本发明涉及大数据应用技术领域，具体为一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法。
背景技术：
船舶，各种船只的总称。船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式
船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具，另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构，具有利用外在或自带能源的推进系统。外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络，材料随着科技进步不断更新，早期为木、竹、麻等自然材料，近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料。
船舶是海上航行的重要交通工具，为海上运输、海上巡航提供了重要的载体，因此对船舶的研究与升级改造一直是船舶制造领域研究的重点，而船舶的机舱设备是船舶动力的心脏，在船舶运行中起到至关重要的作用，因此必须保证其正常的运行，预防设备出现故障。其中设备故障是指设备中某一部分功能丧失，导致设备整体运行出现问题的一种现象，其产生的过程主要可分为四个阶段。第一阶段：缺陷出现阶段；第二阶段：缺陷可以被监测出阶段；第三阶段：故障出现阶段；第四阶段：设备停止运行阶段，其中一旦达到第三阶段，即设备性能衰退达到临界点，设备就开始逐渐无法运行，因此设备运行数据监测，即是监测这阶段之前的数据。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法,包括数据采集模块、数据分析模块和数据生成显示模块，所述数据采集模块包括振动采集模块、声音采集模块、温度采集模块、速度采集模块、烟气采集模块，所述振动采集模块具体负责采集船舶动力设备的振动数据，所述声音采集模块具体负责监测船舶动力设备在运行状态下产生的声音，所述温度采集模块具体监测船舶动力设备在运行状态下的温度，所述速度采集模块负责采集船舶动力设备在运行状态下的转速，所述烟气采集模块负责采集尾气排放中二氧化碳的含量，所述数据分析模块用于分析数据采集模块所采集的数据并与正常状态下的数据做出对比，所述数据生成显示模块包括数据生成模块和显示模块，所述显示模块由主控显示屏构成，所述数据生成模块将生成的数据在主控显示屏上显示；
所述振动采集模块具体为振动仪，当船舶的动力设备在运行时发生振动，振动仪立即采集该次振动的数据，包括振幅、周期、振动频率和振动时长；
所述声音采集模块具体为声音测试仪，所述声音采集模块时刻都对动力设备进行监测，其主要记录数据为噪声的分贝和波长；
所述温度采集模块具体为温度感应器，数据生成模块则根据温度感应器感应的温度生成区域温度分布图并在主控显示屏上显示；
所述数据分析模块还包括用于存储设备运行正常情况下固有信息的数据库和故障信息库。
优选的，包括以下步骤：
步骤一：数据采集模块采集所需要的数据信息；
步骤二：数据分析模块对采集的数据信息进行信号特征提取；
步骤三：数据分析模块对声音信号进行处理；
步骤四：数据分析模块将经过处理后的声音信号和所采集的数据与数据库内固有的正常数据信息进行特征匹配；
步骤五：将匹配比对后的数据存储，并且根据两组数据进行分析，将分析后的结果发送至数据生成显示模块，并记录备份在故障信息库内。
优选的，所述数据分析模块在进行数据分析时会结合声音测试仪、振动仪和温度采集模块对故障区域进行判定，其判断的方法主要是利用振动发声会产生摩擦导致升温，然后利于数据生成模块生成的区域温度分布图观察温度上升的区域来断定故障发生的范围。
优选的，所述数据分析模块会根据烟气采集模块采集的二氧化碳的含量和速度采集模块采集的设备转速来判断船舶动力设备是否处于正常运转的状态。
优选的，所述信号特征提取包括对噪声信号的提取和振动声音频率的提取。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结合声音监测、红外温度监测、烟气监测、振幅监测的不同数据同时对船舶机舱设备进行故障性检测，当故障出现时可以及时有效的检测到故障信号，并且对故障区域进行一定的判断，由此可见本发明的方法性能更好，为船舶运行提供了重要的保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明设备故障过程示意图；
图2为本发明结构框图；
