个健康状态等级，并且其中，所述发动机状态参数包括机油压力、冷却水温度、涡轮排气温度、增压器转速、机油油位、汽缸排气温度中的至少一种。

进一步地，所述发动机状态参数的每个健康状态等级具有固定不变的阈值范围或者具有随发动机运行状态变化的曲线阈值范围。

进一步地，所述融合诊断模型根据发动机故障逻辑机理制定，包括：发动机状态参数分级的矩阵U、发动机故障根源的矩阵V以及所述矩阵U 中每个所述发动机状态参数分级与所述矩阵V之间对应的权重系数函数T。

进一步地，根据预先制定的融合诊断模型给出引起状态分级发生的故障根源包括：当多个发动机状态参数分级同时发生时，所述融合诊断模型根据相应发动机状态参数分级所对应的权重系数函数通过故障根源权重系数综合评判算法计算融合权重系数函数，并且根据计算结果，将融合权重系数函数中的权重系数按照从大到小顺序列出引起状态分级发生的故障根源。

进一步地，所述权重系数函数T中的权重系数根据发动机故障逻辑机理赋予基础的函数值，并通过数据驱动法进行优化。

进一步地，所述数据驱动法进行优化包括：

根据以下公式对权重系数进行优化：