機車柴油機智能化管理系統(tǒng)平臺研究
發(fā)布時間:2021-10-21 18:39
機車柴油機的智能化水平是我國工業(yè)智能化的重要組成部分,對軌道車輛裝備發(fā)展起到革命性作用。當(dāng)前柴油機技術(shù)已經(jīng)朝大數(shù)據(jù)智能化方向發(fā)展,柴油機智能化管理系統(tǒng)的研制可以促進企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)水平的提高,提升核心競爭力,提高客戶服務(wù)質(zhì)量,降低裝備維修管理成本。本文結(jié)合機車運用需求以及未來柴油機的發(fā)展,分析了生產(chǎn)廠商和用戶對柴油機智能化管理系統(tǒng)的需求,論述了柴油機智能化管理系統(tǒng)所要具備的基本功能,并以此為設(shè)計目標(biāo),分解系統(tǒng)設(shè)計所需要的關(guān)鍵技術(shù)。研究了機車柴油機智能化管理系統(tǒng)的硬件架。將機車柴油機智能化管理系統(tǒng)分為系統(tǒng)感知、數(shù)據(jù)分析、預(yù)測與健康管理、全壽命可靠性、運維支持等多個系統(tǒng)部分。本文以某型柴油機為例進行了系統(tǒng)設(shè)計,構(gòu)建了初步的智能化管理系統(tǒng)方案,進行了相關(guān)試驗測試,取得了數(shù)據(jù),驗證了柴油機智能化管理系統(tǒng)方案的可行性,為后續(xù)設(shè)計修改與技術(shù)發(fā)展提供了借鑒。某型柴油機的智能化管理系統(tǒng)已上線試運行超過2年,使用狀態(tài)良好。期間積累了大量的正常數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù),為今后的設(shè)計方案改進提供了依據(jù)。在試運行的2年中,該智能化管理系統(tǒng)也未出現(xiàn)大的運行故障,總體上運行比較穩(wěn)定可靠。該工作達到了國內(nèi)比較先進的...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
公式符號表
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 目標(biāo)及意義
1.3 國內(nèi)外情況
1.4 課題研究思路
1.5 本文主要工作
2 系統(tǒng)功能需求分析
2.1 鐵路運用的功能化需求
2.1.1 內(nèi)燃機車不同用途下的功能化需求分析
2.1.2 鐵路機車運用環(huán)境特點分析
2.1.3 相關(guān)法律法規(guī)要求
2.2 用戶管理的功能需求
2.2.1 基于可靠運用的功能化需求
2.2.2 基于成本控制的功能化
2.2.3 監(jiān)管
2.3 產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制指導(dǎo)
2.4 零部件數(shù)字化管理
2.4.1 產(chǎn)品標(biāo)識與識別
2.4.2 信息碼的應(yīng)用與管理
2.5 小結(jié)
3 控制系統(tǒng)架構(gòu)
3.1 基礎(chǔ)性架構(gòu)
3.1.1 車載系統(tǒng)
3.1.2 車地傳輸系統(tǒng)
3.1.3 地面系統(tǒng)
3.2 關(guān)鍵零部件
3.2.1 傳感器
3.2.2 線束
3.2.3 電噴控制單元
3.2.4 機載PHM控制單元
3.2.5 通訊設(shè)備
3.2.6 數(shù)據(jù)存儲及下載設(shè)備
3.2.7 地面計算機
3.3 控制與管理系統(tǒng)功能劃分
3.4 小結(jié)
4 感知系統(tǒng)
4.1 感知對象
4.2 硬件組成
4.2.1 感知系統(tǒng)常用硬件
4.2.2 非常規(guī)硬件設(shè)備
4.2.3 通過軟件分析和計算可以獲知的柴油機參數(shù)
4.3 軟件模型
4.4 工程應(yīng)用試驗
4.5 小結(jié)
5. 數(shù)據(jù)處理
5.1 數(shù)據(jù)類型
5.2 數(shù)據(jù)傳輸與記錄
5.2.1 機車內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與儲存
5.2.2 車地數(shù)據(jù)傳輸與儲存
5.3 特征提取
5.3.1 診斷項目
5.4 運用分析
5.5 柴油機狀態(tài)分析
5.6 可靠性分析
5.6.1 可靠性數(shù)據(jù)
5.6.2 數(shù)據(jù)接收配置
