CN216621260U - 一种船闸设备故障诊断专家*** - Google Patents

Abstract

本申请公开一种船闸设备故障诊断专家***，包括数据库模块、监测模块和控制器，其中所述数据库模块包括规则库和知识库；所述监测模块包括界面显示元件和船闸状态监测元件，其中所述船闸状态监测元件同时与所述界面显示元件和所述数据库模块电信号连接；所述控制器内预存有诊断逻辑和故障处理方法，且所述控制器同时与所述监测模块和所述数据库模块电信号连接，以在所述控制器内的诊断逻辑判别出所述船闸状态监测元件监测到的数据不符合所述规则库的规则时，以预定的方式输出对应的所述故障处理方法。本申请能够有效避免人的主观性对船闸养护造成的影响，大幅提高船闸***的安全保障和应急能力。

Description

一种船闸设备故障诊断专家***

技术领域

本实用新型涉及船闸诊断设备技术领域，尤其涉及一种船闸设备故障诊断专家***。

背景技术

随着内河航运业的发展，内河船闸的数量也在不断增加，如何提升船闸的管理和设备养护水平，提高维修效率，使船舶高效、快捷、安全的通过船闸，是摆在船闸设计人员和管理人员面前具有挑战性的工作。目前京杭运河多数船闸均处于饱和运行状态，全年24小时不间断连续运行。在此情况下，船闸的机电设备一旦发生短期内无法排除的突发故障，对船舶的通航将会带来严重影响，甚至发生堵航或断航，直接影响货物的运输乃至地方经济的发展。

长期以来，人们通常采用两种方式对设备进行养护：一是日常养护和定期检修设备。这种方法通过日常巡检和计划性的对设备进行定期保养检查，做到预防性维修。其缺点是受人的主观因素影响较大，受到养护计划编制的全面性、科学性及养护计划执行落实的有效性的制约，计划制定不全面、检查周期不科学、计划执行不到位，都会给船闸的安全有序运行造成隐患，降低船闸的运行效率；二是设备发生故障时进行应急维修。该方式往往因设备长期得不到保养，发生不可继续使用的故障而造成停机检查。设备带病运行存在安全隐患，有可能形成安全事故，造成生命财产的损失。发生此类故障时，往往需要付出昂贵的维修成本，同时，因维修停航时间较长，也会造成一定的社会影响。

随着设备越来越复杂、集成度越来越高，受限于管理人员的工作经验和技术水平，故障诊断难度越来越大。如何对船闸设备故障科学的诊断，保障船闸安全可靠运行已成为一个迫在眉睫的问题。

近年来，随着计算机技术、信号处理、人工智能、模式识别技术的发展，设备诊断技术也不断创新。本申请提出一种船闸设备故障诊断专家***，能通过科学检测的手段，对船闸设备运行状态实时采集，做出早期预测，并对出现故障的原因做出判断，对船闸的设备状态进行客观评价、提出对策建议，避免了人的主观性对船闸养护造成的影响，能大幅提高船闸***的安全保障和应急能力，提高船闸故障处理的效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种船闸设备故障诊断专家***，包括:

数据库模块，其中所述数据库模块包括规则库和知识库；

监测模块，其中所述监测模块包括界面显示元件和船闸状态监测元件，所述船闸状态监测元件同时与所述界面显示元件和所述数据库模块电信号连接；和

控制器，其中所述控制器内预存有诊断逻辑和故障处理方法，且所述控制器同时与所述监测模块和所述数据库模块电信号连接，以在所述控制器内的诊断逻辑判别出所述船闸状态监测元件监测到的数据不符合所述规则库的规则时，以预定的方式输出对应的所述故障处理方法。

根据本实用新型一实施例，所述船闸状态监测元件包括以下任一或多个的组合：比例泵输出监测元件、电机电流监测元件、直流电源电压监测元件、动力相电压监测元件、下闸水位监测元件、泵站监测元件、***压力监测元件、闸门监测元件和阀门监测元件。

