用以使用爆震传感器导出匹配缸的健康状态的方法及系统技术方案

一种导出往复装置中的第一缸的健康状态的方法包括从第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号、从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号、处理第一信号和第二信号，以及通过确定第一信号是否与第二信号相干来导出第一缸的健康状态。

【技术实现步骤摘要】

本文中公开的主题涉及爆震传感器，并且更具体地涉及安装于多缸往复装置的爆震传感器。
技术介绍
燃机典型地燃烧含碳燃料，如，天然气、汽油、柴油等，并且使用高温和高压的气体的对应膨胀来将力施加于发动机的某些构件(例如，设置在缸中的活塞)，以使构件在一定距离上移动。各个缸可包括与含碳燃料的燃烧关联地开启和闭合的一个或更多个阀。例如，进气阀可将氧化剂如空气引导到缸中，其接着与燃料混合并且燃烧。燃烧流体(例如，热气体)接着可引导成经由排气阀离开缸。因此，含碳燃料转换成机械运动，其在驱动负载方面有用。例如，负载可为产生电功率的发电机。爆震传感器可用于监测多缸往复装置。爆震传感器可安装于缸的外部，并且用于确定往复装置是否按期望运行。爆震传感器有时故障，在操作期间破坏，或者可接线至错误的缸。因此，将有益的是具有用以检查由爆震传感器收集的数据，和/或在主爆震传感器在操作期间停止工作的情况下使用安装在不同缸上的爆震传感器进行缸的测量的方式。
技术实现思路
在下面概括在范围上与最初要求权利的本专利技术相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本专利技术的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。在第一实施例中，导出往复装置中的第一缸的健康状态的方法包括从第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号、从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号、处理第一信号和第二信号，以及通过确定第一信号是否与第二信号相干来导出第一缸的健康状态。在第二实施例中，一种系统包括构造成控制往复发动机的控制器，控制器包括处理器，其构造成从第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号、从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号、处理第一信号和第二信号，以及通过确定第一信号是否与第二传感器相干来导出第一缸的健康状态。在第三实施例中，一种非暂时性计算机可读介质包括可执行指令，其在执行时，引起处理器从第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号、从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号，其中第一缸与第二缸成360度曲柄角的异相，处理第一信号和第二信号，以及包括确定第一信号是否与第二传感器相干来导出第一缸的健康状态。技术方案1.一种导出往复装置中的第一缸的健康状态的方法，包括：从所述第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号；从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号；处理所述第一信号和所述第二信号；以及通过确定所述第一信号是否与所述第二信号相干来导出所述第一缸的健康状态。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述第一缸与所述第二缸成360度曲柄角的异相。技术方案3.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括：通过应用带通或低通滤波器来从所述第一信号和所述第二信号导出第一燃烧标记和第二燃烧标记；通过应用带通滤波器来从所述第一信号和所述第二信号导出第一阀标记和第二阀标记；从所述第一燃烧标记和所述第二燃烧标记以及第一阀标记和第二阀标记导出一个或更多个事件；以及使所述第一燃烧标记和所述第一阀标记，或所述第二燃烧标记和所述第二阀标记转移360度曲柄角。技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个事件包括峰值焚烧压力、进气阀闭合、排气阀闭合，或它们的组合。技术方案5.根据技术方案3所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括使所述第一燃烧标记和所述第二燃烧标记以及所述第一阀标记和所述第二阀标记平滑。技术方案6.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括：缩放所述第一信号和所述第二信号，其中包括在所述第一信号和所述第二信号中的各个数据点乘以乘数，使得所述第一信号和所述第二信号中的各个具有为1的最大幅度；测量所述缩放信号的开始与所述缩放信号达到最大幅度的时间之间的第一时间段；测量所述缩放信号达到所述最大幅度的时间与所述缩放信号下降到持续水平的第二时间之间的第二时间段；测量所述缩放信号持续期间的第三时间段；以及测量所述缩放信号从所述持续水平下降到零期间的第四时间段。技术方案7.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括在所述第一信号和所述第二信号中应用机器学习技术来预测一个或更多个事件的发生。技术方案8.根据技术方案7所述的方法，其特征在于，应用机器学习技术包括：应用使用特征向量的双状态模型；以及使用高斯混合模型来预测所述第一缸或所述第二缸中的一个或更多个事件的发生。技术方案9.根据技术方案7所述的方法，其特征在于，应用机器学习技术包括：将预测频带应用于所述第一信号和所述第二信号；以及将短时间傅里叶变换应用于所述第一信号和所述第二信号以预测所述第一缸或所述第二缸中的一个或更多个事件的发生。技术方案10.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述第一爆震传感器故障；以及其中导出所述第一缸的健康状态包括：通过应用带通或低通滤波器来从所述第二信号导出燃烧标记；通过应用带通滤波器来从所述第二信号导出阀标记；从所述燃烧标记和所述阀标记导出一个或更多个事件；以及使用查找表来确定所述一个或更多个事件中的哪个应当在所述往复装置的操作期间在已知时间处或在已知曲柄角位置处发生。技术方案11.一种系统，包括：构造成控制往复式发动机的控制器，其中所述控制器包括处理器，其构造成：从第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号；从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号；处理所述第一信号和所述第二信号；以及通过确定所述第一信号是否与所述第二信号相干来导出所述第一缸的健康状态。技术方案12.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，所述第一缸与所述第二缸成360度曲柄角的异相。技术方案13.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括：通过应用带通或低通滤波器来从所述第一信号和所述第二信号导出第一燃烧标记和第二燃烧标记；通过应用带通滤波器来从所述第一信号和所述第二信号导出第一阀标记和第二阀标记；使所述第一燃烧标记和所述第二燃烧标记以及所述第一阀标记和所述第二阀标记平滑；从所述第一燃烧标记和所述第二燃烧标记以及所述第一阀标记和所述第二阀标记导出一个或更多个事件；以及使所述第一燃烧标记和所述第一阀标记，或所述第二燃烧标记和所述第二阀标记转移360度曲柄角。技术方案14.根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个事件包括峰值焚烧压力、进气阀闭合、排气阀闭合，或它们的组合。技术方案15.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括：缩放所述第一信号和所述第二信号，其中包括在所述第一信号和所述第二信号中的各个数据点乘以乘数，使得所述第一信号和所述第二信号中的各个具有为1的最大幅度；测量所述缩放信号的开始与所述缩放信号达到最大幅度的时间之间的第一时间段；测量所述缩放信号达到所述最大幅度的时间与所述缩放信号下降到持续水平的第二时间之间的第二时间段；测量所述缩放信号持续期间的第三时间段；以及测量所述预先调节的信号从所述持续水平下降到零期间的第四时间段。技术方案16.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导出往复装置中的第一缸的健康状态的方法，包括：从所述第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号；从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号；处理所述第一信号和所述第二信号；以及通过确定所述第一信号是否与所述第二信号相干来导出所述第一缸的健康状态。

