虚拟仪器技术在燃气轮机热参数故障诊断中的应用研究

摘要

燃气轮机在国防事业和国民经济中占有非常重要的地位,其运行的安全性可靠性一直备受关注。基于热参数的燃气轮机状态监测及故障诊断技术因其能灵敏准确地反映机组技术状态、预测和诊断故障而得到大力发展,但仍有很多问题亟待解决。
　　应用虚拟仪器技术,用户可以根据需要选择高通用性的硬件模块、组合搭建易扩展的测量测试系统,相较传统仪器更符合当前工程技术发展对测量测试系统的新要求,因而在诸多工程领域得到迅猛发展。
　　本文针对基于热参数的燃气轮机故障诊断以及虚拟仪器技术在该领域的应用做了一些工作:
　　(1)完成某单轴重型燃气轮机性能模拟。建立了无故障运行仿真模型,应用分段法求取压气机特性线,扩展了原骨干线法的应用范围。分析应用特性线平移法建立故障模型的理论基础,并基于此建立非线性的故障模型。
　　(2)建立状态监测模型。选取适当的热力参数作为监测和判断机组技术状态的征兆量,对各征兆量随机组外部环境参数和机组设定参数的变化关系进行了拟合,对拟合偏差求标准差确定判定标准。
　　(3)建立故障诊断模型。应用小偏差方程组建立线性诊断模型。引入斜率系数,消除工作点位移对诊断结果的影响,提高了诊断精度。应用热力计算建立了一种新的非线性诊断模型。新的模型具有极高的精度。
　　(4)建立数据采集系统。应用NICompactDAQ,针对所选取的征兆量的类型,选取适当的数据采集模块,应用软件完成对数据采集模块的配置,完成便携式的虚拟仪器数据采集系统。
　　(5)完成模型建模。应用LabVIEW完成性能仿真模型、状态监测模型、线性诊断模型和非线性诊断模型。
　　总装成仿真实验平台。将上述模型与数据采集系统进行集成,总装成基于虚拟仪器的燃气轮机热参数故障诊断平台。

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第一章 绪论

1.1燃气轮机故障诊断技术的发展与评价

1.2 虚拟仪器系统组成及其在监测领域的应用

1.3 本文所做主要工作

第二章 基于热参数的燃气轮机故障诊断原理

2.1燃气轮机故障诊断算法的基本思想

2.2 燃气轮机原始数学模型

2.3 燃气轮机故障模型

2.4 状态监测

2.6 应用热力计算建立非线性故障诊断模型

第三章 虚拟仪器技术

3.1 虚拟仪器技术的组成

3.2 NI数据获取与处理系统

3.3测试系统的软件开发平台

第四章 虚拟仪器测试系统在燃气轮机热参数故障诊断中的应用

4.1 基于虚拟仪器的燃气轮机热参数故障诊断平台构想

4.2 测试系统硬件构成

4.3 基于热参数的燃气轮机故障诊断平台组成

4.4各模块总装、总体架构及演示

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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