[發明專利]工業爐煙氣余熱回收動力系統安全性檢測方法

有效

• 申請號: 201010197382.3
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101871733A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 王華;徐建新;胡建杭
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F27D21/00
• 分類號: F27D21/00;G01H11/08
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種工業爐煙氣余熱回收動力系統安全性檢測方法，其特征在于：該方法采用爐內聲音和爐壁振動的雙參數及信息融合來進行爐管泄漏的檢測，

具體步驟是：在工業爐各受熱面的爐管間的鰭片上開孔，聲波導管穿過鰭片上的開孔和爐內連通，并固定在爐管間及聯箱處，增強型聲波傳感器安裝在聲波導管的另一頭用來接收通過波導管傳來爐內的噪聲信號，傳感器采集接收爐內所有的現場聲音數據，通過前置放大器轉變為電流信號，將此電流信號遠距離傳輸到嵌入式數據采集與處理系統上，嵌入式數據采集系統將采集到的數據經濾波等預處理，并將處理后的數據通過網絡傳輸給監測系統主機，并在工業爐的爐壁或爐管上安裝壓電晶體振動傳感器檢測爐壁的振動信號，通過對振動信號強度、頻譜特征及持續時間的分析利用AR數學模型計算判斷爐管是否發生泄漏，通過BP神經網絡將兩種信息融合后給出泄漏報警。

2.根據權利要求1所述的工業爐煙氣余熱回收動力系統安全性檢測方法，其特征在于：所述監測系統是：利用由虛擬儀器開發平臺Labview開發的計算機軟件以及MATLAB數學軟件，根據數學模型進行計算分析提取爐內聲音的時域、頻域特征，通過對噪聲強度、頻譜特征及持續時間的分析利用AR數學模型計算判斷爐管是否發生泄漏，區分背景噪聲和異常噪聲，判斷是否存在泄漏，泄漏程度及泄漏發展趨勢，從而發出報警。

3.根據權利要求1或2所述的工業爐煙氣余熱回收動力系統安全性檢測方法，其特征在于：所述爐內所有的現場聲音數據包括泄漏信號和背景噪聲，泄漏信號和背景噪聲的特征明顯區分于正常無泄漏所采集的信號特征，即：出現一定幅度的跳躍或者不規則的振蕩；系統由聲波導管和增強型聲波傳感器采集爐內各種聲音信號，并轉換為標準電流信號；振動傳感器采集爐壁振動信號，并轉化為標準電流信號。

4.根據權利要求1或2所述的工業爐煙氣余熱回收動力系統安全性檢測方法，其特征在于：電流信號經嵌入式高速數據采集與處理模塊進行分析處理后，通過網絡將信號傳給主機；泄漏監測主機系統提取爐內聲音和爐壁振動信號的時域、頻域特征，通過對噪聲強度、頻譜特征及持續時間的分析并根據AR數學模型計算判斷爐管是否發生泄漏。

5.根據權利要求1或2所述的工業爐煙氣余熱回收動力系統安全性檢測方法，其特征在于：利用試驗研究泄漏聲波和爐壁或管壁振動波的時頻特性，選擇一個或幾個特征所構成的特征組作為識別泄漏的有效手段；在時域方面，有效電壓值是和信號能量密切相關的特征值；在頻域方面采用以傅里葉變化為基礎的經典譜估計和以參數模型理論為主的現代譜估計，得到聲發射信號的功率譜估計后，可以提取出某些頻率的和功率有關的特征量作為判斷依據；通過分析信號頻譜，并與預先得到的背景信號頻譜比較，若有較大差別，即判斷有泄漏發生；通過計算譜比例進行分析，利用幅度譜中不同頻率段的能量之比，也可以對是否發生泄漏進行判斷。