根据本实用新型一实施例，所述下闸水位监测元件包括外水位监测元件和内水位监测元件，所述闸门监测元件包括闸门开度监测元件和闸门压力监测元件，所述阀门监测元件包括阀门开度监测元件和阀门压力监测元件。

根据本实用新型一实施例，所述控制器与所述界面显示元件电信号连接，以通过所述界面显示元件输出所述故障处理方法。

根据本实用新型一实施例，所述船闸设备故障诊断专家***还包括语音播放元件，其中所述语音播放元件与所述控制器电信号连接。

根据本实用新型一实施例，所述船闸设备故障诊断专家***还包括声光警报装置，其中所述声光警报装置与所述控制器电信号连接。

根据本实用新型一实施例，所述声光警报装置包括声音警报装置和光亮警报装置。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。

附图说明

图1示出了本申请船闸设备故障诊断专家***的***原理示意图。

附图标记：100-数据库模块，101-规则库，102-知识库，1021-船闸故障机理知识库，1022-事实库，200-监测模块，201-界面显示元件，202-船闸状态监测元件，300-控制器，301-诊断逻辑，302-故障处理方法，400-语音播放元件，500-声光警报装置，501-声音警报装置，502-光亮警报装置。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1，依本实用新型一较佳实施例的一种船闸设备故障诊断专家***将在以下被详细地阐述，其中所述船闸设备故障诊断专家***包括数据库模块100、监测模块200和控制器300，其中所述数据库模块100包括规则库101和知识库102，其中所述规则库101预存有推理的规则逻辑，从而在使用过程中能够基于这些预存的规则逻辑判断船闸是否出现故障；其中所述知识库102由船闸故障机理知识库1021和事实库1022组成，其中所述船闸故障机理知识库1021中预存有故障机理、故障识别特征、船闸故障二次原因、杜绝方法和设备类别等，而所述事实库1022中预存有已经诊断过，且属于正确的事实，用于以后的设备故障诊断。

此外，所述监测模块200包括界面显示元件201和船闸状态监测元件202，其中所述界面显示模块201被优选实施为显示器、投影屏、移动手机等各种显影设备，而所述船闸状态监测元件202同时与所述界面显示元件201和所述数据库模块100电信号连接。在所述控制器300的控制下，所述船闸状态监测元件202用于将监测到的船闸的运行数据在所述界面显示元件201上实时显示，以便工作人员查看分析，同时，将监测到的数据与所述规则库101以及所述知识库102内预存的数据进行比对，从而判断船闸是否出现故障，出现了何种故障。

另外，所述控制器300内预存有诊断逻辑301和故障处理方法302，且所述控制器300同时与所述监测模块200和所述数据库模块100电信号连接，以在所述控制器300内的诊断逻辑301判别出所述船闸状态监测元件202监测到的数据不符合所述规则库101的规则时，以预定的方式输出对应的所述故障处理方法302，从而能够针对船闸设备的故障做出早期的预测，并对出现故障的原因做出判断，客观的提出相对应的处理方法，能够大幅度提高船闸***的安全保障和应急能力。

需要说明的是，控制器(英文名称：controller)是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机***的操作。本申请提供的船闸设备故障诊断专家***并不涉及对所述控制器300的改进，只是常规控制器的其中一种应用。

