Автоматизация судовых дизельных энергетических установок, страница 12

В процессе эксплуатации механизма информация о диагностических параметрах  считывается со специально предназначенных для этой цели приборов и представляется в форме непрерывных функций во времени или в виде дискретных значений. Принципиальной разницы между этими двумя видами информации нет, поскольку дискретное представление следует рассматривать как квантование непрерывного сигнала с заданным шагом. Уже только анализ протекания кривых  позволяет сделать важные заключения о техническом состоянии объекта. Например, в судовом двигателе о состоянии топливной аппаратуры судят по величине максимального давления цикла, о состоянии подшипника – по давлению масла и т.д. Такой подход к оценке технического состояния существенно упрощает процедуры диагностирования и, главное, не требует разработки математических моделей и алгоритмов их реализации. Не секрет, что при использовании сложных математических моделей заметно растет трудоемкость решения задач, а сами решения очень часто обладают лишь незначительными преимуществами по сравнению с решениями, полученными приближенными способами.

Во многом именно этим объясняется то, что до сих пор существующие системы технического контроля судовых дизелей базируются на непрерывном слежении за диагностическими параметрами. К ним, прежде всего, надо отнести: среднее индикаторное давление; температуры поверхностей теплонапряженных деталей; состояние поршневых колец; концентрация сажи в отработавших газах; загрязненность масла; вибрация и шум. Текущие значения измеряемых параметров сравниваются с эталонными. При сопоставлении важно исключить, во-первых, случайные отклонения диагностического параметра и, во-вторых, его изменения, вызванные внешними факторами такими, как температура забортной воды или влажность воздуха. При диагностировании отдельных деталей и систем внешними факторами могут быть и внутренние показатели двигателя. Например, для теплонапряженных деталей такими факторами могут служить давление и температура надувочного воздуха. Для решения первой задачи наиболее простым и эффективным является метод осреднения. Его суть заключается в следующем. Из непрерывного наблюдения за параметром  рассматривают два участка  и , рис. 9.18. Поведение параметра на этих участках описывается ординатами  и . Среднее значение и среднеквадратичное отклонение на каждом участке вычисляют по формулам

;  ;

;     .

Сопоставляя между собой одноименные расчетные величины, определяют закономерность изменения параметра  и степень его приближения к эталонному значению.

Вторую задачу решают также расчетным путем. В результате эталонные значения параметров пересчитывают и приводят к текущим внешним условиям. Алгоритмы пересчета базируются на теории рабочего цикла ДВС.

Рис. 9.18. Исключение случайных отклонений диагностического параметра

Современные компьютерные технологии позволяют сделать техническое диагностирование реальным и экономически оправданным. Существует довольно много диагностических систем главных судовых двигателей. Практически все они реализуют один и тот же принцип: непрерывная или периодическая регистрация контрольных параметров, вывод их на экран монитора, сопоставление с эталонными значениями, полученными во время приемосдаточных испытаний, и в зависимости от результатов сравнения предложения по мерам предупреждения отказов и сбоев. Определенной новизной обладает диагностическая система DICARE фирмы MaK. В ней предусмотрено отображение результатов диагностики в операционной среде Windows, что дает большие преимущества в части оформления, хранения, визуализации и передачи информации. Вот лишь некоторые новшества: использование экранных окон для визуального просмотра, представление в виде графиков изменение диагностических параметров во времени до одного года, передача данных через Internet в сервисную службу пароходства.

Таким образом, автоматизированная система технического диагностирования становится важной предпосылкой для обеспечения надежной и безаварийной работы судовых двигателей при отсутствии вахты в машинном помещении.