本發(fā)明涉及船舶電力系統(tǒng)故障檢測，尤其是涉及一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測裝置以及檢測方法。

背景技術(shù)：

1、船舶電力系統(tǒng)是船舶上至關(guān)重要的組成部分，它負(fù)責(zé)為全船的電氣設(shè)備提供電能，包括推進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)施以及生活設(shè)施等，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)故障檢測一般集中于推進(jìn)系統(tǒng)故障的檢測，即主機(jī)和備用機(jī)的故障檢測，通過無線傳感器進(jìn)行斷路器狀態(tài)的檢測，從而實(shí)現(xiàn)故障檢測，例如專利號為cn202111035865.8?的專利公開了一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測方法、終端設(shè)備及存儲介質(zhì)。具體方法為：采集船舶電力系統(tǒng)故障狀態(tài)下各斷路器的開關(guān)量信息；構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，將船舶電力系統(tǒng)中各元件的故障狀態(tài)檢測問題轉(zhuǎn)換為目標(biāo)函數(shù)最大化的問題；根據(jù)船舶電力系統(tǒng)中主保護(hù)、第一后備保護(hù)和第二后備保護(hù)的動作原理，構(gòu)建由各元件的故障狀態(tài)s確定dmi?*(s)、dpi?*(s)和dqi?*(s)的計(jì)算公式；通過改進(jìn)量子遺傳算法對各元件的故障狀態(tài)s進(jìn)行更新，并計(jì)算各故障狀態(tài)s對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)的最大值，將最大值對應(yīng)的故障狀態(tài)s作為船舶電力系統(tǒng)中各元件的故障狀態(tài)，進(jìn)而判斷故障元件。實(shí)現(xiàn)了在設(shè)備發(fā)生故障時，斷路器跳閘使系統(tǒng)能夠快速隔離故障區(qū)域并定位故障，提高船舶航行的安全系數(shù)。但是上述技術(shù)方案描述的一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測方法僅僅對故障進(jìn)行了定位，沒有確定故障類型，還是需要維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘查后再進(jìn)行維修，維護(hù)效率低，且船舶電力系統(tǒng)中，還存在其他故障會影響電力的正常供應(yīng)、船舶壽命或直接造成船舶電力系統(tǒng)整體失電，現(xiàn)有的故障檢測不夠全面，亟須一種更加全面的船舶電力系統(tǒng)故障檢測裝置以及檢測方法來解決現(xiàn)在存在的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測裝置以及檢測方法，解決上述技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測裝置，包括中央處理器和若干用于檢測斷路器狀態(tài)的無線傳感器，無線傳感器與中央處理器相通訊，還包括發(fā)電機(jī)故障檢測機(jī)構(gòu)和陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)；發(fā)電機(jī)故障檢測機(jī)構(gòu)包括發(fā)電機(jī)散熱故障檢測單元、發(fā)電機(jī)皮帶松動檢測單元以及發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器故障檢測單元，發(fā)電機(jī)散熱故障檢測單元、發(fā)電機(jī)皮帶松動檢測單元以及發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器故障檢測單元均通過發(fā)電機(jī)故障檢測終端與中央處理器相通訊；陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)與中央處理器相通訊。

3、優(yōu)選的，發(fā)電機(jī)散熱故障檢測單元包括冷卻液液位傳感器、設(shè)置在散熱風(fēng)扇一側(cè)的風(fēng)速傳感器、設(shè)置在散熱風(fēng)扇上的轉(zhuǎn)速傳感器以及布置在發(fā)電機(jī)上的溫度傳感器，冷卻液液位傳感器、風(fēng)速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器以及溫度傳感器均與發(fā)電機(jī)故障檢測終端電連接。

4、優(yōu)選的，發(fā)電機(jī)皮帶松動檢測單元包括設(shè)置在發(fā)電機(jī)皮帶上方的電動推桿，電動推桿的伸縮端上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器外側(cè)設(shè)置有防磨組件，防磨組件包括固定管和設(shè)置在固定管內(nèi)的滾珠，固定管外端內(nèi)側(cè)設(shè)置有限位環(huán)，電動推桿和壓力傳感器均與發(fā)電機(jī)故障檢測終端電連接。

5、優(yōu)選的，發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器故障檢測單元包括輸入電壓檢測傳感器、輸出電壓檢測傳感器以及檢測電源，檢測電源通過檢測開關(guān)與發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器的輸出端相連接，檢測電源、檢測開關(guān)、輸入電壓檢測傳感器以及輸出電壓檢測傳感器均與發(fā)電機(jī)故障檢測終端電連接。

6、優(yōu)選的，陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在陰極保護(hù)供電箱輸出端的電流傳感器和兩個并列設(shè)置的安裝軌道，安裝軌道上設(shè)置有移動座，移動座上通過拔線氣缸設(shè)置有夾線氣缸，移動座、拔線氣缸、夾線氣缸以及陰極保護(hù)供電箱內(nèi)的斷路器均與陰極保護(hù)供電箱內(nèi)的陰極保護(hù)控制器電連接，陰極保護(hù)控制器與中央處理器相通訊。

7、一種基于上述一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測裝置的檢測方法，具體步驟如下：

8、步驟s1：實(shí)時采集無線傳感器、發(fā)電機(jī)故障檢測機(jī)構(gòu)和陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，中央處理器通過采集的數(shù)據(jù)判定故障節(jié)點(diǎn)位置；中央處理器根據(jù)故障節(jié)點(diǎn)位置通過發(fā)電機(jī)故障檢測機(jī)構(gòu)和陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)一步確定故障類型，發(fā)電機(jī)故障檢測機(jī)構(gòu)和陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)將故障類型發(fā)送至中央處理器；

