動(dòng)力設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)介紹課件

2014年9月3日動(dòng)力設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)一、背景和科研團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)三、數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)四、設(shè)備通用異常檢測(cè)五、設(shè)備動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)性監(jiān)測(cè)與分析六、（燃?xì)廨啓C(jī)）排溫分布異常檢測(cè)七、振動(dòng)系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)八、設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用提綱一、研究背景和意義燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī)等大型動(dòng)力設(shè)備是21世紀(jì)乃至更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)能源高效利用和潔凈轉(zhuǎn)化的核心動(dòng)力設(shè)備。一、研究背景和意義：設(shè)備故障診斷的重要性應(yīng)用廣泛性單循環(huán)效率40~45%，聯(lián)合循環(huán)50~60%低排放，甚至零排放燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展趨勢(shì)高安全可靠性高經(jīng)濟(jì)環(huán)保性初溫越來(lái)越高，接近材料極限水平

系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜（地面重燃聯(lián)合循環(huán)、船用間冷回?zé)嵫h(huán)）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面重燃、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電艦船推進(jìn)海上石油平臺(tái)動(dòng)力機(jī)組、石油輸送燃?jí)簷C(jī)組先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力設(shè)備經(jīng)濟(jì)高效和安全可靠運(yùn)行的重要保障汽輪機(jī)、壓氣機(jī)、風(fēng)機(jī)等其他動(dòng)力設(shè)備也呈現(xiàn)迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)，設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)部門越來(lái)越重視設(shè)備性能的提高和運(yùn)行的穩(wěn)定，在廣泛應(yīng)用的情況下更加重視設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定和高效。一、研究背景和意義：設(shè)備故障診斷的重要性動(dòng)力設(shè)備工質(zhì)和能量的流動(dòng)并伴隨設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)部分的聯(lián)動(dòng)，形成了動(dòng)力設(shè)備整體運(yùn)轉(zhuǎn)的一種普遍形式。設(shè)備的各組成部分是一個(gè)有機(jī)聯(lián)動(dòng)的整體，各部分之間存在很強(qiáng)的相互依賴關(guān)系。燃機(jī)狀態(tài)參數(shù)電機(jī)狀態(tài)參數(shù)排溫參數(shù)燃燒子系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的整體聯(lián)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)其中一個(gè)部件發(fā)生問(wèn)題，會(huì)對(duì)其余部件造成影響，這些影響不僅對(duì)燃機(jī)的高效運(yùn)行不利，也會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生積累性的安全問(wèn)題，一旦問(wèn)題爆發(fā)將嚴(yán)重影響運(yùn)行安全；雖然類似的故障診斷工作國(guó)內(nèi)外做了大量的工作，但是，目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力設(shè)備基本只配備了數(shù)據(jù)服務(wù)，故障診斷主要停留在理論研究的階段；一、研究背景和意義：科研團(tuán)隊(duì)介紹哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)動(dòng)力技術(shù)研究所20世紀(jì)90年代年起2011年起2002年起

