The invention provides a gas turbine blade health monitoring system and method based on temperature signal, which includes data acquisition module and upper computer data processing module; the data acquisition module is electrically connected with the data processing module; and the data acquisition module is used to collect the temperature data of the turbine blade and to process it. The data processing module is transmitted to the upper computer data processing module, which can analyze and process the temperature data and obtain the temperature characteristics of the turbine blade and the health status of the blade. The methods include: selection of independent variables based on MIV algorithm; dimensionality reduction of independent variables based on genetic algorithm; selection of monitoring model; optimization of monitoring model. The object of study of the present invention is a gas turbine blade. Through on-line measurement of its temperature signal, the purpose of health detection is realized.
【技术实现步骤摘要】
一种基于温度信号的燃气轮机涡轮叶片健康监测系统及方法
本专利技术涉及轮叶片健康监测,尤其涉及一种基于温度信号的燃气轮机涡轮叶片健康监测系统及方法,属于燃气轮机涡轮叶片监测领域。
技术介绍
随着燃气轮机等机械设备的功能越来越完善,规模和复杂程度不断增加,对这些设备的维修和保障任务也变得越来越繁重和复杂。由于无法避免外界环境和内部因素的影响,设备健康状态无法保障。当设备出现健康问题时,降低或失去了其预定功能,甚至会发生严重的灾难性事故。因此,为了能够尽量最大可能地避免事故的发生和提高经济效益,燃气轮机的可靠性、可用性与安全性问题就日益突出地呈现在人们面前,从而促进了对燃气轮机设备健康监测技术的研究。健康监测技术已经发展成为一门涉及融合信号处理、模式识别、计算机科学、人工智能、电子科学、数学等多学科内容的综合性学科。健康监测技术的发展很大程度上依赖于上述多个学科技术研究的不断深入和交叉。当然,健康监测领域的某些特殊之处也促成了一些新兴研究分支领域的出现。我国开展机械设备健康监测从1983年起步,迄今已有30多年,一些企业已将健康监测技术应用于燃气轮机、汽轮发电机组、船舶发动机、冶金设备、大型电网系统、石油化工设备、矿山设备和机床等领域,取得了显著的经济效益和社会效益。目前中国的机械设备健康监测技术接近当代世界先进水平,特别是进入21世纪以来,由于世界高新技术的发展极为迅速,国际学术交流分外活跃,因而有力地推动了我国机械设备健康监测工作的进展,使其无论在理论上还是在实践上,都进入了一个新的历史阶段。同时,一些现代健康监测技术不断进入国内科研生产领域,包括近年应用颇 ...
【技术保护点】
1.一种基于温度信号的燃气轮机涡轮叶片健康监测系统,其特征在于:包括数据采集模块、上位机数据处理模块,所述数据采集模块包括辐射取样探头、光电转换模块、数据采集卡,光电转换模块将获取的辐射光能量转换为电信号,并进行相应的信号处理,数据采集卡对电压信号进行采集,并将采集到的电压信号传递到上位机数据处理模块,所述数据采集模块与上位机数据处理模块之间为电连接,上位机数据处理模块根据所述温度数据进行分析处理,得到涡轮叶片的温度特征和叶片的健康状况。
【技术特征摘要】
1.一种基于温度信号的燃气轮机涡轮叶片健康监测系统,其特征在于:包括数据采集模块、上位机数据处理模块,所述数据采集模块包括辐射取样探头、光电转换模块、数据采集卡,光电转换模块将获取的辐射光能量转换为电信号,并进行相应的信号处理,数据采集卡对电压信号进行采集,并将采集到的电压信号传递到上位机数据处理模块,所述数据采集模块与上位机数据处理模块之间为电连接,上位机数据处理模块根据所述温度数据进行分析处理,得到涡轮叶片的温度特征和叶片的健康状况。2.一种基于温度信号的燃气轮机涡轮叶片健康监测方法,其特征在于:包括权利要求1所述的基于温度信号的燃气轮机涡轮叶片健康监测系统,步骤如下:步骤1:监测模型的选择①网络结构的改进增加从关联层到输出层的连接权值ω4,改进Elman神经网络结构;②学习算法的改进选择L-M算法改进Elman网络的学习算法;步骤2:基于MIV算法的自变量筛选在神经网络训练终止后,将训练样本P中每一自变量特征在其原值的基础上分别加和减10%构成两个新的训练样本P1和P2,将P1和P2分别作为仿真样本利用已建成的网络进行仿真,得到两个仿真结果A1和A2,求出A1和A2的差值,即为变动该自变量后输出产生的影响变化值,最后按观测例数平均得出该自变量对于应变量——网络输出的MIV;依次算出各个自变量的MIV值,最...
【专利技术属性】
技术研发人员:高山,冯驰,陈立伟,王丽,李东,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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