具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1-8所示，一种船用柴油机故障诊断装置，所述装置包括与柴油机接触设置并实时采集柴油机内部运行环境数据的第一采集装置1、与柴油机非接触设置并实时采集柴油机外部运行环境数据的第二采集装置2、以及与所述第一采集装置1和第二采集装置2连接的故障诊断系统3。

所述第一采集装置1包括用于采集柴油机内部运行环境数据的若干第一采集探头；所述第一采集探头为安装于柴油机内的烟气传感器、噪音传感器、振动传感器中的一种或多种，分别用于采集柴油机的烟气成分数据、第一噪音数据、振动数据中的一种或多种；第一采集装置1只在前期确定故障阈值时使用，其采用的传感器均为精度较高的新使用的传感器，测量数据保证精准，去除柴油机长期振动等因素对传感器的影响。

所述第二采集装置2包括数据盒21、与所述数据盒21通过可弯曲连接件22通信连接的第二采集探头23、驱动所述数据盒21、采集组件靠近/远离柴油机的升降机构24，所述可弯曲连接件22用于调整所述第二采集探头23位置；

其中，所述第二采集探头23包括摄像头231、噪音采集探头232、振动波采集探头233中的一种或多种；

所述摄像头231用于采集柴油机运行过程中的烟气图像，所述摄像头231连接图像识别处理系统234，构成烟气图像采集装置，所述图像识别处理系统234集成于数据盒21内，用于识别所述烟气图像中的烟气颜色，得到基于烟气颜色的烟气图像数据；通过观察柴油机排气烟色，可以判断柴油机的工作是否出现故障，发动机在正常工作温度下，其排气烟色应该是无色或淡灰色，所谓无色不是完全无色，不能像汽油机那样无色，而是在无色中伴有淡淡的灰色，这是正常排气烟色；非正常时发动机冒黑烟、蓝色烟、白色烟、灰色烟等，分别代表不同的故障情况，由此可以判断柴油机是否故障；

所述噪音采集探头232用于采集柴油机运行过程中的声波，所述噪音采集探头232连接噪音滤波提取系统235，构成噪音采集装置，所述噪音滤波提取系统235集成于数据盒21内，其基于存储的噪音特征将采集的声波处理，过滤掉声波中的杂音提取出含有所述噪音特征的声波，将该声波数字化得到所述第二噪音数据；柴油机的工作原理决定其噪音较汽油机大，当其发生故障时又会以更大的异响表现出来，比如敲缸噪声、排气噪声等，分别代表不同的故障，其音色也不相同，即噪音特征不同，由此可知通过噪音检测，基于音色和噪音大小即可判断故障；

所述振动波采集探头233用于发射雷达波至柴油机表面，所述振动波采集探头233连接六端口连续波雷达系统236，构成振动波采集装置，所述六端口连续波雷达系统236集成于数据盒21内，其接收雷达波至柴油机表面后反射回的雷达回波信号，不同振动下的雷达回波相位就会改变，得到基于雷达回波相位的振动波数据；柴油机正常工作时，有一个常规的感觉得到的正常振动，低速低负荷时振动较小，高速高负荷时振动加大，加速过程中有一个逐渐过渡的振动过程。在使用中这一振动明显改变和明显加大时，说明柴油机发生故障。柴油机支承损坏，柴油机支承是柴油机与车架的连接装置，损坏后使柴油机振动明显改变；由此可知通过振动检测可以诊断出柴油机故障；

所述升降机构24包括安装板241、丝杆242、定位杆243、滑座244；所述丝杆242贯穿安装板241且通过轴承与安装板241转动连接，所述滑座244设置于丝杆242上且与丝杆242配合，所述定位杆243固定于安装板241上并贯穿滑座244与滑座244滑动连接，所述数据盒21固定于滑座244上；

所述可弯曲连接件22包括数据线221和套设于数据线221外部的可弯曲定型的蛇形管222，所述数据线221一端通过插头与数据盒21上的接口连接，另一端通过连接头连接摄像头231/噪音采集探头232/振动波采集探头233。

需要说明的是：柴油机实际应用环境中，将烟气图像采集装置、噪音采集装置和振动波采集装置通过上述装置进行安装，通过安装板241固定在柴油机一侧的墙面上，转动旋转把手，能够带动丝杆242转动，其驱动滑座244和数据盒21升降至合适高度，便于摄像头231、噪音采集探头232、振动波采集探头233位于柴油机检测部位合适距离。而摄像头231、噪音采集探头232、振动波采集探头233能够通过蛇形管222调节检测部位，使用更加灵活。整个装置均设置于柴油机外部，也容易检修，无需拆装柴油机。