先進(jìn)動(dòng)力技術(shù)研究所數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒?yàn)室專注于動(dòng)力系統(tǒng)智能化管理和控制行業(yè)，有超過(guò)二十年的科研經(jīng)歷，并通過(guò)和高校、科研院所以及企業(yè)的合作,形成了一套完善的動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的知識(shí)服務(wù)和健康管理模式。以工業(yè)智能化為導(dǎo)向，獲得了大量的科研和項(xiàng)目成果。2009年起二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)動(dòng)力設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)核心：建設(shè)企業(yè)級(jí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心、提供動(dòng)力設(shè)備全面的知識(shí)服務(wù)和完善的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)：搭建高效可靠的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。在平臺(tái)端通過(guò)接收傳感器上的變送數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)機(jī)組的運(yùn)行情況，并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器上。健康管理系統(tǒng)：實(shí)施全面的設(shè)備健康監(jiān)測(cè)和分析，通過(guò)嵌入專業(yè)分析模塊實(shí)現(xiàn)專業(yè)分析的相關(guān)功能，引入專家系統(tǒng)協(xié)助進(jìn)行決策并通過(guò)評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)改善。數(shù)據(jù)展示平臺(tái)：將設(shè)備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)、高級(jí)應(yīng)用層分析數(shù)據(jù)進(jìn)行多元化展示。二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)人在回路中的系統(tǒng)架構(gòu)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和初步分析，在此基礎(chǔ)上人進(jìn)行最終的決策。機(jī)組檔案庫(kù)故障案例庫(kù)各領(lǐng)域?qū)＜規(guī)烊?、?shù)據(jù)支撐平臺(tái)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)是設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，承擔(dān)了數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)和發(fā)布等任務(wù)，同時(shí)需要為專業(yè)分析模塊提供通用接口協(xié)議。三、數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)數(shù)據(jù)安全高效傳輸海量數(shù)據(jù)的并行傳輸數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄帱c(diǎn)續(xù)傳功能基于小波的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，壓縮比高達(dá)10.24數(shù)據(jù)加密對(duì)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，采用二進(jìn)制和VPN技術(shù)進(jìn)行加密數(shù)據(jù)壓縮對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行壓縮，在保證數(shù)據(jù)真實(shí)的情況下減少網(wǎng)絡(luò)傳輸資源的占用數(shù)據(jù)的斷點(diǎn)續(xù)傳網(wǎng)絡(luò)發(fā)送故障時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木o急處理，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸多任務(wù)采集針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型和任務(wù)進(jìn)行傳輸?shù)目刂迫?、?shù)據(jù)支撐平臺(tái)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基于小波重構(gòu)的數(shù)據(jù)提取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通過(guò)二進(jìn)制Blob存儲(chǔ)來(lái)提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索效率數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)使數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索的時(shí)候大大縮小檢索面積提高檢索效率多尺度數(shù)據(jù)提取網(wǎng)絡(luò)發(fā)送故障時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木o急處理，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸多任務(wù)存儲(chǔ)針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型和任務(wù)設(shè)計(jì)不同的存儲(chǔ)策略數(shù)據(jù)的二進(jìn)制存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)存儲(chǔ)三、數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)數(shù)據(jù)多元展示豐富多元的數(shù)據(jù)組態(tài)數(shù)據(jù)組態(tài)建立基于WEB的數(shù)據(jù)展示平臺(tái)，通過(guò)方便靈活的組態(tài)功能對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)進(jìn)行展示通用數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)通用的數(shù)據(jù)接口方便各種專業(yè)分析的模塊進(jìn)行鏈接、讀寫(xiě)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)三、數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)多源模塊的無(wú)縫嵌入專業(yè)分析模塊如設(shè)備通用異常檢測(cè)、燃機(jī)排溫異常檢測(cè)、振動(dòng)故障檢測(cè)等模塊均可以通過(guò)通用數(shù)據(jù)接口進(jìn)行無(wú)縫嵌入，這些系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在多元化的環(huán)境中進(jìn)行，極大的方便了系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)。四、通用異常檢測(cè)系統(tǒng)通用異常檢測(cè)的意義異常的幾種常見(jiàn)形式序號(hào)故障形式描述F1斷路故障傳感器處于斷開(kāi)狀態(tài)F2短路故障傳感器處于短路狀態(tài)F3漂移故障輸出信號(hào)逐漸偏離正常F4偏離故障輸出信號(hào)比正常大或者小F5卡死故障不隨被測(cè)量對(duì)象變化，保持常值F6恒偏差故障輸出值與真實(shí)值存在恒定的偏差F7關(guān)聯(lián)異常不同傳感器輸出之間的關(guān)聯(lián)模式與正常情況不同F(xiàn)8趨勢(shì)異常測(cè)量值還在允許范圍內(nèi)，但正在異常的變大或變小，須引起重視F9動(dòng)態(tài)異常動(dòng)態(tài)參數(shù)與正常值偏離F10波動(dòng)異常測(cè)量參數(shù)出現(xiàn)異常的低頻波動(dòng)F11邏輯異常開(kāi)關(guān)量的邏輯發(fā)生異常

