專利名稱：中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式發(fā)電系統(tǒng)、移動電站、航空推進技術(shù)、高功率賽車和賽艇中的中
小型燃氣輪機系統(tǒng)的故障在線診斷、預(yù)測、和反饋控制，具體地說，涉及一種中/小型燃氣 輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，國際上在充分吸收計算機技術(shù)、自適應(yīng)控制技術(shù)、新型動態(tài)測試技術(shù)、先 進信息處理技術(shù)之后，已在燃氣輪機早期故障診斷與預(yù)測技術(shù)方面獲得了豐碩的成果，并 在實際應(yīng)用方面見到了雛形。主要體現(xiàn)在在測控技術(shù)方面，采用計算機總線技術(shù)、多通道 數(shù)據(jù)同步采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)、海量數(shù)據(jù)儲藏與快速記錄技術(shù)、進行動態(tài)采集和處 理；在測量信號分析算法上，廣泛采用人工智能、專家分析系統(tǒng)、動態(tài)數(shù)據(jù)庫、概率與數(shù)據(jù)統(tǒng) 計理論、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、多目標優(yōu)化、模糊數(shù)學(xué)、小波分析等先進技術(shù)，構(gòu)成故障監(jiān)測與預(yù)估的 模型分析庫；在動態(tài)和穩(wěn)態(tài)測量技術(shù)方面，采用高頻響傳感技術(shù)、非接觸測量技術(shù)、虛擬儀 器測試、樣條擬合與最小二乘結(jié)合的誤差分析與處理技術(shù)、實現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)與精 度兼顧的目的。從而為新一代燃氣輪機故障診斷與預(yù)測技術(shù)的形成打下了堅實的基礎(chǔ)。
燃氣輪機、尤其是航空發(fā)動機是高技術(shù)集成的結(jié)晶，由于是交叉學(xué)科最先進技術(shù) 的體現(xiàn)，其中四項關(guān)鍵技術(shù)(多級壓氣機設(shè)計技術(shù)、燃燒室穩(wěn)定低污染燃燒技術(shù)、渦輪葉片 高效冷卻技術(shù)、測控與故障診斷技術(shù)) 一直被西方發(fā)達的跨國公司壟斷，因此從新的概念 出發(fā)，形成我國自有知識產(chǎn)權(quán)的在線故障與分析技術(shù)的提出有望打破該領(lǐng)域的封鎖。在支 撐我國小型燃氣輪機技術(shù)發(fā)展中起到測控單元集成化程度高、模塊化功能強、先進分析庫 與快速故障處理相結(jié)合的作用。在全面總結(jié)2000年-2009年ASME會議近200篇論文和相 關(guān)專利報道的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)小型燃氣輪機先進故障診斷、預(yù)測與控制方法方面還有很大的 創(chuàng)新空間。本項發(fā)明是基于這一目的提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于是提供一種中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制 方法及裝置，以克服目前的中/小型燃氣輪機運行時不夠穩(wěn)定，無法準確掌握運行中的各 類故障信息而容易導(dǎo)致故障產(chǎn)生的技術(shù)問題。 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種中/小型燃氣輪機在線故障診 斷、預(yù)測、反饋控制方法，包括如下步驟通過接觸式測量方法采集表示燃氣輪機運行狀況 的參數(shù)，包括熱力參數(shù)和振動參數(shù)；對所述表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)進行在線分析，包 括采用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分析燃氣輪機組全工況的運行特性，為性能優(yōu)化運行提供目標函 數(shù)的框架；構(gòu)造專家分析庫判斷系統(tǒng)故障的發(fā)展趨勢，為機組的維修周期的準確判別、關(guān)鍵 部件的置換提供決策性參數(shù)；采用模糊邏輯分析塊，并結(jié)合卡爾曼濾波模塊進行故障隔離， 用于故障不確定性、變異性、和傳感器測試信號的失效性的診斷和預(yù)測；構(gòu)造多參數(shù)分析模塊，對機組的熱力性能、機組運行狀況進行在線檢測，為機組的反饋控制參數(shù)的設(shè)定、歷史數(shù)據(jù)庫建立、和工況優(yōu)化參數(shù)的選擇奠定基礎(chǔ)；通過對所述表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)的在線分析，輸出相關(guān)控制參數(shù)的整定值。 相應(yīng)地，一種中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制裝置，包括依次相