所述故障诊断系统3用于接收第一采集装置1和第二采集装置2采集的环境数据，并在第一采集装置1进行柴油机故障告警时，将第二采集装置2采集的与第一采集装置1故障告警类型对应的环境数据确定为第二采集装置2的故障阈值，例如在第一采集装置1采集到噪音报警信号时，将第二采集装置采集的相应的噪音数据作为噪音故障阈值，利用所述第二采集装置2对实用环境中的柴油机进行监测，并基于所述故障阈值对柴油机故障进行诊断报警；

所述故障诊断系统3安装于数据盒21内，所述故障诊断系统3包括中央控制器31、阈值确定模块32和报警模块33；

所述中央控制器31用于接收第一采集装置1和第二采集装置2采集的环境数据，并将所述环境数据发送至阈值确定模块32；同时中央控制器31还可以在故障时控制柴油机停止运行或其他操作，保证柴油机安全；

所述阈值确定模块32用于在第一采集装置1进行柴油机故障告警时，将第二采集装置2采集的与第一采集装置1故障告警类型对应的环境数据确定为第二采集装置2的故障阈值；

所述报警模块33基于故障阈值对柴油机故障进行诊断报警，故障诊断系统3还包括报警装置34，报警装置34可为声光报警器。

由于本发明采用非接触检测，烟气颜色判断、噪音检测以及振动波被检测到时，受到距离(摄像头231、噪音采集探头232、振动波采集探头233安装后与柴油机测量部位之间的距离)影响，检测到的数据为损失部分的数据，不能够精准的判断出柴油机是否故障，因此我们在距离确定后，再进行检测；

而柴油机、第一采集装置1、第二采集装置2、故障诊断系统3同时启动，同步采集数据，当第一采集装置1进行柴油机故障告警时，同时提取出第二采集装置2采集的与第一采集装置1故障告警类型对应的环境数据，以该环境数据作为第二采集装置2的故障阈值，故障阈值为烟气颜色的故障阈值、噪音故障阈值、雷达回波相位故障阈值，因此在后续柴油机实际应用环境中，采用烟气图像采集装置、噪音采集装置和振动波采集装置即可采集实时数据，直接得到的数据与故障阈值对比后，即可进行故障报警，能够省去其中的数据转换等操作。

其中，所述摄像头231、噪音采集探头232、振动波采集探头233连接的连接头上均设置有GPS定位器8，采集的烟气图像数据、第二噪音数据、振动波数据中包含GPS定位信息，即测量位置信息。

所述报警模块33通过无线模块连接智能终端4，用于将故障报警信号和测量位置信息发送至智能终端4，实现远程报警，智能终端4可以为维修员的手机终端，或是船舶控制主机，通过位置信息可以快速推断确定出柴油机故障部位，快速确定故障原因，得以快速检修。

实施例2

如图9-10所示，与实施例1不同的是，所述摄像头231还可以通过伸缩杆结构安装于升降机构24顶部，所述伸缩杆结构包括伸缩内杆5、多级伸缩杆6，所述伸缩内杆5底端套设于丝杆242上表面的滑槽7内，多级伸缩杆6垂直固定设置于伸缩内杆5顶端，且用于固定摄像头231。

需要说明的是：摄像头231通过多级伸缩杆6调节水平距离，通过伸缩内杆5在丝杆242内上下滑动调节纵向高度，伸缩内杆5与丝杆242之间通过自行车座椅调节用锁紧扳手固定，将摄像头231设置于上方，相比于实施例中安装在可弯曲连接件22上，拍摄画面更大。

实施例3

采用上述实施例1或实施例2的故障诊断装置进行船用柴油机故障诊断的方法，包括以下诊断步骤：

S1、利用在柴油机内部接触式设置的第一采集装置1、在柴油机外部非接触式设置的第二采集装置2，分别实时采集柴油机运行过程中的环境数据；

S2、当第一采集装置1进行柴油机故障告警时，将第二采集装置2采集的与第一采集装置1故障告警类型对应的环境数据作为故障阈值；

S3、将第二采集装置2非接触式部署于实用环境中的柴油机外部，实时采集柴油机运行过程中的环境数据，并根据所述故障阈值进行故障报警。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。