由于設(shè)計(jì)、安裝的缺陷以及長(zhǎng)期運(yùn)行引起的老化，設(shè)備的某些部件或者子系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)性能下降、甚至產(chǎn)生故障，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能下降、可靠性得不到保障。通用異常檢測(cè)的目的就是通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)、識(shí)別系統(tǒng)的狀態(tài)和變化趨勢(shì)，在設(shè)備自身發(fā)生故障報(bào)警前進(jìn)行狀態(tài)預(yù)警，以維護(hù)設(shè)備性能，大大減少重大事故發(fā)生的概率。設(shè)備的大多數(shù)潛在故障對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行有持續(xù)的影響，但設(shè)備自身的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是無(wú)法發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能的緩變現(xiàn)象！通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和理論分析將正常模式和異常模式進(jìn)行有效區(qū)分設(shè)備運(yùn)行異常狀況數(shù)據(jù)四、通用異常檢測(cè)系統(tǒng)尋找正常模式——以燃機(jī)為例定義：正常模式的定義為設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中頻繁發(fā)生的模式模式：對(duì)于實(shí)際運(yùn)行的燃?xì)廨啓C(jī)，燃機(jī)的各設(shè)備和組成部分是一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體，各部分之間存在很強(qiáng)的相互關(guān)系，這種相互之間的依賴關(guān)系即為模式。異常和非異常的劃分常模式的獲取必須是基于機(jī)組正常的運(yùn)行數(shù)據(jù)，在之后的異常檢測(cè)系統(tǒng)中，發(fā)生異常就是由于樣本點(diǎn)超出了偏差限，超限的原因是通過(guò)模型得到的修正值發(fā)生了很大偏差，可以說(shuō)明此時(shí)運(yùn)行異常。（1）通過(guò)一段時(shí)間內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)的分析，得到燃機(jī)系統(tǒng)各物理量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而獲得燃機(jī)運(yùn)行的正常模式；（2）燃機(jī)正常模式獲取時(shí)，各物理量之間的關(guān)系會(huì)受到工況、環(huán)境因素以及可能的異常因素的影響。而常模式的獲取需要采用各物理量相互影響的建模方法，消除工況、環(huán)境等因素對(duì)模式的影響；（3）當(dāng)?shù)玫饺紮C(jī)運(yùn)行的常模式，通過(guò)檢測(cè)模式之間的差異，再根據(jù)自適應(yīng)調(diào)整的允許偏差范圍，即可實(shí)現(xiàn)異常檢測(cè)。四、通用異常檢測(cè)系統(tǒng)工況發(fā)生改變時(shí)，設(shè)備參數(shù)有一個(gè)合理的變化范圍當(dāng)設(shè)備處于常模式的運(yùn)行狀況下，設(shè)備各個(gè)參數(shù)均存在一個(gè)固定的范圍內(nèi)波動(dòng)，這個(gè)范圍不隨工況的改變而改變。范圍的獲取方法：基于統(tǒng)計(jì)理論的范圍劃分、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析等。燃機(jī)參數(shù)在全工況運(yùn)行內(nèi)的變化范圍四、通用異常檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)還存在一個(gè)隨工況變化的取值范圍為了更準(zhǔn)確的進(jìn)行異常檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能的微小變化，而這些變化受工況影響較大，因此需提取設(shè)備參數(shù)隨著工況變化時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍。突出難點(diǎn)：找到各物理量的關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)行多參數(shù)的關(guān)系表達(dá)。燃機(jī)排溫隨著工況變化的合理取值范圍各個(gè)參數(shù)之間一般存在強(qiáng)烈的非線性耦合，為了保證關(guān)聯(lián)關(guān)系的魯棒性，各個(gè)參數(shù)之間的線性關(guān)系也是重要考慮的規(guī)則之一。