連的傳感單元、可調(diào)增益放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和反饋控制信號輸出單元；以及與所述傳
感單元、可調(diào)增益放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和反饋控制信號輸出單元分別相連的可調(diào)直流
電源單元；所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，傳感單元檢測到的數(shù)據(jù)經(jīng)
可調(diào)增益放大單元放大后輸入該數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換為二進制信號；時鐘記憶
模塊，按時序記錄從所述數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊接收的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)信號；接收來自所述
時鐘記憶模塊的按時序記錄的信號的數(shù)據(jù)處理與分析模塊，該數(shù)據(jù)處理與分析模塊包括人
工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分析子模塊、專家分析庫、模糊邏輯分析塊和多參數(shù)分析子模塊；故障分類模
塊，依據(jù)熱力學(xué)、氣動力學(xué)、材料力學(xué)、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、和燃燒穩(wěn)定性理論，將
故障分為燃燒室不穩(wěn)定性、壓氣機不穩(wěn)定性、渦輪不穩(wěn)定性、葉片折斷故障、軸系自激震動、
潤滑油油膜失效和傳感器測試偏差；故障整定值設(shè)定模塊，依據(jù)燃氣輪機運行的狀況和環(huán)
境，才機組運行前設(shè)定各類故障的反饋控制開啟的閥值；以及連接所述故障整定值設(shè)定模
塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，該數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊數(shù)據(jù)輸出口連接所述反饋控制信號輸出單元。 本發(fā)明實現(xiàn)在線完成各類故障信息的采集和分析，并將相應(yīng)的分析集成在一起，
采用動態(tài)數(shù)據(jù)處理器(DSP)將這些分析手段固化在芯片中，在故障分類、先進故障分析方
法、故障專家等分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)準確評估燃氣輪機部件狀態(tài)、提高設(shè)備可用性、延
長大修間隔、增強預(yù)防突發(fā)故障能力；時序記錄各類信號的動態(tài)特征等效果，從而達到改善
燃氣輪機運行水平，增強系統(tǒng)安全性，提高檢修效率。從故障分析中提煉出反饋控制參數(shù)，
在線消除故障。


圖1是本發(fā)明的燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋流程示意 圖2是本發(fā)明的燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋功能的硬件配置圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)圖l和圖2，給出本發(fā)明一個較好實施例，并予以詳細描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點。 本發(fā)明的技術(shù)方案是基于DSP技術(shù)基礎(chǔ)上的。根據(jù)圖l所示，其各模塊的功能說明如下 a)燃氣輪機運行的設(shè)計狀態(tài)或者非設(shè)計狀態(tài)主要是通過輸出功率或推力、燃燒室出口溫度、壓氣機進口壓力和流量、渦輪前溫度、機組轉(zhuǎn)速、導(dǎo)/靜葉安裝角、污染物排放組分、轉(zhuǎn)子振動頻率/振幅、噪聲分布特征等參數(shù)表現(xiàn)出來。 b)故障分析的測試一次儀表和傳感器建立在先進測試技術(shù)與傳統(tǒng)測試技術(shù)相結(jié)合的體系上，測試方法主要建立在接觸式測量方法上。