【技术特征摘要】
2015.03.05 US 14/6397361.一种导出往复装置中的第一缸的健康状态的方法，包括：从所述第一缸附近的第一爆震传感器接收第一信号；从第二缸附近的第二爆震传感器接收第二信号；处理所述第一信号和所述第二信号；以及通过确定所述第一信号是否与所述第二信号相干来导出所述第一缸的健康状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一缸与所述第二缸成360度曲柄角的异相。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括：通过应用带通或低通滤波器来从所述第一信号和所述第二信号导出第一燃烧标记和第二燃烧标记；通过应用带通滤波器来从所述第一信号和所述第二信号导出第一阀标记和第二阀标记；从所述第一燃烧标记和所述第二燃烧标记以及第一阀标记和第二阀标记导出一个或更多个事件；以及使所述第一燃烧标记和所述第一阀标记，或所述第二燃烧标记和所述第二阀标记转移360度曲柄角。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个事件包括峰值焚烧压力、进气阀闭合、排气阀闭合，或它们的组合。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括使所述第一燃烧标记和所述第二燃烧标记以及所述第一阀标记和所述第二阀标记平滑。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，处理所述第一信号和所述第二信号包括：缩放所述第一信号和所述第二信号，其中包括在所述第一信号和所述第二信号中的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·比祖布，I·巴塔尔，B·A·马修斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US