四、通用異常檢測(cè)系統(tǒng)異常檢測(cè)模型的獲取方法五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析設(shè)備前后參數(shù)表現(xiàn)形式不一致、出口參數(shù)相對(duì)進(jìn)口參數(shù)存在一定程度的響應(yīng)延遲機(jī)組蓄質(zhì)儲(chǔ)能的動(dòng)態(tài)特性汽輪機(jī)設(shè)備循環(huán)簡(jiǎn)圖蒸汽流量和給水流量對(duì)比影響經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)確計(jì)算的主要因素？運(yùn)行參數(shù)偏離額定工況原本需要恒定的額定參數(shù)也隨機(jī)組運(yùn)行波動(dòng)，難以穩(wěn)定，如閥門前后蒸汽、燃?xì)獾膲毫?，背壓等部分參?shù)不可測(cè)一些參數(shù)是經(jīng)濟(jì)性計(jì)算的重要輸入變量，但由于條件限制這些參數(shù)是不可測(cè)的，這種情況也會(huì)影響經(jīng)濟(jì)性計(jì)算，例如回?zé)崞鲹Q熱系數(shù)傳統(tǒng)的設(shè)備經(jīng)濟(jì)性計(jì)算一般根據(jù)穩(wěn)態(tài)的理論公式而沒(méi)有考慮系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和參數(shù)偏離造成的影響，這種計(jì)算結(jié)果不能反映機(jī)組真實(shí)的經(jīng)濟(jì)性！經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)確計(jì)算的作用對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)，消除由動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能特性和額定參數(shù)偏離引起的經(jīng)濟(jì)性計(jì)算的偏差。然后根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)性計(jì)算的偏離異常來(lái)檢測(cè)設(shè)備是否發(fā)生異常。解決方法：動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行的理論建模基于模型仿真的動(dòng)態(tài)特性分析監(jiān)測(cè)參數(shù)擬合與動(dòng)態(tài)消除參數(shù)修正基于修正參數(shù)的經(jīng)濟(jì)性計(jì)算一般步驟建立準(zhǔn)確的設(shè)備模型，模擬設(shè)備運(yùn)行不同動(dòng)態(tài)條件下設(shè)備經(jīng)濟(jì)性偏離情況的機(jī)理分析根據(jù)機(jī)理分析，采用基于人工智能和統(tǒng)計(jì)分析的方法消除動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)參數(shù)修正方案，對(duì)原參數(shù)進(jìn)行消除動(dòng)態(tài)的修正五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析建立動(dòng)力設(shè)備動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的物理模型調(diào)節(jié)級(jí)模型示意圖等熵焓降法計(jì)算調(diào)節(jié)級(jí)后溫度帶回?zé)崞骷?jí)組結(jié)構(gòu)示意圖回?zé)崞鱏imulink仿真模型動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的主要由質(zhì)量守恒和能量守恒方程確定；采用基于動(dòng)態(tài)熱力學(xué)的方法討論工質(zhì)在設(shè)備內(nèi)部能量的累積、傳遞和交換過(guò)程。抽汽空間模型五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析消除設(shè)備動(dòng)態(tài)的方法在一段時(shí)間內(nèi)，級(jí)組參數(shù)的值總是圍繞一定的穩(wěn)態(tài)值上下波動(dòng)由級(jí)組前后參數(shù)確定的機(jī)組內(nèi)效率也隨著真實(shí)效率波動(dòng)參數(shù)擬合總能找到一條線使得所有樣本點(diǎn)距離該直線的距離平方和最小，若這些樣本點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，則擬合曲線恰好經(jīng)過(guò)樣本集的中心線。變工況額定參數(shù)偏離五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析消除動(dòng)態(tài)與修正基于卡爾曼濾波的換熱系數(shù)估計(jì)基于最小二乘擬合換熱器端差驗(yàn)證當(dāng)設(shè)備的性能參數(shù)不可測(cè)時(shí)，采用模型估計(jì)的方法進(jìn)行估計(jì)，或設(shè)計(jì)性能指數(shù)利用其它可測(cè)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析設(shè)備整體經(jīng)濟(jì)性計(jì)算與修正各工況的測(cè)試效果采用分不同工況進(jìn)行分別建模擬合的方法進(jìn)行修正。在不同的工況點(diǎn)進(jìn)行建模，針對(duì)每一個(gè)工況劃分修正帶。