通過安裝在機匣上的高頻響壓力傳感器測量轉(zhuǎn)動葉片的頻率和壓力特征；診斷葉片故障、通過安裝在軸承座的加速度傳感器測量軸系的振動；通過安裝在軸承的光電傳感器測量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；通過安裝在燃燒室出口熱電阻測量燃氣出溫；通過安裝在燃燒室壁面的噪聲傳感器測量燃燒室的燃燒震蕩；通過 安裝在排氣出口的熱電阻測量排氣溫度；通過安裝在排氣出口的總壓和靜壓探針測量排氣 的總壓、靜壓、和速度。通過安裝在排氣出口的化學(xué)濃度傳感器測量排氣的化學(xué)組分。傳 感器獲得的熱力參數(shù)和振動參數(shù)必須通過質(zhì)量平衡、動量平衡、能量平衡、化學(xué)反應(yīng)組分平 衡、及轉(zhuǎn)子動力學(xué)平衡方程式構(gòu)造故障專家?guī)靸?nèi)部的模型，各類功能的實現(xiàn)是建立在測量 參數(shù)耦合的基礎(chǔ)上。 c)各類分析模塊這一模塊的功能是動態(tài)和穩(wěn)態(tài)采集數(shù)據(jù)的分析，除了將目前 本實驗室現(xiàn)已成熟的信號時域分析、功率譜分析、概率統(tǒng)計分析、信號相關(guān)分析、多級壓 氣機動態(tài)特性分析、小波分析進行整體集成之外，還必須在分析模塊中增加1)采用人工 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network)分析燃氣輪機組全工況的運行特性，為性能 優(yōu)化運行提供目標函數(shù)的框架；2)構(gòu)造專家分析庫(E鄧ert Analysis System)判斷系 統(tǒng)故障的發(fā)展趨勢，為機組的維修周期的準確判別、關(guān)鍵部件的置換提供決策性參數(shù)；3) 采用模糊邏輯分析塊(Fuzzy LogicAnalysis Module)，并結(jié)合卡爾曼濾波模塊進行故障 隔離，實現(xiàn)故障不確定性(Uncertainty)、變異性(Anomaly)、和傳感器測試信號的失效 性(Invalidation)的診斷和預(yù)測；4)構(gòu)造多參數(shù)分析模塊(Multivariable Analysis Module)，對機組的熱力性能、機組運行狀況進行在線檢測，為機組的反饋控制參數(shù)的設(shè)定、 歷史數(shù)據(jù)庫建立、和工況優(yōu)化參數(shù)的選擇的奠定基礎(chǔ)，上述所列的數(shù)據(jù)分析手段全部依靠 二進制匯編語言，采用DSP技術(shù)進行固化。 d)各類故障模塊依據(jù)熱力學(xué)、氣動力學(xué)、材料力學(xué)、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力 學(xué)、和燃燒穩(wěn)定性理論，構(gòu)造故障診斷與預(yù)測判別的準則。經(jīng)過總結(jié)分析，提煉出下列主要 故障因素1)燃燒室不穩(wěn)定性；2)壓氣機不穩(wěn)定性；3)渦輪不穩(wěn)定性；4)葉片折斷故障；5) 軸系自激震動；6)潤滑油油膜失效；7)傳感器測試偏差等。并對這些故障的權(quán)重進行分析 依據(jù)故障分析模塊的功能和作用，在線診斷和預(yù)測各類故障的性質(zhì)和重要性，為形成最優(yōu) 的反饋控制奠定基礎(chǔ)。 f)關(guān)鍵步驟確定故障在線診斷的最終目的是實現(xiàn)1)依靠數(shù)據(jù)采集的歷史數(shù)據(jù) 庫的分析，總結(jié)出幾個關(guān)鍵部件的主要參數(shù)的變化規(guī)律，達到合理匹配性能和置換部件，從 而達到延長燃氣輪機的使用壽命和減少機組的大修次數(shù)的目的；2)由于燃氣輪機組經(jīng)常 處在不同環(huán)境和不同工況下，因此系統(tǒng)的熱力性能的匹配是關(guān)鍵，可以通過關(guān)鍵參數(shù)的分 析和趨勢判別，在線設(shè)定最優(yōu)運行方案；3)依據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以設(shè)定一些關(guān)鍵部件出 現(xiàn)故障先兆的判別依據(jù)，例如壓氣機的最小流量；燃燒室壁面的最高溫度、燃燒震動頻率 等，為反饋控制方案的設(shè)計提供依據(jù)。
g)關(guān)鍵參數(shù)反饋通過對相關(guān)參數(shù)的在線分析，輸出相關(guān)控制參數(shù)的整定值，例
如1)壓氣機進口導(dǎo)葉安裝角的調(diào)節(jié)；2)壓氣機靜葉安裝角的調(diào)節(jié)；3)燃氣輪機的轉(zhuǎn)速調(diào)
節(jié)；4)燃料供應(yīng)流量的調(diào)節(jié)；5)渦輪冷卻量的調(diào)節(jié)；6)快速停機等。
