基于可视化的船舶柴油机监测系统构建开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景

船舶柴油机是船舶的动力心脏，其安全稳定的运行是保 证航运安全的关键。据日本船级社不完全统计，目前船舶柴油机的故障率大约是每小时发生0.4×次；另据国外某保险公司在对海难事故的统计，在众多的海难事故中，机械事故位居首位占 22%，船舶主机（柴油机）又占机械故障的45%。往复机械一旦出现故障，将产生重大的经济损失和人员伤亡。例如，某远洋船舶的主机（柴油机）发生曲轴断裂，造成船舶在航行中失去动力，导致船舶沉没，事故造成的直接经济损失超过了亿元。为了减少船舶运行风险，船舶保险费用是仅次于船员工资费用，是船东的第二大费用支出，因此开展船舶柴油机工作状态监测与诊断技术研究，可以及时发现柴油机的故障征兆，为柴油机维修与保养提供了可靠的技术参数，正确指导设备维修决策，减少或避免恶性事故的发生，保障其正常有效工作，对提高企业的经济效益有着十分重要的意义。

由于柴油机自身机构非常复杂，其故障形式也多种多样。 造成柴油机故障的原因很多，且各部件发生故障的次数也不相同。常见的柴油机故障有喷油设备及供油系统故障、漏油与漏水、燃油泄漏、漏气、基座故障、涡轮增压系统故障、活塞组件故障、曲轴故障、齿轮故障、气阀与阀座故障等，其中以喷油设备及供油系统故障、漏油与漏水、气阀与阀座故障为最甚。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

柴油机结构复杂，运行过程中可能会发生的问题种类繁多，因此需要监测的各类运行参数同样很多，因此本课题考虑通过三维可视化技术构建船舶柴油机三维可视化系统平台，将所需参数直观的反映三维模型中，确保信息接收者能正确理解信息，并提高信息准确性与时效性。同时本课题将对所构建的船舶柴油机三维可视化模型运行情况进行探究，并对运行结果进行分析。最后是本课题的核心部分——船舶柴油机监测系统的搭建。

柴油机的运行状况是通过柴油机的状态参数表征的，通过对这些状态参数的感知分析，提前对柴油机的运行状况进行评判，一旦检测出异常，能够及时进行异常处理，防止事故的发生。柴油机的状态参数很多，其中温度参数容易获取且能够准确表征柴油机的运行状态，因此常常作为柴油机状态分析的重要参数。

3. 研究计划与安排

3．进度安排

1、2020年1月31日前：完成资料收集，熟悉相关软件；

2、2020年2月1日-2020年2月29日：熟悉三维可视化的技术原理和实现过程，提出构建方案，选择合适的传感器；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]xiaojianxu,leilei chang,xinping yan, machine learning-based wear fault diagnosis for marine diesel engine byfusing multiple data-driven models[j]. elsevier b.v.,2020.

[2]张豪，三维可视化柴油机的在线监测技术及系统[d].硕士学位论文，山东：山东大学，2017.

[3]王家宏,船舶柴油机监测与故障诊断方法综述[j].中国水运，2008.