一种潜艇推力轴承自动监控系统的初步设想
发布时间:2019-07-13 17:24:50来源:
唐耀韩庆马军青岛海军潜航学院系统的初步设想。该系统的进步研究和实现对提高现有装备的可靠性与综合效能。具有显著的军事与经济效益。
1问提出为了确保潜艇在水面或水下的航行安全并完成各种战术动作,必须提供持续的推进动力。在推进系统中,潜艇轴系作为动力输出稂件起着至关重要的作用。而潜艇的推力轴承是整套动力装置的故障多发点,烧轴瓦的件多肓发生。因此,对潜艇中推力轴承的监测与保护是整套潜艇动力装置保护中的个重点与难点,也是保障潜艇战斗力的关键。传统上,对推力轴承的保护采用人工方法,在大轴的启动运转停止全过程中,由专人全程监视推力轴承的油温油压转速等,旦发现有任何异常情况,立刻采取相应保护措施。综观国内外多年的情况明,该种监控方式存在以弊端艇员的劳动强度大。在推力轴承的整个工作期间,专业兵必须时刻盯紧各种仪。
而现代心理学生理学的研宄结果明,人的注意力只能集中1530分钟,其后必然要分散段时间。这使得事故的偶发因素增大。
主观因素干扰严重。人员的心理素质专业技能责任心疲劳程度等都对推力轴承的监控产生影响。特别是潜艇内特殊的工作环境空间狭小空气污浊机械噪音极从使人疲劳瞌睡,所有这些人为因素必然增大故障发生几率,降低系统可靠性。
降低潜艇的效能。潜艇吨位与搭载乘员比是反映潜艇综合作战效能的个重要指标。世界上先进的潜艇该比值都较高。根据现有的科学技术水平,完全可能减少该岗位人员编制,以节省潜艇有限的人力和空间资源,提高战斗效能。
随着计算机测控技术的成熟发展,在潜艇上广泛采用计算机集控技术已成必然,而且必将大大提高潜艇的综介作战效能。本文对潜艇推力轴承的动监抟提出如下看法2基本设想对潜艇推力轴承进行监控与保护,首先需要对些重要工作数据进行采集如,轴承油温油量油压,冷却水温水压,关键阀门与机械的状态等然后将采集的数据送交主机,由软件做出分析判断是否报警启动相关的保护装置或停机,以及当保护手段失效情况下,应该采取何种应急措施等。整个监控流程应构成个闭合回路。由于潜艇特殊的任务使命与工作环境,要求系统具有高可靠性实时性可维修性等特点。基于以上要求与综合评价,在软硬件的设计上都遵循模块化设计思想,决定采用计算机和智能模块来组成控制网络,实现对推力轴承的自动监控电压信号,控制盒内的数据采集梭块将采集到将主机产生的命令送交执行机构执行。
系统的控制原理2.
扣机采用定时中断的方式访问相应的模块。每模块根据自己的地址接收数据发送命令。控制输出汗关量等转换模块进行与保护。
潜艇大轴的自动监护系统出主机控制盒强电拖动盒传感器电磁阀栗管系等部分组成1.虚框内为需要增加的设备。虚框外为艇1原有的装备台扣机设置于控制台⑴装载和运疔主程序;控制盒内是进数据采集与控制的智能祯块。电源等。抟他模块均挂接在系统总线上;强屯拖动盒内是各种交流接触器继电器以及保护元件,实现对电机的开启停止等操作;电磁阀用于管路上重要阀门控制;传感器将监测点的压力温度转速等物即。量转换为电流略232与系统总线的通信协议转换;数据采集榄块根据纶要。可选择带8路或16路模拟输。采集传感器的电流信兮,实现付监换镟彘测点的工况监控;控制模块可选带有8路或16路开关量输出,通过输出开关量数字信号到继电器来实现对电磁阀的控制和通过交流接触器实现付电机1泵冷水泵的拖动。
各模块在上采用必01码进厅通信,系统采用主机命令,模块回答的通信方式,可考虑采485通口1办议,通信介质为屏蔽双绞线,比较大通信速率5.2高阻抗的差分传输,双工通信等特点,保证了高质量的数据通道。
计算机显器实时显轴承监护系统的整个监控过程系统还应设迓手动与自动两种工作方式,在手动方扭来控制电磁阀泵等。控制盒与显器设置于轮机和电工专业指挥,位,在柴油机舱和电机舱各部;对于常规潜艇只在控制室设部即可。考虑到潜艇环境差,对计算机的防潮防震方面应该加固。整个监控装置的部件少体枳小接线不多,不会影响潜艇的空间与气密性3软件设计控制软件采用模块化编程。主要模块初始化模块数据定义模块。系统监控模±,理论计算模块网络通信模块等。所有参数在数据字典中预先定义,并带有下限保护。
主程序流程3.
对潜艇推力轴承的自动监护,数据采集量少,信息流程关系简单,因此软件的开发并不闲难只纶注意以1儿点1可靠性从潜艇推力轴承监护控制系统的实际使用环境出发,为保证系统的高可靠性,系统运行的软件平台选用,00奶0形化考虑到系统的使用对象,应采1形化编程。编程工具可用。仰等通用语言,或直接选用组态软件,用清晰准确的幽面描述监控现场,并设计复杂的动画显现场的操作状态和数据,为用户提供非常友好的界面。
3组态化软件的各种画谢以及面中的细节由组态数据控制,设定和修改画面内容只需个性组态数据。
木系统的关键和技术难点,在于对运汀过程中的振荡控制。例如,当轴承的温度了,冷却泵启很快轴承温度1广冷却泵停止,很快轴承的温度又出现冷去口泵又启动,然后又停止。显然,这不是需要的结果。使用传统的,调节器可以解决该问,但是,本系统是个多输入冷却油压冷却油温冷却水温转速等双输出轴承温度轴承油压的多变量系统,这些变量间无法取得精确的数学关系模型,且更适合对某量或状态的稳定。另更经济简洁的方式是通过在程序中监控。例如,在初始化中设迓变试当兄0泵厂!动;当,外丁,=0吓泵怜止=对于丁时,若12丁,0汀2时间轴1上按规定的监测周期前后两点对应消除了机械反复启停的振荡4.根据实际经验得知,轴承不会长时间处于虚线状态,否则,系统出现了故障,需要人员进行检查修理。1述只是举例说明,实际设计时,对变量的下限值的选定非常关键。
4效果评估采用微机系统来完成对大轴的监控和保护,方面用现代化的高技术手段取代了传统的人工操作,即使机电部门能随时掌握轴系的工作情况,减轻了人的劳动强度,又通过机代人消除了人为因素带来的不可靠性,提潜艇装备的使用叫靠程度据统计,因为人为原因导致烧轴瓦的事故占有定比例;另方面可以减少名岗位编制,节省舱内宝贵的空间和资源,有助于提高潜艇的综合作战效能。特别对于现代潜艇多为单轴单奖,在远海作战环境中,轴瓦烧毁不仅使任务无法完成,还会危及自身的安全。
系统采用先进的旭网络和高性能的智能,块,迪过标准化模块化设计,抗十扰能力强,扩展性好。贾,0界3软件环境友好率更高,操作简便,运行稳定。该监护系统将为部队带来明显的军事效益和绝齐效益珍军工程大学杓燃动力技札指桩专业。获工学学士学冒在潜艇服役任机电干,现在潜艇学院从事教学与科研工作。已在国内发论文多孺查询资料好帮手时汉省钱!
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