本發(fā)明涉及燃燒過程優(yōu)化，特別是涉及燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法及預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、燃燒脈動(dòng)壓力是燃燒過程中產(chǎn)生的一種重要物理現(xiàn)象，它反映了燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ァ⑷剂吓c空氣的混合以及燃燒室結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等多種因素的相互作用，燃燒脈動(dòng)壓力的大小和頻率對(duì)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性和效率具有重要影響。傳統(tǒng)的燃燒脈動(dòng)壓力監(jiān)測(cè)方法主要依賴于單個(gè)或多個(gè)壓力傳感器對(duì)燃燒室內(nèi)特定位置的壓力進(jìn)行測(cè)量，難以全面反映整個(gè)燃燒室內(nèi)的壓力分布情況；無法對(duì)燃燒脈動(dòng)壓力的頻率特性進(jìn)行深入分析，忽略了不同頻段的異常壓力閾值的差異；僅對(duì)實(shí)時(shí)的壓力異常情況進(jìn)行分析，無法提前對(duì)潛在異常情況進(jìn)行防范。
2、如授權(quán)公告號(hào)為cn110966100b的中國(guó)專利公開了一種燃燒振蕩的監(jiān)測(cè)裝置及其方法，包括：采集燃燒室及其周邊的多個(gè)動(dòng)力學(xué)信號(hào)，多個(gè)動(dòng)力學(xué)信號(hào)至少包括燃燒室的壓力；在時(shí)域內(nèi)分析每個(gè)動(dòng)力學(xué)信號(hào)，比較每個(gè)動(dòng)力學(xué)信號(hào)的時(shí)域分析結(jié)果與相應(yīng)的第一閾值，判斷是否所有動(dòng)力學(xué)信號(hào)的時(shí)域分析結(jié)果均低于相應(yīng)的第一閾值，若是則進(jìn)入早期燃燒振蕩診斷步驟，否則進(jìn)入下一步驟；在頻域內(nèi)分析每個(gè)動(dòng)力學(xué)信號(hào)得到每個(gè)動(dòng)力學(xué)信號(hào)的指示值；對(duì)指示值進(jìn)行融合處理得到總指示值；判斷總指示值是否低于第二閾值，如果是則判定未發(fā)生燃燒振蕩，否則判定發(fā)生燃燒振蕩。
3、以上現(xiàn)有技術(shù)存在本背景技術(shù)提出的問題：由于燃燒室內(nèi)的燃燒過程復(fù)雜多變，單個(gè)傳感器很難全面反映整個(gè)燃燒室內(nèi)的壓力分布情況；無法對(duì)燃燒脈動(dòng)壓力的頻率特性進(jìn)行深入分析，忽略了不同頻段的異常壓力閾值的差異；僅對(duì)實(shí)時(shí)的壓力異常情況進(jìn)行分析，無法提前對(duì)潛在異常情況進(jìn)行防范；為解決上述問題中的至少一個(gè)，本發(fā)明提出了燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法及預(yù)警系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的是提供燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法及預(yù)警系統(tǒng)，能夠有效解決背景技術(shù)中的問題。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
2、燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，包括：
3、獲取燃燒室內(nèi)的燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)；
4、根據(jù)所述燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，分別對(duì)燃燒室內(nèi)不同頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)；
5、根據(jù)所述多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，對(duì)壓力異常情況進(jìn)行預(yù)警。
6、具體的，所述根據(jù)所述燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，分別對(duì)燃燒室內(nèi)不同頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，包括：
7、將燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換，得到頻域壓力數(shù)據(jù)；
8、根據(jù)預(yù)設(shè)頻段范圍，將所述頻域壓力數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)頻段，其中，所述多個(gè)頻段包括高頻段和非高頻段；
9、分別對(duì)每個(gè)頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)。
10、具體的，所述分別對(duì)每個(gè)頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，包括：
11、對(duì)于高頻段壓力數(shù)據(jù)，利用預(yù)設(shè)的第一壓力預(yù)測(cè)模型進(jìn)行壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，得到第一壓力變化趨勢(shì)；
12、對(duì)于非高頻段壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的第二壓力預(yù)測(cè)模型進(jìn)行壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，得到第二壓力變化趨勢(shì)。
13、具體的，所述對(duì)于高頻段壓力數(shù)據(jù)，利用預(yù)設(shè)的第一壓力預(yù)測(cè)模型進(jìn)行壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，得到第一壓力變化趨勢(shì)，包括：
14、根據(jù)預(yù)設(shè)高頻故障類型，得到多個(gè)目標(biāo)頻譜，其中，所述高頻故障類型包括燃燒不完全、熱聲振蕩超標(biāo)、火焰筒局部裂紋和湍流特性異常；
15、根據(jù)所述多個(gè)目標(biāo)頻譜，對(duì)高頻段壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，得到多頻譜壓力數(shù)據(jù)；
16、基于歷史高頻段壓力數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)頻譜壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到多頻譜壓力特征集；
17、根據(jù)所述多頻譜壓力特征集，利用預(yù)設(shè)第一壓力預(yù)測(cè)模型分別對(duì)每個(gè)頻譜壓力進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到第一壓力變化趨勢(shì)。
18、具體的，所述對(duì)于非高頻段壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的第二壓力預(yù)測(cè)模型進(jìn)行壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，得到第二壓力變化趨勢(shì)，包括：
19、基于歷史非高頻段壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到非高頻段壓力特征集；
