一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102243135A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102243135A(43)申请公布日2011.11.16(21)申请号201110094245.1(22)申请日2011.04.15(71)申请人河海大学地址210098江苏省南京市西康路1号(72)发明人刘德有许昌郭铁铮万定生王成煜郑源郭苏(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.G01M11/00(2006.01)G01M13/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法(57)摘要本发明公布了一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法，所述方法如下：针对方位角、高度角、齿轮箱油温等容易利用传感器信息进行诊断的测量传感器，采用数据采集传感器采集故障信号，故障信号经过分类和预处理后与专家诊断系统知识库中预先存储好的专家知识进行匹配，从方法库中调用监控指标，搜索出已发生的故障征兆，接着提取征兆-故障规则表，对所有可能的故障原因进行搜索，然后通过故障-征兆规则表逐一验证所有可能的故障原因中其它征兆是否成立，若有故障成立，则推理出故障诊断结果；针对齿轮故障诊断，采用径向基人工神经网络（RBFNN）的方法来诊断其故障；对定日镜采用诊断技术后，可以保证吸热器及其附属设备的安全。CN102435ACCNN110224313502243140A权利要求书1/1页1.一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法，其特征所述方法如下：采用数据采集传感器采集故障信号，所述故障信号经过分类和预处理后与专家诊断系统知识库中预先存储好的专家知识进行匹配，从方法库中调用监控指标，搜索出已发生的故障征兆，接着提取征兆-故障规则表，对所有可能的故障原因进行搜索，然后通过故障-征兆规则表逐一验证所有可能的故障原因中其它征兆是否成立，若有故障成立，则推理出故障诊断结果，并查找该故障现象对应的处理措施，得到故障诊断与处理的措施。2.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法，其特征是所述传感器包括振动传感器和转速传感器；在齿轮箱传动系统中，齿轮的啮合振动通过轴传至轴承，由轴承座传至箱体，在轴承座沿垂直方向安装加速度传感器，加速度传感器用黏合剂固定在箱体上；在齿轮箱与电机的联轴器作为转速的测试对象，选用电涡流传感器作为转速传感器进行转速检测。3.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法，其特征是针对方位角、高度角、齿轮箱油温等容易利用传感器信息进行诊断的测量传感器，采用专家知识的方法来实现诊断；针对齿轮故障诊断，采用径向基人工神经网络(RBFNN)的方法来诊断其故障。2CCNN110224313502243140A说明书1/7页一种塔式太阳能热发电站定日镜故障诊断分析方法技术领域[0001]本发明涉及一种太阳能热发电站中的关键设备定日镜的故障诊断技术，具体的说是一种基于专家系统和人工智能并行的太阳能塔式热发电站定日镜的故障诊断分析方法，属于能源动力工程和自动控制工程领域。背景技术[0002]塔式太阳能热发电站是利用独立跟踪太阳的定日镜场，将太阳光聚集到固定在塔顶部的吸热器上，用以产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能。塔式太阳能热发电站主要包括定日镜场系统、太阳能吸热器、传热储能系统、动力及辅助加热子系统，各子系统之间紧密耦合，相互协调。由于太阳能辐射的时空不稳定、非均匀和瞬变性，各个系统和设备长期运行在高温高热流和暂态瞬变等极端情况下，并要求多种运行模式快速切换，极易造成各子系统和设备的运行故障，给试验和生产带来了损失。[0003]定日镜是太阳能塔式热发电中的关键设备之一，其总的投资大约占热发电场总投资的一半。定日镜一般采用双轴传动机构，分别为方位角和高度角传动机构。传动机构流程为：异步电机-减速器-齿轮-横轴、立轴结构-反射镜。而定日镜在反射太阳能到吸热器的过程中，如果定日镜故障，则辐射的太阳能会作用在吸热器的外表面或者其它的关键设备上，给设备和系统带来了较大的安全隐患。[0004]故障诊断技术是一门综合性技术，它的开发涉及多门学科，如现代控制理论、可靠性理论、数理统计、模糊集理论、信号处理、模式识别、人工智能等学科理论。故障诊断包括信号检测、特征提取、状态识别和预报决策等四个工作程序。信号检测是指按照不同诊断目的和对象，选择最便于诊断的状态信号，使用传感器、数据采集器等技术手段，加以检测与采集，属于初始模式；特征提取是指将初始模式的状态信号通过信号处理，进行放大或压缩、形式变换、去除噪声干扰，以提取故障特征，形成待检模式；