5.6.3 數(shù)據(jù)庫配置
5.6.4 處理引擎配置
5.6.5 故障預(yù)測與診斷
5.7 檢修分析
5.8 成本分析
5.9 工程運用及其試驗
5.10 小結(jié)
6. 控制與故障處置策略
6.1 自動化控制的主要功能
6.2 智能感知
6.3 故障診斷
6.4 故障預(yù)測
6.5 運維優(yōu)化
6.6 自動化調(diào)整策略
6.7 柴油機故障分類
6.8 故障判查機理與處置策略
6.9 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 時間序列預(yù)測符號定義
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]河北省制造業(yè)企業(yè)智能化程度調(diào)查及對策分析[J]. 楊曉春. 河北農(nóng)機. 2019(10)
[2]HXD2B型大功率交流傳動機車專家處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 姜正,陳廣泰,陳闖,王超,曲長萍,潘國斌. 鐵道機車與動車. 2019(06)
[3]鐵路機車車輛運行故障監(jiān)測診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 姜彧. 電子世界. 2019(11)
[4]RCM和PHM混合故障診斷分析方法在機車遠程運維的應(yīng)用[J]. 杜林明,劉光濤. 中國高新科技. 2019(07)
[5]大數(shù)據(jù)下機械裝備故障的深度遷移診斷方法[J]. 雷亞國,楊彬,杜兆鈞,呂娜. 機械工程學(xué)報. 2019(07)
[6]船舶柴油機監(jiān)測與故障診斷技術(shù)研究[J]. 萬云. 內(nèi)燃機與配件. 2018(24)
[7]船舶柴油機機械磨損故障診斷方法研究[J]. 劉興俊. 艦船科學(xué)技術(shù). 2018(18)
[8]柴油機時頻圖像雙向二維特征編碼與故障識別[J]. 岳應(yīng)娟,王旭,蔡艷平. 內(nèi)燃機學(xué)報. 2018(04)
[9]CMD跨局數(shù)據(jù)回傳研究[J]. 朱乾鎏,王超,劉波,趙超. 信息通信. 2018(05)
[10]SS9型電力機車在線診斷系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J]. 趙祎. 鐵道機車與動車. 2018(05)
博士論文
[1]基于光纖傳感的機械設(shè)備動態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 徐剛.武漢理工大學(xué) 2013
[2]典型游樂設(shè)施復(fù)雜工況下風(fēng)險評估及故障預(yù)防研究[D]. 林偉明.北京化工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備健康管理系統(tǒng)[D]. 李琳琪.西安工業(yè)大學(xué) 2013
[2]DC-DC變換器剩余使用壽命預(yù)測系統(tǒng)的初步構(gòu)建[D]. 周士紅.首都師范大學(xué) 2012
本文編號:3449520
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
公式符號表
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 目標(biāo)及意義
1.3 國內(nèi)外情況
1.4 課題研究思路
1.5 本文主要工作
2 系統(tǒng)功能需求分析
2.1 鐵路運用的功能化需求
2.1.1 內(nèi)燃機車不同用途下的功能化需求分析
2.1.2 鐵路機車運用環(huán)境特點分析
2.1.3 相關(guān)法律法規(guī)要求
2.2 用戶管理的功能需求
2.2.1 基于可靠運用的功能化需求
2.2.2 基于成本控制的功能化
2.2.3 監(jiān)管
2.3 產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制指導(dǎo)
2.4 零部件數(shù)字化管理
2.4.1 產(chǎn)品標(biāo)識與識別
2.4.2 信息碼的應(yīng)用與管理
2.5 小結(jié)
3 控制系統(tǒng)架構(gòu)
3.1 基礎(chǔ)性架構(gòu)
3.1.1 車載系統(tǒng)
3.1.2 車地傳輸系統(tǒng)
3.1.3 地面系統(tǒng)
3.2 關(guān)鍵零部件