作为一较佳实施例，所述船闸状态监测元件202包括以下任一或多个的组合：比例泵输出监测元件、电机电流监测元件、直流电源电压监测元件、动力相电压监测元件、下闸水位监测元件、泵站监测元件、***压力监测元件、闸门监测元件和阀门监测元件，分别用于监测比例泵的输出数据、电机的电流数据、直流电源的电压数据、动力相的电压数据、下闸水位数据、泵站数据、***压力数据、闸门数据和阀门数据。一旦任一或多个数据超出所述规则库101的预存规则数据，则将信息反馈给所述控制器300，然后进行后续的输出对应的所述故障处理方法302，从而进行快速自动响应。比如，在正常情况下，所述界面显示元件301实时输出各监测元件的监测数据，而当所述比例泵输出监测元件监测到比例泵的输出数据超出所述规则库101预设的规则数值时，所述控制器300则会及时输出对应所述比例泵输出数据过大或过小的故障处理方法302，供工作人员参考执行，进而杜绝了人的主观性判断和处理，提高船闸***的安全保障和应急能力，提高船闸故障处理的效率。

进一步优选地，所述下闸水位监测元件包括外水位监测元件和内水位监测元件；所述闸门监测元件包括闸门开度监测元件和闸门压力监测元件；所述阀门监测元件包括阀门开度监测元件和阀门压力监测元件，其中所述闸门压力包括闸门无杆腔压力和有杆腔压力，所述阀门压力包括阀门无杆腔压力和阀门无杆腔压力，而所述动力相电压包括动力A相电压、动力B相电压和动力C相电压。

考虑到工作人员对船闸运行的数据查看可能会比较频繁，同时在船闸出现故障时，往往需要查看故障数据的偏离程度。因为，为方便工作人员一同查看数据和故障处理方法，同时使工作人员更快速的接收到故障处理方法，作为优选，所述控制器300与所述界面显示元件201电信号连接，从而能够通过所述界面显示元件201实时快速输出所述故障处理方法302，供工作人员查看。

进一步优选地，所述船闸设备故障诊断专家***还包括语音播放元件400，比如输出音响设备，其中所述语音播放元件400与所述控制器300电信号连接，用于配合所述界面显示元件201同时输出所述故障处理方法302，供工作人员快速、完整的接收后续操作指令。

进一步优选地，所述船闸设备故障诊断专家***还包括声光警报装置500，其中所述声光警报装置500与所述控制器300电信号连接，用于提醒工作人员注意，进而能够进一步提高船闸故障处理的响应速度。

进一步优选地，所述声光警报装置500包括声音警报装置501和光亮警报装置502，比如蜂鸣器、扩音器和闪光灯等等。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (7)

1.一种船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，包括:

数据库模块，其中所述数据库模块包括规则库和知识库；

监测模块，其中所述监测模块包括界面显示元件和船闸状态监测元件，所述船闸状态监测元件同时与所述界面显示元件和所述数据库模块电信号连接；和

控制器，其中所述控制器内预存有诊断逻辑和故障处理方法，且所述控制器同时与所述监测模块和所述数据库模块电信号连接，以在所述控制器内的诊断逻辑判别出所述船闸状态监测元件监测到的数据不符合所述规则库的规则时，以预定的方式输出对应的所述故障处理方法。

2.如权利要求1所述船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，所述船闸状态监测元件包括以下任一或多个的组合：比例泵输出监测元件、电机电流监测元件、直流电源电压监测元件、动力相电压监测元件、下闸水位监测元件、泵站监测元件、***压力监测元件、闸门监测元件和阀门监测元件。

3.如权利要求2所述船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，所述下闸水位监测元件包括外水位监测元件和内水位监测元件，所述闸门监测元件包括闸门开度监测元件和闸门压力监测元件，所述阀门监测元件包括阀门开度监测元件和阀门压力监测元件。

4.如权利要求1所述船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，所述控制器与所述界面显示元件电信号连接，以通过所述界面显示元件输出所述故障处理方法。

5.如权利要求4所述船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，还包括语音播放元件，其中所述语音播放元件与所述控制器电信号连接。

6.如权利要求4或5所述船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，还包括声光警报装置，其中所述声光警报装置与所述控制器电信号连接。

7.如权利要求6所述船闸设备故障诊断专家***，其特征在于，所述声光警报装置包括声音警报装置和光亮警报装置。

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