图3为本发明数据分析步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法,包括数据采集模块、数据分析模块和数据生成显示模块，所述数据采集模块包括振动采集模块、声音采集模块、温度采集模块、速度采集模块、烟气采集模块，所述振动采集模块具体负责采集船舶动力设备的振动数据，所述声音采集模块具体负责监测船舶动力设备在运行状态下产生的声音，所述温度采集模块具体监测船舶动力设备在运行状态下的温度，所述速度采集模块负责采集船舶动力设备在运行状态下的转速，所述烟气采集模块负责采集尾气排放中二氧化碳的含量，所述数据分析模块用于分析数据采集模块所采集的数据并与正常状态下的数据做出对比，所述数据生成显示模块包括数据生成模块和显示模块，所述显示模块由主控显示屏构成，所述数据生成模块将生成的数据在主控显示屏上显示；
所述振动采集模块具体为振动仪，当船舶的动力设备在运行时发生振动，振动仪立即采集该次振动的数据，包括振幅、周期、振动频率和振动时长；
所述声音采集模块具体为声音测试仪，所述声音采集模块时刻都对动力设备进行监测，其主要记录数据为噪声的分贝和波长；
所述温度采集模块具体为温度感应器，数据生成模块则根据温度感应器感应的温度生成区域温度分布图并在主控显示屏上显示；
所述数据分析模块还包括用于存储设备运行正常情况下固有信息的数据库和故障信息库。
值得注意的是，包括以下步骤：
步骤一：数据采集模块采集所需要的数据信息；
步骤二：数据分析模块对采集的数据信息进行信号特征提取；
步骤三：数据分析模块对声音信号进行处理；
步骤四：数据分析模块将经过处理后的声音信号和所采集的数据与数据库内固有的正常数据信息进行特征匹配；
步骤五：将匹配比对后的数据存储，并且根据两组数据进行分析，将分析后的结果发送至数据生成显示模块，并记录备份在故障信息库内。
值得注意的是,所述数据分析模块在进行数据分析时会结合声音测试仪、振动仪和温度采集模块对故障区域进行判定，其判断的方法主要是利用振动发声会产生摩擦导致升温，然后利于数据生成模块生成的区域温度分布图观察温度上升的区域来断定故障发生的范围。
值得注意的是，所述数据分析模块会根据烟气采集模块采集的二氧化碳的含量和速度采集模块采集的设备转速来判断船舶动力设备是否处于正常运转的状态。
值得注意的是，所述信号特征提取包括对噪声信号的提取和振动声音频率的提取。
本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法,包括数据采集模块、数据分析模块和数据生成显示模块，其特征在于：所述数据采集模块包括振动采集模块、声音采集模块、温度采集模块、速度采集模块、烟气采集模块，所述振动采集模块具体负责采集船舶动力设备的振动数据，所述声音采集模块具体负责监测船舶动力设备在运行状态下产生的声音，所述温度采集模块具体监测船舶动力设备在运行状态下的温度，所述速度采集模块负责采集船舶动力设备在运行状态下的转速，所述烟气采集模块负责采集尾气排放中二氧化碳的含量，所述数据分析模块用于分析数据采集模块所采集的数据并与正常状态下的数据做出对比，所述数据生成显示模块包括数据生成模块和显示模块，所述显示模块由主控显示屏构成，所述数据生成模块将生成的数据在主控显示屏上显示；
所述振动采集模块具体为振动仪，当船舶的动力设备在运行时发生振动，振动仪立即采集该次振动的数据，包括振幅、周期、振动频率和振动时长；
所述声音采集模块具体为声音测试仪，所述声音采集模块时刻都对动力设备进行监测，其主要记录数据为噪声的分贝和波长；
所述温度采集模块具体为温度感应器，数据生成模块则根据温度感应器感应的温度生成区域温度分布图并在主控显示屏上显示；
所述数据分析模块还包括用于存储设备运行正常情况下固有信息的数据库和故障信息库。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：数据采集模块采集所需要的数据信息；
步骤二：数据分析模块对采集的数据信息进行信号特征提取；
步骤三：数据分析模块对声音信号进行处理；
步骤四：数据分析模块将经过处理后的声音信号和所采集的数据与数据库内固有的正常数据信息进行特征匹配；
步骤五：将匹配比对后的数据存储，并且根据两组数据进行分析，将分析后的结果发送至数据生成显示模块，并记录备份在故障信息库内。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法，其特征在于：所述数据分析模块在进行数据分析时会结合声音测试仪、振动仪和温度采集模块对故障区域进行判定，其判断的方法主要是利用振动发声会产生摩擦导致升温，然后利于数据生成模块生成的区域温度分布图观察温度上升的区域来断定故障发生的范围。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法，其特征在于：所述数据分析模块会根据烟气采集模块采集的二氧化碳的含量和速度采集模块采集的设备转速来判断船舶动力设备是否处于正常运转的状态。
5.根据权利要求2所述的一种基于大数据船舶机舱设备运行数据的监测方法，其特征在于：所述信号特征提取包括对噪声信号的提取和振动声音频率的提取。
技术总结