[發明專利]基于小波分解重構及近鄰算法的磨煤機運行狀態判別方法

有效

• 申請號: 202011089833.1
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112215286B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王遠鑫;許文良;潘存華;鄧中乙;馬啟磊;陳俊
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華東電力試驗研究院;大唐鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 鄭浩

基于小波分解重構及近鄰算法的磨煤機運行狀態判別方法及系統，屬于設備狀態分析判別技術領域，所要解決的技術問題在于如何通過建立運行參數與運行時間關系，實現磨煤機狀態的實時判斷；使用以給煤量為條件的近鄰算法，根據磨煤機各項參數對狀態進行評價；利用小波分解重構后的各參數與歷史各狀態的小波分解重構參數進行近鄰算法分類，判定當前參數與哪類歷史參數狀態相同，進而實現磨煤機狀態判別分析，用于因磨煤機長期運行造成磨輥磨損、機械疲勞，需要界定其運行狀態確定是否進行檢修，利用算法判斷磨煤機狀態，為制定檢修計劃提供依據。

技術領域

本發明屬于設備狀態分析判別技術領域，具體涉及一種基于小波分解重構及近鄰算法的磨煤機運行狀態判別方法。

背景技術

火力發電廠磨煤機作為輔機設備是影響鍋爐安全運行的重要因素，隨著信息技術發展，電廠DCS系統產生大量設備運行參數，如何高效處理、分析這些數據資源是進一步提高電站管理水平、保障安全運行的重要手段。

設備評估可以抽象的定義為通過特征參數的輸入獲得設備狀態評語的過程。在設備狀態評估發展的最開始階段，由有經驗的專家根據設備運行過程中出現的一系列諸如噪聲、振動等外部特征來判斷設備的運行狀態；或使用少量的特征參數通過簡單的趨勢分析確定設備的運行狀態。

磨煤機隨運行時間的增長，傳動機構、磨輥易發生磨損造成電耗升高；受長期風粉沖刷影響，噴嘴環處、出口管道等位置易發生磨損變形造成出口風速、本體進出口差壓變化；軸承潤滑油質、油位變化導致軸承溫度，軸承x、y方向振動發生變化，綜上所述，隨運行時間增長，磨煤機各項參數指標隨運行時間增長會向劣化趨勢發展。

現有技術中，公開號為101178580A、公開日期為2008年5月14日的中國發明專利申請《基于數據挖掘的火電廠鋼球磨煤機制粉系統自動控制方法》，公開了根據磨煤機負荷、出口溫度、入口負壓、出入口壓差的參數進而控制輸出空間數據包括：煤量、熱風門開度、再循環風門開度、冷風門開度；該文獻使用的算法是模糊加權共享最近鄰的密度聚類算法，針對的是鋼球磨煤機制粉系統。

文獻“多尺度主元分析在熱力系統模式識別中的應用研究，華北電力大學，李曉杰，2019年3月”公開了磨煤機的故障診斷方法，通過對預處理后的數據進行PCA多尺度主元分析，對分析后的參數計算SPE與T²,若計算結果超過其控制限，則認為磨煤機發生故障；該文獻采用的的小波分解針對的是鍋爐燃燒中鍋爐的給煤量、一次風量、二次風量等參數計算SPE與T²,并對SPE與T²進行小波分解重構。

由于磨煤機煤質變化對各項參數影響，各參數與運行時間無法以簡單的線性或非線性數學模型表示，因此通過模型建立運行參數與運行時間關系，通過運行參數識別磨煤機當前狀態將有助于電廠的檢修、維護工作，防止事故、故障發生，因此，如何通過建立運行參數與運行時間關系，實現磨煤機狀態的實時判斷成為亟需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何通過建立運行參數與運行時間關系，實現磨煤機狀態的實時判斷。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：

基于小波分解重構及近鄰算法的磨煤機運行狀態判別方法，包括以下步驟：

步驟1，采集磨煤機上個A修期起至下個A修期前的兩個A修期間不同時間段的磨煤機參數歷史數據，對不同時間段的參數歷史數據進行分類標簽；

步驟2，對各分類標簽的歷史數據進行小波分解重構：采用“db3”進行5層分解并對第5層低頻信號重構從而過濾掉高頻噪聲對狀態判別的影響；

步驟3，對“db3”小波分解重構后的參數數據進行歸一化；