[發明專利]一種鍋爐受熱面失效區域分析防治動態虛擬系統

有效

• 申請號: 202010084158.7
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111259562B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 邢乙陽;楊曉明
• 申請（專利權）人: 南京依盛信息技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08;G06Q10/20
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 祝坤

1.一種鍋爐受熱面失效區域分析防治動態虛擬系統，其特征在于：包括數據采集單元(1)、多維分析計算單元(2)、失效位置動態自動定位單元(3)；所述數據采集單元(1)是針對鍋爐本身的屬性數據、檢修維護數據和通過傳感器監測到的實時和歷史數據進行統一完整的數據采集；所述多維分析計算單元(2)是對鍋爐運行綜合工況監測及失效數據進行多維分析計算及處理單元；所述失效位置動態自動定位單元(3)是根據多維計算分析單元(2)的結果，預測和實時預警鍋爐受熱面失效的易發部位，并在虛擬鍋爐數字平臺中進行空間動態定位和模擬仿真；

所述數據采集單元(1)包括鍋爐基礎數據采集子單元(11)、鍋爐檢修維護數據采集子單元(12)、鍋爐運行實時及歷史數據采集子單元(13)，用于將受熱面母材缺陷數據、受熱面安裝期缺陷數據、受熱面運行期失效數據、鍋爐運行壁溫實時數據、鍋爐泄漏聲波檢測數據進行收集；

采用鍋爐受熱面失效區域分析防治動態虛擬系統的測量方法，具體步驟為：

(1)數據采集

數據采集的實施通過三種途徑開展采集工作，對于制造期、安裝期、運行期的缺陷數據按照設計的數據庫表單類型先整理成EXCEL文件，然后通過報表導入工具導入到數據庫中；對于運行期機組和鍋爐監測在線歷史和當前實時數據通過開發工業軟件接口，從電廠DCS或者SIS系統中通過ETL方式進行采集并存入數據庫中；

(2)虛擬數字鍋爐構建

采用虛擬現實技術、數字孿生技術，計算機圖形技術將實體鍋爐在計算機中構建一個完全一樣的虛擬數字鍋爐；

包括要對鍋爐結構、區域、管屏通過KKS規則機型編碼，以單一管屏為最小圖元，以鍋爐結構圖紙為基準進行構建；

(3)失效區域預測分析計算模型

對鍋爐受熱面失效分類、失效原因標識、并對失效部位進行狀態跟蹤，劃分預警等級、開展風險預警監測，實現受熱面潛在失效部位有效、及時的預防治理；依據受熱面管壁的測量厚度數據計算分析爐管管壁減薄趨勢；根據鍋爐爐管歷史爆漏數據的積累、計算、分析，指導各類鍋爐用管備品備件的采購；對鍋爐的熱膨脹數據進行監測分析；利用電廠以上受熱面失效數據的大樣本庫，通過數據標簽后，學習推測出一些原本無法直接測量的指標；由此實現對當前鍋爐受熱面狀態的評估、對以往發生故障的診斷，以及對未來劣化趨勢的預測，并給予分析的結果，模擬各種可能性，提供更全面的決策支持；

將虛擬數字化模型與受熱面管壁壁溫實時數據進行關聯開發，對鍋爐受熱面的壁溫實時/歷史數據進行監控、報警、分析和追溯；主要圍繞壁溫超限、壁溫突變計算、偏差計算，同屏不同管壁溫分布，同管不同屏壁溫分布；在分析過程中，閾值用戶可以自行定義設置，系統將根據選擇的參數，包括機組、負荷、時間范圍、部件、溫度，計算并返回指定的數據；數據通過表格、曲線、棒圖、魚刺圖圖表進行展現。

2.根據權利要求1所述的鍋爐受熱面失效區域分析防治動態虛擬系統，其特征在于：步驟(3)中，還包括鍋爐受熱面溫度突變和偏差分析計算的關系公式：

a-(a₁，a₂....a_n)＞X

其中，在鍋爐受熱面管屏上分布的溫度測點實時值a與溫度測點歷史值a_n進行比較，當差值超過設定的閥值X時，開始突變報警，當差值低于閥值X時，結束報警，記錄為歷史報警記錄；

其中，相鄰兩個鍋爐受熱面管屏上分布的溫度測點實時值的差值a-b與正常差值：正常差值通過歷史數據獲取比較，當實時值的差值超過正常差值的一個閥值X開始差值異常報警，當報警持續一段時間：時間為設定值T，記為一條報警記錄FL，差值異常報警不滿足時間條件時不記錄；

將泄漏報警的聲波信號數據以及爐管泄漏后捕捉到的能量數據接入虛擬數字鍋爐平臺，實現在虛擬鍋爐數字平臺上對泄漏報警的遠程實時監測、數據追溯分析。

3.根據權利要求2所述的鍋爐受熱面失效區域分析防治動態虛擬系統，其特征在于：步驟(3)中，還包括用于將系統計算預測出的失效區域在計算機上聲光預警，聲光預警的數據在虛擬數字鍋爐中動態定位空間位置。