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原文传递船舶推进轴系状体监测系统设计

论文题名：	船舶推进轴系状体监测系统设计
关键词：	船舶推进轴系;状态监测;故障诊断
摘要：	船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分，它的正常运行与船舶航行的安全性密不可分。但由于其所处位置工作环境恶劣，不利于工作人员对船舶推进轴系的正常维护。因此，船舶推进轴系状态监测系统的研发具有十分重要的意义。　　(1)介绍本文的选题背景及研究现状，分析了当前船舶推进轴系监测研究中对于振动故障的监测方法，尤其是早期机械设备微弱故障的监测问题，提出一种基于振动信号分析的船舶推进轴系状态监测方法。　　(2)论述船舶推进轴系在运行中振动故障产生原理，研究了均方值、峭度、幅值谱等时域特征和功率谱、幅值谱等频域特征，并在频域中实现了一种小波包聚类的算法。在此基础上通过构建不同转速、待机等状态下的无故障状态数据库完成对异常状态振动信号的识别，实现对船舶推进轴系在不同状态下异常振动信号的监测。采用实际轴系故障数据库进行Matlab仿真实验，验证推进轴系状态监测系统故障诊断算法对于振动异常数据监测的有效性。　　(3)在振动故障分析理论的基础之上，采用STM32F407ZGT6型号单片机进行多通道振动加速度信号采集，使用 RS485通讯方式实现与上位机之间的通讯；采用DC/DC/DC1214型号PLC完成船舶推进轴系状态信息采集，包括主机转速、齿轮箱油压等推进轴系运行状态信息，通过OPC通讯方式实现与上位机通讯；在原机舱监测系统中融入振动故障监测模块，采用LabVIEW完成上位机软件编写，实现对推进轴系运行状态监测、振动故障分析及预警等功能。　　(4)在实验室中完成推进轴系状态监测模拟实验，上位机软件读取串口振动数据及PLC通讯数据，并根据电机在不同运行状态下的振动信号采集及分析结果验证船舶推进轴系状态监测系统对于运行状态监测的有效性。　　实验表明，仿真与软硬件设计基本满足对系统实时状态监测及分析的要求。振动故障监测延伸了推进轴系监测功能，使其能够在复杂机舱环境下实现对推进轴系更全面的监测。
作者：	薛勇
专业：	控制工程
导师：	万振刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文