圖2燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋功能實現(xiàn)硬件配置圖。 現(xiàn)對其圖2的功能進行說明，依據(jù)圖1方法的描述，采用圖2的硬件配置，達到燃
氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制的功能。 傳感單元是接觸式測量傳感器系統(tǒng)的集成，傳感器的測試信號是并行傳輸?shù)?DSP芯片中去的。通過這一單元可將燃氣輪機運行狀態(tài)中的壓力、溫度、振動、轉(zhuǎn)速、噪聲級、化學(xué)組分、潤滑油膜厚度檢測出來。 可調(diào)直流電源單元保證為傳感器、可調(diào)增益放大單元、DSP數(shù)據(jù)處理單元、反饋 控制單元提供電源支撐，達到保證各單元能穩(wěn)定工作的目的。 可調(diào)增益放大單元因為信號的種類不同，在模擬信號放大時的增益值不同，為了 保證數(shù)據(jù)采集的精度和數(shù)據(jù)分辨率，將信號放大到中值在3. 5V-4. 5V之間是保證故障信號 可靠性的要求。 DSP數(shù)據(jù)處理單元包括8項功能。 數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊完成多通道數(shù)據(jù)采集，并完成故障信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，置 換后的二進制信號可進行數(shù)值數(shù)據(jù)處理。 時鐘記憶模塊設(shè)定時間的采集時間(年、月、日、時、分、秒)，并按時序記錄所采 集的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)信號，這里的動態(tài)信號是這指的葉片通過頻率、燃燒室燃燒振動頻率等，這 里的穩(wěn)態(tài)信號指的是燃氣輪機穩(wěn)定運行工況下的壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、等信號，為歷史數(shù)據(jù)的 存儲提供準確的時值保證，為界定故障發(fā)生的時間提供準確的依據(jù)。 數(shù)據(jù)處理與分析模塊包括人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分析子模塊、專家分析庫、模糊邏輯分
析塊和多參數(shù)分析子模塊。這些子模塊將在前面方法描述C)中各類分析模塊通過二進值
匯編語言固化到DSP芯片中，承擔(dān)故障分析的功能。需要根據(jù)C)的描述寫明需要實現(xiàn)的功
能的子模塊，即數(shù)據(jù)處理與分析模塊中包括了哪些子模塊，這些子模塊之間如何關(guān)聯(lián)。
數(shù)據(jù)存儲模塊將測量的所有信號和數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果進行分類存儲。 USB數(shù)據(jù)輸出采用U盤的方式將這些數(shù)據(jù)存儲下來，并可為離線分析提供準確的
數(shù)據(jù)庫。 故障分類模塊在前面方法描述d)中描述的各類故障的性質(zhì)進行在線分類，為反 饋控制提供準確的整定值。 故障整定模塊依據(jù)燃氣輪機運行的狀況和環(huán)境，才機組運行前設(shè)定各類故障的 反饋控制開啟的閥值。 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊依據(jù)反饋控制的要求，完成數(shù)值量到模擬量的轉(zhuǎn)變，主要包括控制 脈沖信號、控制方波信號以及控制o-i信號。 5)反饋控制信號輸出單元這些信號主要是為起停開關(guān)、導(dǎo)葉和靜葉步進電機、 燃料閥門開度提供控制輸出。 接下來以壓氣機進口導(dǎo)葉安裝角的調(diào)節(jié)為例，說明本發(fā)明的中/小型燃氣輪機在 線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法及裝置的整個過程。 壓氣機進口導(dǎo)葉安裝角的調(diào)節(jié)由于燃氣輪機經(jīng)常在變工況下的狀態(tài)下運行，每 臺燃氣輪機均有一個設(shè)計狀態(tài)，當偏離設(shè)計狀態(tài)時，效率和穩(wěn)定性必定會受到影響。大部分 導(dǎo)葉安裝角是固定的，如何將設(shè)計狀態(tài)下的導(dǎo)葉安裝角自適應(yīng)調(diào)節(jié)到設(shè)計狀態(tài)的安裝角， 也就是動葉進口攻角是提高機組運行效率及改善穩(wěn)定性的關(guān)鍵。