柴油机健康诊断系统技术规范（送审稿）-编制说明
柴油机健康诊断系统技术规范
编制说明
中车大连机车车辆有限公司
2017年8月
一、工作简况
（一） 任务来源
随着柴油机技术、计算机技术的发展，柴油机安全、监控和自身故障诊断备受关注。目前国内各行业用柴油机虽然具备基本的参数监测和预警防护能力，但在未形成完整的指导性技术文件的情况下，柴油机健康诊断系统缺乏完善性和合理性，并在自身安全和可靠性上难以保证，在此状态下，难以全面实现对柴油机初期故障的监测和预警，以及对柴油机重大故障和安全事故的控制，并且因健康诊断系统自身部件的可靠性问题，甚至会造成更大的柴油机故障率。因此建立成熟化的柴油机健康诊断系统技术规范已经成为柴油机技术发展的新方向。
(二) 标准概述
本标准以内燃机车、汽车、船舶用柴油机制造公司现有电控系统企业标准为基础，结合国际标准、国家标准、行业标准以及客户反馈的运用情况，提炼总结柴油机健康诊断系统技术规范，形成标准化体系，为各行业用柴油机健康诊断系统的设计、制造、采购、使用建立指导和规范性技术文件。
柴油机健康诊断系统是指安装在柴油机或所属动力设备上，能够提供柴油机运行状态监测信息、故障保护、故障维护提示信息等功能的系统整体，一般包括传感器、电线束、柴油机健康监控器等元件。
本标准旨在为各行业柴油机健康诊断系统提出统一的完整的技术要求和检验方法，重点规定了三个部分的内容：柴油机健康诊断系统的定义和范围、柴油机健康诊断系统的功能要求、柴油机健康诊断系统的可靠性要求。其中功能要求主要包括柴油机监测项目、柴油机故障保护项目、故障预警和信息提示功能、采集信息精确度及通讯调试功能等，可靠性要求主要包括各组成元件的设计制造可靠性要求、元件安装布置要求、重要传感器的冗余要求。
本标准按照柴油机健康诊断系统的功能和可靠行就行了分类，即保证了技术规范的完整性和统一性，又能为各行业柴油机提供指导依据。
（三）主要工作过程
2016年1月，接到制定辽宁省地方标准《柴油机健康诊断系统技术规范》的任务后，中车大连柴油机有限公司集中相关人员成立了标准起草小组，进行了人员分工，明确了实施进度。
1.资料收集阶段
2016年1月—2016月2月。小组成员对柴油机健康诊断系统相关技术和标准进行了调研，结合现有信息资源整合机制，并收集、整理了大量技术资料。同时，向相关专家和一线业务人员进行了咨询和调研。
调研机型包括国内老一代中高速柴油机、近期引进和自主研发的新一代中高速柴油机、国外先进技术柴油机，调研行业包括机车、汽车、船舶。调研后发现，为保证柴油机工作的安全性，各领域柴油机健康系统即具有差异性，又具有相互学习性和继承性。随着柴油机技术的发展，柴油机健康诊断系统设计理念正在趋向完善和统一。
2.验证阶段
2016年3月—2016月7月。中车大连柴油机有限公司根据调研收集的技术资料，形成公司内部的柴油机健康诊断系统的技术条件，并将该技术条件作为公司最新研制的HXN3K内燃机车12V265A型柴油机健康诊断系统的设计标准。经过半年时间的优化改进，最终确定柴油机健康诊断系统技术规范。
3.标准起草阶段
2016年6月—2016年8月。完成辽宁省地方标准的征求意见稿和标准编制说明。
4.征求意见阶段
2016年8月—2016月9月。标准起草小组成员和业务主管部门共同面向相关单位征求意见,征求意见汇总详见《柴油机健康诊断系统技术规范意见汇总处理表》。
5.标准送审阶段
2016年9月—2016年10月。完成标准送审稿，准备标准初审。
（四）主要起草人及其承担的工作
孟浩：主持标准起草工作，负责调查研究、标准内容设计、标准起草和修改、标准推广、编制说明撰写工作等工作；
王洪峰：主持标准起草工作，负责调查研究、标准内容设计、标准起草和修改、标准推广、编制说明撰写工作等工作；
段訾义：主持标准起草工作，负责调查研究、标准内容设计、标准起草和修改、标准推广、编制说明撰写工作等工作；
姜淑清：主持标准起草工作，负责标准起草、内容标准化校对和修改、标准推广等工作；
邢瑜：负责调查研究、标准起草、修改、标准推广等工作，参与标准和编制说明的校对工作；
缑智勇：负责调查研究、标准起草、修改、标准推广等工作，参与标准和编制说明的校对工作；
刘锋：负责调查研究、标准内容设计、标准起草、标准推广等工作。
二、标准编制原则和标准主要内容
（一）标准编制原则
制定柴油机健康诊断系统标准，为柴油机建立完善的健康诊断系统提供设计、制造、采购、应用的依据和准则。
（二）标准主要内容
