技术摘要：
本申请提供了一种柴油机气缸故障诊断方法、装置、设备及可读存储介质，包括获取N个工作周期对应的N个冲击特征向量，冲击特征向量基于预设冲击状态的冲击段数据的基本参数构建而成；将N个冲击特征向量中的每个冲击特征向量输入故障诊断模型，分别得到每个冲击特征向量对  全部
背景技术：
大型柴油机是船舶装备的主要原动力机，是船舶动力系统中的关键和重要设备。 基于振动分析的状态监测与故障诊断是柴油机故障诊断领域的重要方法，当柴油机发生故 障时，最终的特征信息会体现在柴油机表面的振动信号上，可以根据振动信号中包含的故 障特征，来诊断柴油机的故障工况。柴油机表面振动信号的主要分析处理方法有：时域分 析、频域分析和时频分析等。时域分析主要是对采集到的振动信号画出时域波形图，从中提 取峰值、均值、峭度、方差、裕度因子、波形因子等参数组成特征向量，分析并比较这些特征 向量，可以从中判定柴油机的工作状态。频域分析就是将柴油机振动信号经过快速傅里叶 变换，根据功率谱来比较故障工况和正常工况的形状特征来判定故障类型。时频分析是在 时间和频率联合域内对信号进行分析，传统时频分析有Gabor变换、短时傅立叶变换、 Wigner-Ville分布、小波变换；自适应时频分析方法有EMD、LMD、ITD、LCD及其改进方法等。 虽然基于振动分析的设备状态监测与故障诊断技术在柴油机故障诊断领域的研 究已经取得了一定的成果，但是上述的时域分析、频域分析和时频分析方法在解决船舶柴 油机的故障诊断问题时存在由于不能多尺度刻画和提取特征向量引起的故障类型识别低 且故障诊断准确性低的问题。
技术实现要素：
本申请实施例的目的在于提供一种柴油机气缸故障诊断方法、装置、设备及可读 存储介质，以解决现有技术中存在的柴油机气缸故障类型识别低和故障诊断准确性低的技 术问题。 为实现上述目的，本申请一方面提供了一种柴油机气缸故障诊断方法，包括： 获取N个工作周期对应的N个冲击特征向量，所述冲击特征向量基于预设冲击状态 的冲击段数据的基本参数构建而成，所述基本参数包括所述冲击段数据对应波形的起始 角、持续角、均方根和功率谱密度中的至少一项，所述预设冲击状态包括燃爆冲击状态、进 气阀关闭冲击状态、排气阀关闭冲击状态、进气阀开启气流冲击状态和排气阀开启气流冲 击状态中的至少一项，N为正整数； 将所述N个冲击特征向量中的每个所述冲击特征向量输入故障诊断模型，分别得 到所述每个所述冲击特征向量对应的诊断结果； 当对应的诊断结果为异常的工作周期的数量超过周期阈值时，提示柴油机气缸工 作异常。 本申请另一方面提供了一种故障诊断装置，包括： 获取模块，用于获取N个工作周期对应的N个冲击特征向量，所述冲击特征向量基 4 CN 111595585 A 说　明　书 2/14 页 于预设冲击状态的冲击段数据的基本参数构建而成，所述基本参数包括所述冲击段数据对 应波形的起始角、持续角、均方根和功率谱密度中的至少一项，所述预设冲击状态包括燃爆 冲击状态、进气阀关闭冲击状态、排气阀关闭冲击状态、进气阀开启气流冲击状态和排气阀 开启气流冲击状态中的至少一项，N为正整数； 故障诊断模块，用于将所述N个冲击特征向量中的每个所述冲击特征向量输入故 障诊断模型，分别得到所述每个所述冲击特征向量对应的诊断结果； 提示模块，用于当对应的诊断结果为异常的工作周期的数量超过周期阈值时，提 示柴油机气缸工作异常。 本申请另一方面还提供了一种故障诊断设备，包括存储器、处理器以及存储在所 述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实 现如上述所述的方法。 本申请另一方面还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程 序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述方法的步骤。 本申请提供的故障诊断方法，通过获取N个工作周期对应的N个冲击特征向量，且 冲击特征向量中包含了五种冲击状态中的至少一种冲击状态的特性，能够从多尺度刻画气 缸的故障特征，从而能够取得较好的故障状态识别效果；且每个工作周期对应一个冲击特 征向量，即将冲击特征向量以工作周期为单位进行刻画，将诊断单元精确到一个工作周期， 提高故障诊断的准确性，有利于提高对气缸安全监控和故障诊断的有效性和智能化。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中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申请的一些 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性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例一提供的故障诊断系统的示意图； 图2为本申请实施例二提供的柴油机气缸故障诊断方法的流程示意图； 图3为本申请实施例三提供的柴油机气缸故障诊断方法的流程示意图； 图4为本申请实施例三中步骤S24的细化流程示意图； 图5为本申请实施例四提供的柴油机气缸故障诊断方法的流程示意图； 图6为本申请实施例四中步骤S42的细化流程示意图； 图7为本申请实施例四中提供的的冲击时序图； 图8为本申请实施例五提供的柴油机气缸故障诊断方法的流程示意图； 图9为本申请实施例五提供的的滤波后前后对比图； 图10为本申请实施例六提供的故障诊断装置的示意图； 图11为本申请实施例七提供的故障诊断装置的示意图； 图12为本申请实施例八提供的故障诊断设备的硬件结构示意图。