3.2.1 傳感器
3.2.2 線束
3.2.3 電噴控制單元
3.2.4 機載PHM控制單元
3.2.5 通訊設(shè)備
3.2.6 數(shù)據(jù)存儲及下載設(shè)備
3.2.7 地面計算機
3.3 控制與管理系統(tǒng)功能劃分
3.4 小結(jié)
4 感知系統(tǒng)
4.1 感知對象
4.2 硬件組成
4.2.1 感知系統(tǒng)常用硬件
4.2.2 非常規(guī)硬件設(shè)備
4.2.3 通過軟件分析和計算可以獲知的柴油機參數(shù)
4.3 軟件模型
4.4 工程應(yīng)用試驗
4.5 小結(jié)
5. 數(shù)據(jù)處理
5.1 數(shù)據(jù)類型
5.2 數(shù)據(jù)傳輸與記錄
5.2.1 機車內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與儲存
5.2.2 車地數(shù)據(jù)傳輸與儲存
5.3 特征提取
5.3.1 診斷項目
5.4 運用分析
5.5 柴油機狀態(tài)分析
5.6 可靠性分析
5.6.1 可靠性數(shù)據(jù)
5.6.2 數(shù)據(jù)接收配置
5.6.3 數(shù)據(jù)庫配置
5.6.4 處理引擎配置
5.6.5 故障預(yù)測與診斷
5.7 檢修分析
5.8 成本分析
5.9 工程運用及其試驗
5.10 小結(jié)
6. 控制與故障處置策略
6.1 自動化控制的主要功能
6.2 智能感知
6.3 故障診斷
6.4 故障預(yù)測
6.5 運維優(yōu)化
6.6 自動化調(diào)整策略
6.7 柴油機故障分類
6.8 故障判查機理與處置策略
6.9 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 時間序列預(yù)測符號定義
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]河北省制造業(yè)企業(yè)智能化程度調(diào)查及對策分析[J]. 楊曉春. 河北農(nóng)機. 2019(10)
[2]HXD2B型大功率交流傳動機車專家處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 姜正,陳廣泰,陳闖,王超,曲長萍,潘國斌. 鐵道機車與動車. 2019(06)
[3]鐵路機車車輛運行故障監(jiān)測診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 姜彧. 電子世界. 2019(11)
[4]RCM和PHM混合故障診斷分析方法在機車遠程運維的應(yīng)用[J]. 杜林明,劉光濤. 中國高新科技. 2019(07)
[5]大數(shù)據(jù)下機械裝備故障的深度遷移診斷方法[J]. 雷亞國,楊彬,杜兆鈞,呂娜. 機械工程學(xué)報. 2019(07)
[6]船舶柴油機監(jiān)測與故障診斷技術(shù)研究[J]. 萬云. 內(nèi)燃機與配件. 2018(24)
[7]船舶柴油機機械磨損故障診斷方法研究[J]. 劉興俊. 艦船科學(xué)技術(shù). 2018(18)
[8]柴油機時頻圖像雙向二維特征編碼與故障識別[J]. 岳應(yīng)娟,王旭,蔡艷平. 內(nèi)燃機學(xué)報. 2018(04)
[9]CMD跨局數(shù)據(jù)回傳研究[J]. 朱乾鎏,王超,劉波,趙超. 信息通信. 2018(05)
[10]SS9型電力機車在線診斷系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J]. 趙祎. 鐵道機車與動車. 2018(05)
博士論文
[1]基于光纖傳感的機械設(shè)備動態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 徐剛.武漢理工大學(xué) 2013
[2]典型游樂設(shè)施復(fù)雜工況下風(fēng)險評估及故障預(yù)防研究[D]. 林偉明.北京化工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備健康管理系統(tǒng)[D]. 李琳琪.西安工業(yè)大學(xué) 2013
[2]DC-DC變換器剩余使用壽命預(yù)測系統(tǒng)的初步構(gòu)建[D]. 周士紅.首都師范大學(xué) 2012
本文編號:3449520
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