柴油机健康诊断系统规定了柴油机健康诊断系统的术语、定义、分类，规定了柴油机健康诊断系统的功能要求及检验方法、柴油机健康诊断系统的可靠性要求及检验方法。
（三）本规范标准定义的报文概述
1.柴油机健康诊断系统
安装在柴油机或所属动力设备上，能够提供柴油机运行状态监测信息、故障保护、故障维护提示信息等功能的系统整体，一般包括传感器、电线束、柴油机健康监控器等部件。
2.柴油机健康状态
柴油机健康诊断系统具有故障诊断功能，当检测无任何柴油机故障时（包括无柴油机状态参数超限、无柴油机健康诊断系统故障），则指示柴油机健康状态正常。当检测到柴油机故障，则进行故障提示和记录，并依照故障的严重等级，自动进入不同的故障保护策略。
3.柴油机状态参数超限
柴油机运行状态的参数及能够影响柴油机运行状态的外界参数(包括压力、温度、速度、开关量信号）超出规定的柴油机安全运行范围。
4.柴油机健康诊断系统故障
柴油机健康诊断系统中的元器件发生故障，包括传感器故障、电线束故障、柴油机健康监控器软、硬件故障。
5.柴油机健康监控器
对柴油机的状态参数进行接收、处理、反馈的微机处理器。
6.传感器冗余
对监控柴油机关键参数的传感器进行重复配置，并在重复配置后，参数显示功能、故障保护功能按照冗余类型进行设计。
7.柴油机健康诊断系统功能要求
功能要求主要包括柴油机监测项目、柴油机故障保护项目、故障预警和信息提示功能、采集信息精确度及通讯调试功能等。
8. 柴油机健康诊断系统功能要求
可靠性要求主要包括各组成元件的设计制造可靠性要求、元件安装布置要求、重要传感器的冗余要求。
三、 实施建议
（一）实施基准
《柴油机健康诊断系统技术规范》为柴油机健康诊断系统的设计、制造等提供指导和基准，适用于大多数国内机车、汽车、船舶柴油机，但不适用于特定的柴油机。其他特定的柴油机应根据其行业领域标准、环境因素、业务范围等，确定适合自身的规程标准。
（二）实施要求
《柴油机健康诊断系统技术规范》遵循GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》要求，重点描述和指导柴油机健康诊断系统的功能要求、可靠性要求等。
四、经济、社会效益预测
（一）提高柴油机设计效率，降低设计开发成本
柴油机健康诊断系统是柴油机的重要组成部分，该部分的设计开发工作主要包括进行监控项目配置、传感器及线束的设计和布置、安保功能的控制逻辑开发。《柴油机健康诊断系统技术规范》作为该系统的的指导和规范性技术文件，使整个系统的设计、制造、验收工作有章可依，很大程度上降低了整个柴油机设计开发成本。
（二）健全柴油机运用提示信息，降低运用成本
《柴油机健康诊断系统技术规范》致力于完善和优化柴油机监测信息和故障提示信息，使司控人员在运用中时刻清晰掌握柴油机健康状态，当发出故障时，经过健康诊断系统判断处理后的提示信息能够指导司控人员快捷、准确的进行问题排查和处理，很大程度上降低了运用成本。
（三）降低柴油机故障率，降低故障维护成本
《柴油机健康诊断系统技术规范》致力于提高健康诊断系统组成元件的自身安全性和稳定性。近些年随着电气化水平的提高，电气化控制成为柴油机技术的发展方向，但在柴油机调试、运用中因电控元件引起的故障居高不下，造成大量报警、降速、停机等问题，甚至引起机破、抛锚等安全事故，电气化控制已经成为柴油机发展应用的双刃剑。该技术文件对健康诊断系统元件的可靠性、环境适应性、抗干扰能力、精确度、安装布置等方面进行了规范要求，能够极大的提高整个系统的可靠性，对降低柴油机故障率和故障维护成本至关重要。
（四）预防重大故障的发生，降低柴油机全寿命管理成本
全寿命管理成本是国内外柴油机研发和运用的重要课题，健康诊断系统在柴油机全寿命运用周期中扮演“医生”职责，《柴油机健康诊断系统技术规范》为该“医生”在柴油机健康监控中建立全面性、准确性、及时性、自身可靠性准则，能够及时进行初期故障预警，提示司控人员正确维护柴油机，预防重大故障的发生，降低柴油机全寿命管理成本。
五、国内外现行相关法律、法规和标准情况
柴油机健康诊断系统技术规范无对应的国际标准和国外先进标准，在国内尚属首次，填补了国内柴油机在该方面的空白。
本标准的制定与有关的现行法律、法规互相协调，没有矛盾。
六、重大意见分歧处理结果和依据
本标准主要根据一些相关国际、国家标准和行业标准进行制定。本标准性技术文件的颁布不代替任何国家和行业标准。本标准的内容符合有关法律以及国家、行业颁布的其他标准、规范的规定。
七、起草、编制单位
《柴油机健康诊断系统技术规范》由中车大连机车车辆有限公司编制。
中车大连机车车辆有限公司
2017年8月