氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的研究.pdf

1、氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的能源，為解決能源危機(jī)與環(huán)境污染問題提供了新的發(fā)展方向。氫作為內(nèi)燃機(jī)燃料，具有燃燒效率高，排放污染少，并且能夠?qū)崿F(xiàn)稀薄燃燒的特點(diǎn)，具有很好的發(fā)展前景。
　　 但是由于氫氣火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，點(diǎn)火能量小，使得發(fā)動(dòng)機(jī)極易產(chǎn)生早燃、爆燃及回火等異?，F(xiàn)象，對(duì)其監(jiān)測(cè)和故障診斷就顯得異常重要。本文在原有氫發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)了一套基于LabVIEW的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，它選取發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、進(jìn)

2、氣溫度、冷卻水溫度、點(diǎn)火信號(hào)及氧傳感器等參數(shù)作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氫發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。對(duì)這些參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和工況分析，為發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)趨勢(shì)分析和故障診斷打下基礎(chǔ)。因此，本課題的研究具有重要的理論及實(shí)用意義。
　　 該系統(tǒng)結(jié)合氫發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，硬件部分以PCI-1802H數(shù)據(jù)采集卡為核心，通過數(shù)據(jù)采集卡，將發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的各種電子信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)中；軟件部分利用LabVIEW作為計(jì)算機(jī)的編程工具，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和顯示。在

3、線監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的各個(gè)狀態(tài)，以及水溫、轉(zhuǎn)速、壓力等；傳感器監(jiān)測(cè)模塊有單通道采集與多通道采集，監(jiān)測(cè)各傳感器的工作狀態(tài)；信號(hào)處理模塊對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析，以確定氫發(fā)動(dòng)機(jī)正常燃燒與異常燃燒時(shí)的特點(diǎn)；故障診斷模塊結(jié)合MATLAB工具采用提升小波與提升小波包技術(shù)對(duì)采集到的氫發(fā)動(dòng)機(jī)異常燃燒波形進(jìn)行分層分解，并從中提取故障的特征信息。
　　 實(shí)驗(yàn)證明：該系統(tǒng)能夠精確、高效地采集氫發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的各種參數(shù)，可以滿足實(shí)時(shí)性的要求