9、步驟s2：中央處理器將故障類型發(fā)送至維護(hù)人員的終端上。

10、優(yōu)選的，根據(jù)無線傳感器的節(jié)點(diǎn)位置確定為散熱故障時，過熱斷路器斷開，根據(jù)冷卻液液位傳感器、風(fēng)速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器的數(shù)據(jù)判定故障節(jié)點(diǎn)；冷卻液液位傳感器檢測到的冷卻液液位低于設(shè)置值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為散熱器，故障類型為冷卻液不足；根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)測風(fēng)速，預(yù)測風(fēng)速與風(fēng)速傳感器采集的實(shí)際風(fēng)速的差值大于設(shè)定值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為散熱風(fēng)扇，故障類型為散熱風(fēng)扇出風(fēng)受阻；轉(zhuǎn)速傳感器采集轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的差值大于設(shè)定值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為散熱風(fēng)扇，故障類型為散熱風(fēng)扇故障；實(shí)時采集發(fā)電機(jī)溫度，當(dāng)發(fā)電機(jī)溫度在設(shè)定時間段內(nèi)持續(xù)增加且增速大于溫度上升限額的設(shè)定值時，進(jìn)行一級散熱故障報警，當(dāng)發(fā)電機(jī)溫度高于等于溫度最高值的設(shè)定值時進(jìn)行二級散熱故障報警。

11、優(yōu)選的，根據(jù)無線傳感器的節(jié)點(diǎn)位置確定為過壓故障時，過壓保護(hù)斷路器斷開；接通檢測電源后，檢測發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器的輸出電壓，輸出電壓與設(shè)定值的電壓差大于設(shè)定值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器，故障類型為發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器輸出電壓過高，輸出電壓與設(shè)定值的電壓差小于等于設(shè)定值，則發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器正常；輸入電壓檢測傳感器檢測發(fā)電機(jī)輸出電壓，輸出電壓與設(shè)定值的電壓差大于設(shè)定值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為發(fā)電機(jī)，故障類型為發(fā)電機(jī)輸出電壓過高；輸出電壓與設(shè)定值的電壓差小于等于設(shè)定值，判定發(fā)電機(jī)正常。

12、優(yōu)選的，根據(jù)無線傳感器的節(jié)點(diǎn)位置確定為欠壓故障時，欠壓保護(hù)斷路器斷開；接通檢測電源后，檢測發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器的輸出電壓，輸出電壓與設(shè)定值的電壓差小于等于設(shè)定值，則發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器正常；輸出電壓與設(shè)定值的電壓差大于設(shè)定值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器，故障類型為發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器輸出電壓過低；輸入電壓檢測傳感器檢測發(fā)電機(jī)輸出電壓，輸出電壓與設(shè)定值的電壓差小于等于設(shè)定值，判定發(fā)電機(jī)正常；輸入電壓檢測傳感器檢測發(fā)電機(jī)輸出電壓，輸出電壓與設(shè)定值的電壓差大于設(shè)定值時，判定故障節(jié)點(diǎn)為發(fā)電機(jī)，啟動電動推桿使得滾珠貼合發(fā)電機(jī)皮帶，直至壓力傳感器的壓力值達(dá)到設(shè)置值時，電動推桿停止伸長，此時電動推桿的行程大于設(shè)定行程，則判定故障類型為發(fā)電機(jī)皮帶松動，電動推桿的行程小于等于設(shè)定行程，則故障類型為發(fā)電機(jī)故障且輸出電壓過低。

13、優(yōu)選的，實(shí)時采集設(shè)置在陰極保護(hù)供電箱輸出端的電流傳感器的電流，采集的電流與設(shè)定電流的差值小于等于設(shè)置值時，判定陰極保護(hù)供電箱輸出正常；采集的電流與設(shè)定電流的差值大于設(shè)置值時，判定陰極保護(hù)供電箱輸出異常，陰極保護(hù)供電箱內(nèi)的斷路器斷開后，通過其中一個夾線氣缸拔出第一模塊連接線，再次關(guān)閉陰極保護(hù)供電箱內(nèi)的斷路器，采集陰極保護(hù)供電箱輸出電流，采集的電流與設(shè)定電流的差值小于等于設(shè)置值時，則第一模塊正常，否則第一模塊故障；采用同樣的方式依次檢測第二模塊和第三模塊；檢測完畢后，將未故障模塊的連接線通過其中一個夾線氣缸拔出并移動至安裝軌道的一端，通過另一夾持氣缸將故障模塊的連接線拔出并移動至未連接的模塊位置，并將故障模塊的連接線插入未故障模塊的連接位置，采集陰極保護(hù)供電箱輸出電流，采集的電流與設(shè)定電流的差值小于等于設(shè)置值時，說明模塊正常，否則陰極保護(hù)控制器中模塊控制電路損壞。

14、因此，本發(fā)明采用上述一種船舶電力系統(tǒng)故障檢測裝置以及檢測方法，具有的有益效果：具備故障定位功能的同時，還設(shè)置有發(fā)電機(jī)故障檢測機(jī)構(gòu)和陰極保護(hù)供電箱故障檢測機(jī)構(gòu)，用于判定故障的類型，便于維護(hù)人員針對故障類型及時進(jìn)行維修，同時檢測更加全面。

15、下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。