本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于f級燃機故障診斷的數(shù)據(jù)處理方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、燃機作為一種熱能與動能轉(zhuǎn)換的動力裝置，己經(jīng)廣泛應(yīng)用在發(fā)電、機械驅(qū)動、船舶動力等領(lǐng)域。燃機之所以得到廣泛應(yīng)用是因為其優(yōu)點眾多，如具有比功率大、快速啟動、可承受高速變化負(fù)荷、可使用多種燃料做動力源等。燃機以它高溫、高轉(zhuǎn)以及應(yīng)用高端技術(shù)的特點被人們譽為制造業(yè)上的一顆明珠，同時在現(xiàn)代社會中燃機已成為實現(xiàn)能源高效轉(zhuǎn)換的重要裝備，燃機的本質(zhì)上是一種通過燃料（主要為天然氣）與空氣燃燒產(chǎn)生出氣體推動葉片做功的機械，按照燃燒室溫度分為e級，f級和h級。

2、采用燃機進(jìn)行發(fā)電，為燃機的一大具體應(yīng)用，作為相較于傳統(tǒng)鍋爐一汽輪機發(fā)電機組，f級燃機發(fā)電機組具有啟動速度大幅度提升，運行更加平穩(wěn)，熱效率更高，環(huán)境污染更小的特點，因此在平抑新能源波動方面具有更大的優(yōu)勢。然而，在f級燃機自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜和工作環(huán)境苛刻的雙重因素作用下，隨著時間的推移，f級燃機各部件的性能將不可避免地發(fā)生退化，進(jìn)而導(dǎo)致在f級燃機運行期間發(fā)生的各種異?；蚬收希@將對發(fā)電廠的整體運行的可靠性和經(jīng)濟性造成極大的威脅。

3、為了減少由f級燃機故障所引發(fā)的巨大經(jīng)濟損失，f級燃機故障診斷系統(tǒng)不斷得到重視，使其盡早檢測出機組異常，作為f級燃機故障診斷的重要環(huán)節(jié)之一，對燃機運行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，能夠極大程度的減少燃機因故障而停機的時間，進(jìn)而避免相應(yīng)的經(jīng)濟損失。

4、現(xiàn)有技術(shù)在對f級燃機故障診斷時，一般地均是通過常規(guī)的濾波、歸一化等操作對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣導(dǎo)致處理的數(shù)據(jù)針對性不強；

5、同時，現(xiàn)有技術(shù)中也存在將燃機工況分為不同工況進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方案，以及對數(shù)據(jù)類別進(jìn)行判斷然后采用不同的數(shù)據(jù)處理方式的方案，然而，對于燃機故障診斷來說，一方面需要采集長時間的數(shù)據(jù)才可用于數(shù)據(jù)診斷，另一方面燃機在運行過程中，拉長燃機的運行周期，其大部分運行數(shù)據(jù)為趨勢型數(shù)據(jù)，上述處理方法導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理方法在燃機數(shù)據(jù)處理時可移植性不強；

6、同時，現(xiàn)有技術(shù)中在數(shù)據(jù)濾波時，存在自適應(yīng)窗口大小進(jìn)行變窗口滑動平均濾波方法的方案，一般地，根據(jù)待處理的數(shù)據(jù)類型人為規(guī)定窗口大小，或者機械的根據(jù)處理結(jié)果對窗口數(shù)量進(jìn)行累加，上述處理方法存在主管影響較大以及針對性不強的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于f級燃機故障診斷的數(shù)據(jù)處理方法和系統(tǒng)，用以解決背景技術(shù)中提到的上述問題。

2、本發(fā)明提供一種基于f級燃機故障診斷的數(shù)據(jù)處理方法，具體包括：

3、s1：數(shù)據(jù)采集模塊采集所述f級燃機運行數(shù)據(jù)；

4、s2：將所述f級燃機運行數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)時間t分割為若干數(shù)據(jù)集；

5、s3：對所述若干數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類操作，分為穩(wěn)定數(shù)據(jù)集和非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集；

6、s4：對所述穩(wěn)定數(shù)據(jù)集采用第一濾波方法進(jìn)行濾波操作；

7、s5：對所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集采用第二濾波方法進(jìn)行濾波操作；

8、其中，所述第二濾波方法為變窗口大小的滑動平均濾波方法；

9、所述第二濾波方法中窗口大小的確定過程為：

10、s5.a：計算所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)偏離系數(shù)；

11、s5.b：根據(jù)所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)偏離系數(shù)c計算所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的滑動平均濾波方法的窗口大?。?/p>

12、根據(jù)所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)偏離系數(shù)c計算所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的滑動平均濾波方法的窗口大小的公式為：

