[發(fā)明專利]一種應(yīng)急發(fā)電機(jī)組EDG故障診斷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910255100.1
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111753603A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭宏志;戶文成
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/08;G06Q10/04;G06Q10/06
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一種應(yīng)急發(fā)電機(jī)組EDG故障診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)，維修決策模塊，通過聲學(xué)檢測技術(shù)，拾取EDG轉(zhuǎn)動(dòng)中的聲發(fā)射信號并進(jìn)行處理，定位故障點(diǎn)，并可有效地識(shí)別EDG的斷裂和疲勞損傷故障；同時(shí)實(shí)現(xiàn)多故障征兆信息的融合故障診斷；并對設(shè)備群壽命管理技術(shù)，減少運(yùn)行壽命分散性，降低后期采購和改建費(fèi)用奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于聲音成像的故障診斷技術(shù)，具體應(yīng)用于核電應(yīng)急發(fā)電機(jī)組EDG領(lǐng)域，該應(yīng)急發(fā)電機(jī)組可具體為應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

柴油應(yīng)急發(fā)電機(jī)組(EDG)屬于核電站的專設(shè)安全設(shè)施，由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和其它機(jī)械、電氣和儀控輔助系統(tǒng)組成。作為核電站的應(yīng)急電源，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組需要在核電站的所有外部電源喪失后，為核電站的安全系統(tǒng)提供電源，保證核電站安全停運(yùn)，并防止放射性物質(zhì)向環(huán)境的泄漏，以確保核電站的安全。應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作為核電站的重要保安電源，其運(yùn)行可靠性對核安全的意義十分重大。

目前我國核電廠的柴油應(yīng)急發(fā)電機(jī)組(EDG)可靠性不高，相關(guān)指標(biāo)一直是WANO(世界核電運(yùn)營者協(xié)會(huì))評審中的短板。柴油應(yīng)急發(fā)電機(jī)組 EDG在保證核電站安全運(yùn)行方面的關(guān)鍵作用，核電廠對其可靠性要求極高。一旦設(shè)備故障或者異常導(dǎo)致應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組不可用，根據(jù)現(xiàn)行運(yùn)行技術(shù)規(guī)范，電站機(jī)組狀態(tài)將后撤，不僅使電站經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值遭受直接損失。

同時(shí)，核電站工作環(huán)境惡劣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其運(yùn)行依靠各個(gè)系統(tǒng)以及相互之間的配合，系統(tǒng)相關(guān)性強(qiáng)，往往一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就會(huì)影響全局的狀態(tài)，而且每個(gè)系統(tǒng)中又有很多設(shè)備。這些情況使得在對核動(dòng)力裝置進(jìn)行故障診斷時(shí)，需要的信號繁多，且故障信號不易得到；加上核電站很多設(shè)備都存在密封保護(hù)等，這使得傳感器的安裝和布置有較大的難度；另外，在監(jiān)測過程中，怎樣減少系統(tǒng)輸入誤差的影響以及系統(tǒng)噪聲的影響。

現(xiàn)有的油液分析技術(shù)，只要是油液所經(jīng)過的部位，其磨損故障一般都可通過對該處的油液進(jìn)行取樣分析診斷出來，但其不足之處在于只對磨損類故障有效、診斷周期長。

為此本發(fā)明提出了一種EDG故障診斷系統(tǒng)，具體可聲學(xué)檢測技術(shù)，拾取EDG轉(zhuǎn)動(dòng)中的聲發(fā)射信號并進(jìn)行處理，定位故障點(diǎn)，并可有效地識(shí)別EDG的斷裂和疲勞損傷故障。

發(fā)明內(nèi)容

一種應(yīng)急發(fā)電機(jī)組EDG故障診斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)，維修決策模塊；

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊用于基于采集EDG的性能數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)傳輸，所述數(shù)據(jù)處理模塊用戶，對數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先處理，并做特征提取，形成簡化后的特征數(shù)據(jù)；其中采集EDG的性能數(shù)據(jù)主要是基于聲學(xué)探測技術(shù)；

狀態(tài)監(jiān)控預(yù)測系統(tǒng)，用于基于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)傳輸過來的數(shù)據(jù)，對EDG 及其關(guān)鍵部位進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測、健康評估和狀態(tài)預(yù)測；

維修決策模塊，用于基于狀態(tài)監(jiān)控預(yù)測系統(tǒng)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，生成EDG 故障診斷系統(tǒng)的維修決策；

進(jìn)一步，狀態(tài)監(jiān)控預(yù)測系統(tǒng)包括，狀態(tài)檢測模塊、健康評估模塊和狀態(tài)預(yù)測模塊，所述狀態(tài)檢測模塊，用于對來自數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)同失效數(shù)據(jù)的比較實(shí)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)的狀態(tài)檢測，所述健康評估模塊用于基于各種健康狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)、維修歷史數(shù)據(jù)，通過對比數(shù)據(jù)，對設(shè)備系統(tǒng)的健康狀態(tài)進(jìn)行評估，并確定故障發(fā)生的可能性；所述狀態(tài)預(yù)測模塊，用于借助于機(jī)器學(xué)習(xí)算法評估和預(yù)測應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的未來健康狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述維修決策模塊，其中的維修決策，具體為以下至少一個(gè)：制定維修計(jì)劃、籌措維修備件、調(diào)度維修任務(wù)。

進(jìn)一步，數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊，具體為聲學(xué)照相機(jī)。

進(jìn)一步，根據(jù)聲音照相機(jī)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把應(yīng)急發(fā)電機(jī)組EDG聲音相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集出來。