五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析系統(tǒng)應(yīng)用1：哈三電廠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與經(jīng)濟(jì)性分析系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析系統(tǒng)應(yīng)用1：哈三電廠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與經(jīng)濟(jì)性分析系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析系統(tǒng)應(yīng)用2：哈汽廠機(jī)組遠(yuǎn)程熱力性能分析五、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)計(jì)算及分析系統(tǒng)應(yīng)用2：哈汽廠機(jī)組遠(yuǎn)程熱力性能分析六、燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)系統(tǒng)研究排溫異常檢測(cè)的重要性燃燒室狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷的重要意義燃燒室的工作環(huán)境惡劣，故障頻發(fā)

燃燒室一旦出現(xiàn)故障的后果嚴(yán)重

燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)的重要意義

燃燒室的故障會(huì)對(duì)燃燒室的溫度產(chǎn)生影響

傳感器無(wú)法長(zhǎng)期在1500℃以上的高溫下工作

利用透平排溫來(lái)監(jiān)視燃燒室性能變化

在實(shí)際中通過(guò)測(cè)量和研究透平排氣溫度的情況來(lái)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行異常檢測(cè)和故障診斷。理想情況下，熱電偶測(cè)得的溫度應(yīng)該一致。實(shí)際情況中，由于燃?xì)廨啓C(jī)通常設(shè)計(jì)若干個(gè)沿軸線環(huán)形分布的燃燒室，在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，各燃燒室不會(huì)完全相同，相應(yīng)的各燃燒室出口溫度也就不盡相同，但大體上均勻。當(dāng)某個(gè)燃燒室出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)造成某幾個(gè)排溫測(cè)點(diǎn)的排溫出現(xiàn)明顯的變化。六、燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)系統(tǒng)典型燃燒系統(tǒng)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)：GE公司MARKVI定義S為排氣溫度的允許排溫分散度,認(rèn)為S是燃?xì)廨啓C(jī)出口的平均排氣溫度T4*﹑壓氣機(jī)出口溫度T2*的函數(shù)定義S1為排氣溫度熱電偶的最高讀數(shù)與最低讀數(shù)之間的差；S2為排氣溫度熱電偶的最高讀數(shù)與第2個(gè)低讀數(shù)之間的差；S3為排氣溫度熱電偶的最高讀數(shù)與第3個(gè)低讀數(shù)之間的差對(duì)燃燒設(shè)備突發(fā)性故障能夠發(fā)出報(bào)警和保護(hù)動(dòng)作、切斷燃料,對(duì)于一些因長(zhǎng)期積累引起的燃燒部件緩慢損耗的事故無(wú)法及時(shí)報(bào)警，不能針對(duì)故障變化趨勢(shì)做出提前預(yù)測(cè)和判斷；沒(méi)有充分利用所有測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，只利用了最高溫度和第1、2、3個(gè)最低溫度的差值，壓氣機(jī)出口溫度的平均溫度，排氣溫度的平均溫度這幾個(gè)溫度；當(dāng)周圍環(huán)境和工況變化時(shí)，會(huì)對(duì)排溫分散度產(chǎn)生較大影響；演變過(guò)程的信息不能被表現(xiàn)出來(lái)，即無(wú)法對(duì)燃燒狀態(tài)的變化趨勢(shì)做出判斷；GE公司MARKVI問(wèn)題分析能檢測(cè)出排溫故障的演化信息，在故障惡化前給操作人員以提示，實(shí)現(xiàn)燃機(jī)燃燒室故障的早期預(yù)警。去除工況與周圍環(huán)境變化對(duì)排溫異常檢測(cè)的影響，有較高的檢測(cè)精度。技術(shù)特色六、燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)系統(tǒng)定義了排溫偏離指數(shù)，它是跟各點(diǎn)溫度及工況、環(huán)境因素有關(guān)的系數(shù)利用排溫偏離指數(shù)，建立排溫分布的正常模式當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，沒(méi)有發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化（如異常、停機(jī)檢修等）時(shí)，各個(gè)排溫測(cè)點(diǎn)的排溫偏離指數(shù)在正常范圍內(nèi)波動(dòng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，各個(gè)排溫測(cè)點(diǎn)的排溫偏離指數(shù)將超出正常范圍，發(fā)生變化。閾度被大大壓縮，對(duì)故障信息敏感，適用于早期預(yù)警六、燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)系統(tǒng)藍(lán)色實(shí)線為第一種模式2月27日至3月8日紅色點(diǎn)劃線為第二種模式5月10日至6月14日6月30日至7月12日綠色虛線為第三種模式6月15日至6月28日經(jīng)過(guò)對(duì)一臺(tái)機(jī)組全年的排溫分布模式的進(jìn)行分析，可以看出該機(jī)組基本具有三種排溫分布模式。第2種模式為該機(jī)組經(jīng)常運(yùn)行的模式，只要機(jī)組的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，即使機(jī)組停機(jī)基本也不會(huì)對(duì)模式造成影響第1種模式為故障模式第3種模式為機(jī)組排溫分布異常模式

