一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111537101A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010488071.6(22)申请日2020.06.02(71)申请人上海电机学院地址200240上海市闵行区江川路690号(72)发明人王免免刘文红(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人周兵(51)Int.Cl.G01K11/24(2006.01)G01K13/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法(57)摘要本发明提出一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法，包括：1)建立信号噪声模型，假定接收到的两个信号x1(n)和x2(n)可以满足：x1(n)＝s(n)+v1(n)，x2(n)＝λs(n-D)+v2(n)的离散信号模型；2)对于接收到的信号x1(n)和x2(n)求出互共变序列RC12(m)，x1(n)的自共变Rc11(m)，其中Rc12(m)＝E{x1(n)x2[(n+m)](p-1)}＝Rcss(m+D)，Rc11(m)＝E{x1(n)x1[(n+m)](p-1)}＝Rcss(m)+CCδ(m)，原始序列经过自共变和互共变后，自共变序列可以看作是互共变序列经过移位并加入一个干扰而得到的；3)将RC12(m)、Rc11(m)当作等效的时间序列作为LMPFTDE算法的输入信号，在LMPFTDE算法中，用一个系数为sinc采样函数的滤波器来拟合时间延迟。CN111537101ACN111537101A权利要求书1/1页1.一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法，其特征在于，包括：1)建立信号噪声模型，假定接收到的两个信号x1(n)和x2(n)可以满足：x1(n)＝s(n)+v1(n)，x2(n)＝λs(n-D)+v2(n)的离散信号模型；2)对于接收到的信号x1(n)和x2(n)求出互共变序列RC12(m)，x1(n)的自共变Rc11(m)，其(p-1)(p-1)中Rc12(m)＝E{x1(n)x2[(n+m)]}＝Rcss(m+D)，Rc11(m)＝E{x1(n)x1[(n+m)]}＝Rcss(m)+CCδ(m)，原始序列经过自共变和互共变后，自共变序列可以看作是互共变序列经过移位并加入一个干扰而得到的；3)将RC12(m)、Rc11(m)当作等效的时间序列作为LMPFTDE算法的输入信号，在LMPFTDE算法中，用一个系数为sinc采样函数的滤波器来拟合时间延迟。2.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法，其特征在于：步骤1)中，λ为衰减因子，λs(n-D)是s(n)的时延信号，v1(n)和v2(n)是两个接收端收到的噪音，服从α稳定分布。3.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法，其特征在于：步骤1)中，假定信号与信号、噪声与噪声是相互独立的，信号与噪声是统计独立的，两路噪声也是统计独立的。4.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法，其特征在于：用相关法时延估计对Rc11、Rc21先进行时延估计值整数位估计，将得到的估计值作为LMPFTDE算法时延迭代初值，最后进行自适应时延估计，从而求出时延估计值。2CN111537101A说明书1/3页一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法技术领域[0001]本发明涉及电站锅炉温度测量技术，尤其涉及一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法。背景技术[0002]目前对大型锅炉内动力场的监测主要采用飘带法、探针等气力式测速装置，这种接触式的方法就要求工作人员在炉膛通风的条件下长时间在炉内工作，而炉内环境恶劣会危害到工作人员的健康，同时还浪费人力，工作效率低下。一些新兴的测速装置如借助声学、光学等的非接触式装置尚在理论阶段，且不能准确测得声波飞渡时间，基本没有投入使用。[0003]大型电站锅炉结构复杂、体积庞大，声学测温信号在锅炉内存在严重的衰减，并且存在大量噪声，大大影响了了测量的精度，并且目前研究的人员很少，存在许多问题没有被解决。对于传统的接触式测温方法，难以适应高温、腐蚀、多尘等环境，需要耗费大量的人力物力，且会对操作人员带来一定的安全隐患。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法。[0005]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：[0006]一种用于电站锅炉测温系统的超声波飞渡时间估计方法，包括：[0007]1)建立信号噪声模型，假定接收到的两个信号x1(n)和x2(n)可以满足：x1(n)＝s(n)+v1(n)，x2(n)＝λs(n-D)+v