20、根據(jù)所述非高頻段壓力特征集，利用預(yù)設(shè)第二壓力預(yù)測(cè)模型對(duì)壓力進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到第二壓力變化趨勢(shì)。
21、具體的，所述根據(jù)所述多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，對(duì)壓力異常情況進(jìn)行預(yù)警，包括：
22、對(duì)于高頻段的第一壓力變化趨勢(shì)，利用預(yù)設(shè)的異常預(yù)警模型，對(duì)壓力異常進(jìn)行預(yù)警；
23、對(duì)于非高頻段的第二壓力變化趨勢(shì)，根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)報(bào)警值和高報(bào)警值，對(duì)壓力異常情況進(jìn)行預(yù)警。
24、具體的，所述對(duì)于高頻段的第一壓力變化趨勢(shì)，利用預(yù)設(shè)的異常預(yù)警模型，對(duì)壓力異常進(jìn)行預(yù)警，包括：
25、根據(jù)第一壓力變化趨勢(shì)，繪制出每個(gè)目標(biāo)頻譜壓力的變化趨勢(shì)曲線；
26、根據(jù)所述變化趨勢(shì)曲線，計(jì)算曲線的斜率和幅值增量，得到每個(gè)目標(biāo)頻譜壓力的趨勢(shì)特征；
27、根據(jù)預(yù)設(shè)高頻故障類型與歷史故障壓力數(shù)據(jù)，利用預(yù)設(shè)的故障頻譜模型對(duì)報(bào)警閾值進(jìn)行更新，得到每個(gè)頻譜壓力的更新報(bào)警閾值；
28、將所述趨勢(shì)特征與對(duì)應(yīng)頻譜的更新報(bào)警閾值進(jìn)行對(duì)比，得到壓力異常位置及異常類型；
29、根據(jù)所述壓力異常位置及異常類型，通過預(yù)設(shè)的異常預(yù)警模型，發(fā)出預(yù)警。
30、具體的，所述獲取燃燒室內(nèi)的燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，包括：
31、對(duì)燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行加窗處理，得到加窗壓力數(shù)據(jù)；
32、對(duì)所述加窗壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣處理，得到重采樣數(shù)據(jù)；
33、將所述重采樣數(shù)據(jù)組合起來，得到更新燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)。
34、具體的，所述對(duì)所述加窗壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣處理，得到重采樣數(shù)據(jù)，包括：
35、對(duì)加窗壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取處理，得到抽取數(shù)據(jù)；
36、對(duì)所述抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理，得到重采樣數(shù)據(jù)。
37、燃燒脈動(dòng)壓力預(yù)警系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，包括：
38、數(shù)據(jù)獲取模塊，獲取燃燒室內(nèi)的燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)；
39、壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)模塊，根據(jù)所述燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，分別對(duì)燃燒室內(nèi)不同頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)；
40、預(yù)警模塊，根據(jù)所述多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，對(duì)壓力異常情況進(jìn)行預(yù)警。
41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有如下有益效果：
42、本申請(qǐng)基于燃燒室內(nèi)不同頻段的脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，分別對(duì)每個(gè)頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在壓力波動(dòng)問題，對(duì)于不同頻段內(nèi)的壓力異常情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，可以精準(zhǔn)識(shí)別出異常壓力位置及異常類型，可以對(duì)潛在異常提前預(yù)警，優(yōu)化燃燒過程，實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒以及穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，準(zhǔn)確地定位問題的源頭和性質(zhì)，避免因燃燒室內(nèi)出現(xiàn)異常情況影響燃燒過程的順利進(jìn)行，提高工作人員的檢修效率和異常反應(yīng)速度，提升對(duì)燃燒系統(tǒng)的監(jiān)管力度，從而減少事故發(fā)生的幾率。
1.燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，分別對(duì)燃燒室內(nèi)不同頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述分別對(duì)每個(gè)頻段的壓力變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)于高頻段壓力數(shù)據(jù)，利用預(yù)設(shè)的第一壓力預(yù)測(cè)模型進(jìn)行壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，得到第一壓力變化趨勢(shì)，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)于非高頻段壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的第二壓力預(yù)測(cè)模型進(jìn)行壓力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，得到第二壓力變化趨勢(shì)，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多頻段壓力預(yù)測(cè)趨勢(shì)，對(duì)壓力異常情況進(jìn)行預(yù)警，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)于高頻段的第一壓力變化趨勢(shì)，利用預(yù)設(shè)的異常預(yù)警模型，對(duì)壓力異常進(jìn)行預(yù)警，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述獲取燃燒室內(nèi)的燃燒脈動(dòng)壓力數(shù)據(jù)，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)所述加窗壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣處理，得到重采樣數(shù)據(jù)，包括：
10.燃燒脈動(dòng)壓力預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的燃燒脈動(dòng)壓力趨勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，包括：