[發(fā)明專利]基于置信規(guī)則庫的汽輪機轉子動靜碰摩故障智能診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011046200.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112197968B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 錢虹;王志強;王新偉;張棟良
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M15/02;G01M13/00;G01H11/06;G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

本發(fā)明涉及一種基于置信規(guī)則庫的汽輪機轉子動靜碰摩故障智能診斷方法，包括：設定汽輪機轉子發(fā)生動靜碰摩故障的基頻幅值閾值和二倍頻幅值閾值；采用X、Y兩個電渦流位移傳感器獲取汽輪機轉子的絕對軸振X方向信號、Y方向信號，進而獲取汽輪機轉子的X方向、Y方向的基頻幅值和二倍頻幅值特征；對X方向、Y方向的基頻幅值和二倍頻幅值判斷是否超過設定閾值，若超過，則啟動對應的動靜碰摩規(guī)則庫，診斷汽輪機轉子發(fā)生動靜碰摩故障的故障類型，否則，判斷汽輪機轉子未發(fā)生動靜碰摩故障。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提高了汽輪機高壓轉子動靜碰摩故障診斷和修復效率，解決了故障診斷過程中的智能化、準確性和及時性問題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種設備故障智能診斷方法，尤其是涉及一種基于置信規(guī)則庫的汽輪機轉子動靜碰摩故障智能診斷方法。

背景技術

截至目前，已有針對汽輪機轉子動靜碰摩故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)及研究，然而已有的系統(tǒng)中，其規(guī)則庫的大多數(shù)證據(jù)只可基于人工的判斷，不可語義化，因此難以實現(xiàn)動靜碰摩故障的智能診斷。同時，規(guī)則庫的證據(jù)均基于征兆的靜態(tài)特性，無法反映故障的動態(tài)變化特性。另外，在基于大數(shù)據(jù)分析的深度學習策略的故障智能診斷系統(tǒng)中，因實際故障樣本較少，模型泛化能力差，導致診斷結果準確率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種基于置信規(guī)則庫的汽輪機轉子動靜碰摩故障智能診斷方法，該方法通過建立故障征兆與故障動靜碰摩故障類型的一一映射關系，得到故障診斷置信規(guī)則庫，規(guī)則庫的所有證據(jù)實現(xiàn)語義化，并通過其統(tǒng)計學特性反映碰摩故障的動態(tài)特性，解決了故障診斷過程中的智能化、準確性和及時性問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

基于置信規(guī)則庫的汽輪機轉子動靜碰摩故障智能診斷方法，該方法包括如下步驟：

S1、設定汽輪機轉子發(fā)生動靜碰摩故障的基頻幅值閾值和二倍頻幅值閾值；

S2、采用X、Y兩個電渦流位移傳感器獲取汽輪機轉子的絕對軸振X方向信號、Y方向信號，進而獲取汽輪機轉子的X方向、Y方向的基頻幅值和二倍頻幅值特征；

S3、對獲取的X方向、Y方向的基頻幅值和二倍頻幅值判斷是否超過設定閾值，若超過，則啟動對應的動靜碰摩規(guī)則庫，診斷汽輪機轉子發(fā)生動靜碰摩故障的故障類型，否則，判斷汽輪機轉子未發(fā)生動靜碰摩故障。進一步地，啟動對應的動靜碰摩規(guī)則庫后，進行初期碰摩診斷，若診斷結果成立，則轉向初期碰摩故障的診斷人機界面，診斷人機界面展示判斷的初期碰摩故障類型、判斷的初期碰摩的置信度、引起初期碰摩故障的原因以及故障修復措施信息，并結束整個診斷過程。

當只有獲取的X方向、Y方向的基頻幅值超過指定閾值時，啟動基頻幅值超過設定閾值時的動靜碰摩規(guī)則庫進行故障診斷。

當獲取的X方向、Y方向的基頻幅值和二倍頻幅值同時超過設定閾值時，啟動基頻幅值與二倍頻幅值同時超過其設定閾值時的動靜碰摩規(guī)則庫進行故障診斷。

當只有獲取的X方向、Y方向的基頻幅值超過指定閾值時，對下述證據(jù)依次進行判斷：判斷X方向軸振基頻幅值與負荷是否不相關，如相關，結束診斷，如不相關，則判斷Y方向軸振基頻幅值與負荷是否不相關，如相關，結束診斷，如不相關，則判斷X方向軸振基頻幅值是否發(fā)生波動，如不發(fā)生波動，結束診斷，否則，判斷Y方向軸振基頻幅值是否發(fā)生波動，如不發(fā)生波動，結束診斷，否則，判斷X方向軸振是否產(chǎn)生次同步諧波振動，如不發(fā)生振動，結束診斷，否則，判斷Y方向軸振是否產(chǎn)生次同步諧波振動，如不發(fā)生振動，結束診斷，否則，判斷X方向電渦流位移傳感器基頻相位是否發(fā)生波動，如不發(fā)生波動，結束診斷，如發(fā)生波動，判斷Y方向電渦流位移傳感器基頻相位是否發(fā)生波動，如不發(fā)生波動，結束診斷，如發(fā)生波動，診斷汽輪機轉子發(fā)生初期動靜碰摩故障。