Алгоритмы обработки сигналов при комплексном диагностировании автотракторных двигателей многоканальной интегрированной системой

Введение (постановка задачи и актуальность). В процессе жизненного цикла машин происходят изменения их технического состояния. Качественное определение технического состояния узлов, агрегатов и систем двигателей требует не только применения современных методов контроля, обеспечивающих получение достоверных результатов, но и использования высокопроизводительного специализированного диагностического оборудования для повышения надёжности и ресурса машин благодаря своевременному выявлению неисправностей.

Цель исследования – обоснование архитектуры интегрированной системы виброакустической и тепловой диагностики, позволяющей проводить оценку остаточного ресурса систем, узлов и механизмов дизельных двигателей в масштабе реального времени.

Методология и методы. В исследовании использованы современные методы сбора и компьютерной обработки сигналов с различных типов датчиков также использованы вейвлет-функции и методы цифровой обработки изображений.

Результаты и научная новизна. Разработаны алгоритмы вычисления и обработки аналитического ансамбля потока данных, включающие скейлограммы и гистограммы, и использующиеся в интегрированной системе комплексного диагностирования для идентификации дефектов автотракторных двигателей и детектирования моментов их зарождения.

Практическая значимость. Предложенные алгоритмы позволяют диагностировать неисправности и вычислять остаточный ресурс узлов автотракторных двигателей в масштабе реального времени, отображать на дисплее динамику изменения сигналов, обрабатывать пользовательские запросы и формировать протокол изменения картины состояния дизеля в ходе его эксплуатации.

1. Миклуш В.П., Дунаев А.В., Тарасенко В.Е., Карпович С.К., Жданко Д.А., Лисай Н.К. Управление надёжностью сельскохозяйственной техники методами диагностики и триботехники / Минсельхозпрод РБ, УО «БГАТУ». – Минск: БГАТУ, 2019. – 392 с.

2. ГОСТ 23435-79. Техническая диагностика. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Номенклатура диагностических параметров. – Введ. 1980–01– 01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1979. – 11 с.

3. Шило И.Н., Толочко Н.К., Романюк Н.Н., Нукешев С.О. Интеллектуальные технологии в агропромышленном комплексе. – Минск: БГАТУ, 2016. – 336 с.

4. Рекомендации по внедрению диагностической системы управления состоянием дизелей тепловозов и дизель-поездов по результатам анализа масла. – 2019. URL: http://osjd.org/dbmm/ download?vp=51&load=y&col_id=2066&id=1542 (дата обращения: 09.12.2020).

5. Никитченко С.Л., Алексенко Н.П., Котович А.В., Олейникова И.А. Ресурсосберегающее управление процессами эксплуатации и технического сервиса сельскохозяйственной техники // Вестник аграрной науки Дона. – 2018. – № 4 (44). – С. 57–65.

6. ГОСТ Р 56875-2016. Информационные технологии (ИТ). Системы безопасности комплексные и интегрированные. Типовые требования к архитектуре и технологиям интеллектуальных систем мониторинга для обеспечения безопасности предприятий и территорий. – Введ. 2017–01–01. – М.: Стандартинформ, 2019. – 45 с.

7. Barelli L., Bidini G., Buratti C., Mariani R. Diagnosis of internal combustion engine through vibration and acoustic pressure non - intrusive measurements // Applied Thermal Engineering. – 2010. – No. 29 (8-9). – P. 1707– 1713.

8. Ftoutou E., Chouchane M. (2018) Injection Fault Detection of a Diesel Engine by Vibration Analysis. In: Haddar M., Chaari F., Benamara A., Chouchane M., Karra C., Aifaoui N. (eds) Design and Modeling of Mechanical Systems–III. CMSM 2017. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. https://doi. org/10.1007/978-3-319-66697-6_2.

9. Chen J., Eng B., Eng M. Internal Combustion Engine Diagnostics Using Vibration Simulation / School of Mechanical and Manufacturing Engineering The University of New South Wales, 2013.

10. Ролич О.Ч., Тарасенко В.Е., Ивашко В.С. Тепловой контроль работы двигателя на основе статистического анализа сигналов болометра // Изобретатель. – 2019. – № 2-3. – С. 40–44.

11. Ролич О.Ч., Тарасенко В.Е. Многоканальная интегрированная система виброакустической и тепловой диагностики дизельных двигателей // Агропанорама. – 2019. – № 5. – С. 42–45.

12. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. – М.: Техносфера, 2005. – 1072 с.

13. Гетманов В.Г. Цифровая обработка сигналов. – М.: НИЯУ МИФИ, 2010. – 232 с.