工況變化的影響正常停機(jī)的影響機(jī)組故障的影響停機(jī)檢修的影響檢修前檢修后燃料切換的影響機(jī)組運(yùn)行典型情況分析六、燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)系統(tǒng)工況及環(huán)境變化的不會(huì)對(duì)排溫分布的正常模式造成影響系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，各個(gè)排溫的偏離指數(shù)會(huì)在一定范圍內(nèi)平穩(wěn)波動(dòng)，且符合正態(tài)分布。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性異常時(shí)，各個(gè)排溫的偏離指數(shù)會(huì)超出正常范圍測(cè)點(diǎn)1測(cè)點(diǎn)2機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)排溫分布模式應(yīng)該在正常模式附近波動(dòng)，沒(méi)有明顯的趨勢(shì)，當(dāng)機(jī)組發(fā)生異常時(shí)，排溫分布模式應(yīng)該里正常模式越來(lái)越遠(yuǎn)。將排溫分布看成高維空間的一點(diǎn)，通過(guò)排溫分布模式和正常模式之間的歐氏距離來(lái)進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)異常檢測(cè)。當(dāng)排溫分布模式與常模式之間的歐氏距離增大時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)了異常。一級(jí)透平葉片磨損故障基于距離判別法的異常檢測(cè)算法六、燃?xì)廨啓C(jī)排溫異常檢測(cè)系統(tǒng)基于改進(jìn)質(zhì)量控制圖的異常檢測(cè)算法報(bào)警規(guī)則：排溫偏離指數(shù)基本符合正態(tài)分布。當(dāng)排溫分布模式的偏離指數(shù)超出了正常范圍時(shí)，則認(rèn)為該機(jī)組發(fā)生異常。一級(jí)透平葉片磨損故障基于修正貝葉斯的異常檢測(cè)算法一級(jí)透平葉片磨損故障七、振動(dòng)系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)系統(tǒng)功能系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)采集：按設(shè)定的時(shí)間間隔采集機(jī)組日常運(yùn)行過(guò)程的振動(dòng)數(shù)據(jù)事故記錄：當(dāng)機(jī)組振動(dòng)超過(guò)危險(xiǎn)值時(shí)，將事故發(fā)生前后一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，為事故分析提供基本數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)警：以直觀的棒圖形式，實(shí)時(shí)顯示機(jī)組測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)幅值，并根據(jù)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)幅值的變化進(jìn)行報(bào)警判斷，給出報(bào)警信息；振動(dòng)信號(hào)分析：提供了多種振動(dòng)信號(hào)分析圖形，包括波形圖、頻譜圖、軸心軌跡圖、三維譜圖、波德圖、極坐標(biāo)圖和振動(dòng)趨勢(shì)圖等，幫助技術(shù)人員對(duì)機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)行深入分析。故障診斷：對(duì)機(jī)組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取故障征兆，利用專家知識(shí)進(jìn)行推理診斷，給出診斷結(jié)果，并提出消除故障的措施。系統(tǒng)提供了自動(dòng)診斷和對(duì)話診斷兩種診斷方式，可對(duì)機(jī)組常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷。七、振動(dòng)系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)在振動(dòng)故障診斷的應(yīng)用振動(dòng)故障診斷專家系統(tǒng)專家實(shí)時(shí)診斷專家對(duì)話診斷歷史數(shù)據(jù)診斷七、振動(dòng)系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)振動(dòng)數(shù)據(jù)分析和查詢界面軸心軌跡圖級(jí)聯(lián)圖趨勢(shì)分析圖報(bào)警事件查詢界面2010年燃機(jī)機(jī)群遠(yuǎn)程專家支持與診斷系統(tǒng)2007年汽輪機(jī)機(jī)群遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)2013年風(fēng)機(jī)機(jī)群遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用八、設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用應(yīng)用1、中海油燃?xì)廨啓C(jī)遠(yuǎn)程專家支持系統(tǒng)項(xiàng)目自2010年啟動(dòng)，2011年接入第一臺(tái)機(jī)組，2013年10月結(jié)題驗(yàn)收。遠(yuǎn)程專家支持與診斷系統(tǒng)已經(jīng)接入中海油70余臺(tái)機(jī)組。目前，哈工大正配合中海油進(jìn)行“國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)”的申報(bào)工作。八、設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中海油透平發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)計(jì)劃接入200臺(tái)機(jī)組，目前已接入70多臺(tái)機(jī)組。機(jī)組實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息機(jī)組信息配置八、設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中海油透平發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)目前正在為40多臺(tái)機(jī)組提供知識(shí)服務(wù)。故障專家?guī)炷M組態(tài)八、設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中海油透平發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)系統(tǒng)硬件建設(shè)八、設(shè)備遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用工作流程網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D應(yīng)用2：哈爾濱汽輪機(jī)廠—