一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法.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CN110849467A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号202010039663.X(22)申请日2020.01.15(71)申请人杭州锅炉集团股份有限公司地址310021浙江省杭州市江干区大农港路1216号(72)发明人罗飞杨琦史跃岗唐宁陆成童水光童哲铭(74)专利代理机构杭州华知专利事务所(普通合伙)33235代理人龙湖浩(51)Int.Cl.G01H11/06(2006.01)G06K9/62(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法(57)摘要本发明涉及一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法，该方法基于时频分析和支持向量机优化的模型对塔式太阳能熔盐吸热器的管路进行振动监测，通过将传感器和信号采集模块获得的振动信号输入到模型中，获得管路中熔盐冻堵的情况。可实现吸热器熔盐冻堵的早期故障诊断和智能预示，提高运行的经济性和安全性；既提高了预测效率又保证了预测的实时性；保证预测的准确性。CN110849467ACN110849467A权利要求书1/1页1.一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法，其特征在于，包括预处理阶段和使用阶段；预处理阶段包括冻堵特征时频分析、支持向量机的冻堵故障诊断两个部分；冻堵特征时频分析：对获得的管路振动信号分别进行时域指标求解和频带能量分布求解，并将两项求解结果结合形成冻堵特征的时频分析结果，作为下一阶段支持向量机的冻堵故障诊断的特征数据；支持向量机的冻堵故障诊断：将上一部分获得的时频结果特征数据分为训练样本和预测样本；第一步输入训练样本，对支持向量机的模型进行训练，得到经过训练的支持向量机的模型；第二步将测试样本输入训练后的支持向量机的模型进行测试，判断对应信号所属冻堵故障的类别，并将结果与该信号的冻堵故障实际类别进行对比，获得测试集的预测准确率；当预测准确率达到较高水平，则基于时频分析和支持向量机优化的模型预处理阶段完成；使用阶段包括信号采集、基于时频分析和支持向量机优化的模型、信息传输三个步骤；信号采集：吸热器熔盐管路产生振动，传感器感受振动并将电信号输入到信号采集模块，信号采集模块经过处理实现电信号的显示与存储；基于时频分析和支持向量机优化的模型：将采集的信号数据代入模型中，得到吸热器熔盐管路冻堵类别数据，实现冻堵故障的监测和预测。2.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法，其特征在于，所述预处理阶段的冻堵特征时频分析包括时域指标求解和频带能量分布求解；时域指标求解是对不同程度熔盐冻堵情况下，吸热器管路振动信号的时域谱图进行时域指标的提取；频带能量分布求解是对不同程度熔盐冻堵情况下，吸热器管路振动信号的频域谱图进行频带特征的提取。3.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法，其特征在于，所述信息传输：利用GPRS数据传输机制进行；吸热器熔盐管路的冻堵故障结果经过串口传入GPRS模块，利用GPRS的无线网络获取控制中心的地址。2CN110849467A说明书1/4页一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法技术领域[0001]本发明属于塔式太阳能熔盐吸热器技术领域，具体涉及一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法。背景技术[0002]与其他可再生能源相比，太阳能具有储量无限性、存在普遍性、利用清洁性和开发经济性等诸多优点。塔式太阳能热发电系统是通过定日镜群将太阳能聚集到高塔上的吸热器上并加热其内部传热工质进而发电。与以水为工质的太阳能热发电技术相比较，熔盐作为储热工质具有热容高、液相温度范围宽、流动性好等特点，以熔盐为吸热介质的太阳能热发电技术具有储热能力强、发电输出稳定等特点，因此在光热发电领域，熔盐是目前应用最广的传热、储热介质。但熔盐具有很高的凝固点，极有可能产生管路冻堵风险，造成局部高温，降低受热面的传热能力，破坏吸热器的正常工作，因此在设计和运行时必须考虑对吸热器管路的冻堵情况进行实时振动监测，这对提高吸热器的安全可靠性和经济性具有重要的意义。[0003]经过对现有技术的检测发现，目前对塔式熔盐吸热器的监测主要侧重在对吸热器外屏的温度监测，而针对熔盐冻堵问题更多考虑的是吸热器本身的传热研究与结构优化设计，而几乎没有对吸热器管路的振动监测系统的研究，这就造成了吸热器早期故障诊断和智能预示的缺失，如果能够实现预测故障的变化趋势，实现对吸热器熔盐冻堵风险的预估，更合理地安排部件的维修或更换，极大提高熔盐吸热器的运行可靠性与安全性。发明内容[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法。[0005]为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种塔式太阳能熔盐吸热器振动监测方法