這一關(guān)鍵參數(shù)獲取和處理 的過程是通過安裝在導(dǎo)葉前的總、靜壓穩(wěn)態(tài)探針獲取進口來流的總壓和靜壓、通過數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)、將這兩個參數(shù)輸送到DSP處理芯片中、在芯片中已經(jīng)將可壓縮氣體的伯努利方程 可計算出氣流的軸向速度，通過轉(zhuǎn)速光電脈沖傳感器獲得的轉(zhuǎn)速信號可計算出平均半徑下 的切向速度，這兩個速度的矢量組合可獲得氣流進入動葉前的氣流入射角，將這一角度與 設(shè)計狀態(tài)的氣流入射角進行比較，可計算出導(dǎo)葉應(yīng)該調(diào)整的角度，將這一信號通過方波輸出。傳遞給控制導(dǎo)葉安裝角的伺服電機，調(diào)整導(dǎo)葉安裝角到整定值。 以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明雖然 僅例舉了壓氣機進口導(dǎo)葉安裝角這個具體參數(shù)的調(diào)節(jié)，但是根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，可 以對壓氣機靜葉安裝角的調(diào)節(jié)、燃氣輪機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、燃料供應(yīng)流量的調(diào)節(jié)、渦輪冷卻量的 調(diào)節(jié)以及快速停機等參數(shù)進行類似的調(diào)整。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書 內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護范圍。
權(quán)利要求
一種中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法，包括如下步驟通過接觸式測量方法采集表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)，包括熱力參數(shù)和振動參數(shù)；對所述表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)進行在線分析，包括A)采用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分析燃氣輪機組全工況的運行特性，為性能優(yōu)化運行提供目標函數(shù)的框架；B)構(gòu)造專家分析庫判斷系統(tǒng)故障的發(fā)展趨勢，為機組的維修周期的準確判別、關(guān)鍵部件的置換提供決策性參數(shù)；C)采用模糊邏輯分析塊，并結(jié)合卡爾曼濾波模塊進行故障隔離，用于故障不確定性、變異性、和傳感器測試信號的失效性的診斷和預(yù)測；D)構(gòu)造多參數(shù)分析模塊，對機組的熱力性能、機組運行狀況進行在線檢測，為機組的反饋控制參數(shù)的設(shè)定、歷史數(shù)據(jù)庫建立、和工況優(yōu)化參數(shù)的選擇奠定基礎(chǔ)；通過對所述表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)的在線分析，輸出相關(guān)控制參數(shù)的整定值。
2. 如權(quán)利要求1所述的中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法，其特征 在于，還包括步驟依靠數(shù)據(jù)采集對歷史數(shù)據(jù)庫的分析，總結(jié)出所述表示燃氣輪機運行狀況 的參數(shù)的變化規(guī)律。
3. 如權(quán)利要求1所述的中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法，其特征 在于，還包括步驟通過對所述熱力參數(shù)的分析和趨勢判別，在線設(shè)定最優(yōu)運行方案。
4. 如權(quán)利要求1所述的中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法，其特征 在于，還包括步驟依據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以設(shè)定中/小型燃氣輪機中的部件出現(xiàn)故障先 兆的判別依據(jù)，為反饋控制方案的設(shè)計提供依據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法，其特征 在于，所述熱力參數(shù)和振動參數(shù)通過質(zhì)量平衡、動量平衡、能量平衡、化學(xué)反應(yīng)組分平衡、及 轉(zhuǎn)子動力學(xué)平衡方程式構(gòu)造所述專家分析庫內(nèi)部的模型。
6. —種中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制裝置，其特征在于，包括 依次相連的傳感單元、可調(diào)增益放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和反饋控制信號輸出單元；以及與所述傳感單元、可調(diào)增益放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和反饋控制信號輸出單元分別相 連的可調(diào)直流電源單元；所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，傳感單元檢測到的數(shù)據(jù)經(jīng)可調(diào)增益放大單元放大后輸入該數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換為二進制信號；時鐘記憶模塊，按時序記錄從所述數(shù)據(jù)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊接收的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)信號； 接收來自所述時鐘記憶模塊的按時序記錄的信號的數(shù)據(jù)處理與分析模塊，該數(shù)據(jù)處理與分析模塊包括人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分析子模塊、專家分析庫、模糊邏輯分析塊和多參數(shù)分析子模塊；故障分類模塊，依據(jù)熱力學(xué)、氣動力學(xué)、材料力學(xué)、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、和燃 燒穩(wěn)定性理論，將故障分為燃燒室不穩(wěn)定性、壓氣機不穩(wěn)定性、渦輪不穩(wěn)定性、葉片折斷故 障、軸系自激震動、潤滑油油膜失效和傳感器測試偏差；故障整定值設(shè)定模塊，依據(jù)燃氣輪機運行的狀況和環(huán)境，才機組運行前設(shè)定各類故障的反饋控制開啟的閥值；以及連接所述故障整定值設(shè)定模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，該數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊數(shù)據(jù)輸出口連接所述 反饋控制信號輸出單元。
7. 如權(quán)利要求6所述的中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制裝置，其特征 在于，所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊還連有一數(shù)據(jù)存儲模塊，該數(shù)據(jù)存儲模塊將測量的所有信 號和數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果進行分類存儲。
8. 如權(quán)利要求7所述的中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制裝置，其特征 在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊連有一 USB數(shù)據(jù)輸出端口 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中/小型燃氣輪機在線故障診斷、預(yù)測、反饋控制方法及裝置，對所述表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)進行在線分析，包括采用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分析燃氣輪機組全工況的運行特性；構(gòu)造專家分析庫；采用模糊邏輯分析塊，并結(jié)合卡爾曼濾波模塊進行故障隔離；構(gòu)造多參數(shù)分析模塊，對機組的熱力性能、機組運行狀況進行在線檢測；通過對所述表示燃氣輪機運行狀況的參數(shù)的在線分析，輸出相關(guān)控制參數(shù)的整定值。采用動態(tài)數(shù)據(jù)處理器(DSP)將這些分析手段固化在芯片中，在故障分類、先進故障分析方法、故障專家等分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)準確評估燃氣輪機部件狀態(tài)、提高設(shè)備可用性、延長大修間隔、增強預(yù)防突發(fā)故障能力，改善燃氣輪機運行水平。
文檔編號F02C9/00GK101694182SQ200910196778
公開日2010年4月14日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者姚君, 張宏武, 李繼超, 聶超群, 黃偉光 申請人:上海中科清潔能源技術(shù)發(fā)展中心;中國科學(xué)院工程熱物理研究所;