13、

14、其中，n為滑動平均濾波方法的窗口的大小，l為數(shù)據(jù)集中每種類型的數(shù)據(jù)的個數(shù)，round（）為取整函數(shù)；

15、s6：將經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行組合操作，得到數(shù)據(jù)處理后的f級燃機運行數(shù)據(jù)。

16、優(yōu)選地，所述s5.a具體為：

17、s5.a1：獲取所述f級燃機正常運行狀態(tài)下的不同類型數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)范圍；

18、s5.a2：統(tǒng)計所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集?中不同類型數(shù)據(jù)偏離該類型數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)范圍的比例；得到偏離比例p1、p2、p3；其中，p1為溫度數(shù)據(jù)的偏離比例，p2為壓力數(shù)據(jù)的偏離比例，p3為振動數(shù)據(jù)的偏離比例；

19、s5.a3：根據(jù)所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的偏離比例計算所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)偏離系數(shù)c；

20、s5.a4：重復(fù)步驟s5.a1-?s5.a4，直至所有所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)偏離系數(shù)均計算完成。

21、優(yōu)選地，所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)偏離系數(shù)的計算公式為：

22、

23、其中，a1、a2、a3為系數(shù)，其中，a1=0.6，a2=0.3，a3=0.1。

24、優(yōu)選地，所述s1中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括在所述f級燃機上設(shè)置的傳感器，用于獲取反應(yīng)所述f級燃機運行情況的參數(shù)數(shù)據(jù)；所述傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器以及振動傳感器；所述數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)。

25、優(yōu)選地，所述s1還包括：所述傳感器采集f級燃機運行信號后，將所述傳感器采集的運行信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的匯總得到所述f級燃機的運行數(shù)據(jù)，其中，所述數(shù)據(jù)采集卡選用ni?pxie-6368?多功能數(shù)據(jù)采集卡，提供?16?路模擬量輸入，采樣率高達(dá)2?ms·s-1，分辨率為16位。

26、優(yōu)選地，所述s2中，t的具體數(shù)值根據(jù)所述f級燃機的歷史狀態(tài)確定；

27、t的具體數(shù)值的確定公式為：

28、

29、其中，n為所述f級燃機檢修完成時刻后發(fā)生的故障預(yù)警次數(shù)；t為時間間隔，單位為秒

30、優(yōu)選地，所述s3具體為：

31、s3.1：確定所述f級燃機故障診斷的核心指標(biāo)；

32、s3.2：獲取所述f級燃機正常運行狀態(tài)下所述核心指標(biāo)的基準(zhǔn)范圍；

33、s3.3：根據(jù)所述數(shù)據(jù)集中偏離所述基準(zhǔn)范圍的數(shù)據(jù)的比例對所述數(shù)據(jù)集分類。

34、優(yōu)選地，所述s3.1中，所述f級燃機故障診斷的核心指標(biāo)為溫度。

35、優(yōu)選地，所述s3.3具體為：若所述數(shù)據(jù)集中偏離所述基準(zhǔn)范圍的數(shù)據(jù)的比例大于設(shè)定閾值，則所述數(shù)據(jù)集為非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集；若所述數(shù)據(jù)集中偏離所述基準(zhǔn)范圍的數(shù)據(jù)的比例小于等于設(shè)定閾值，則所述數(shù)據(jù)集為穩(wěn)定數(shù)據(jù)集。

36、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供一種基于f級燃機故障診斷的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用上述的一種基于f級燃機故障診斷的數(shù)據(jù)處理方法，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：

37、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集所述f級燃機運行數(shù)據(jù)；

38、數(shù)據(jù)分割模塊，用于將所述f級燃機運行數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)時間t分割為若干數(shù)據(jù)集；

39、數(shù)據(jù)集分類模塊，用于對所述若干數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類操作，分為穩(wěn)定數(shù)據(jù)集和非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集；

40、第一濾波操作模塊，用于對所述穩(wěn)定數(shù)據(jù)集采用第一濾波方法進(jìn)行濾波操作；

41、第二濾波操作模塊，用于對所述非穩(wěn)定數(shù)據(jù)集采用第二濾波方法進(jìn)行濾波操作；

42、數(shù)據(jù)集組合模塊，用于將經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行組合操作，得到數(shù)據(jù)處理后的f級燃機運行數(shù)據(jù)。

43、本發(fā)明實施例具有以下技術(shù)效果：

44、本發(fā)明通過將采集的用于f級燃機故障診斷的數(shù)據(jù)分割成若干數(shù)據(jù)集，判斷每個數(shù)據(jù)集為平穩(wěn)數(shù)據(jù)集還是非平穩(wěn)數(shù)據(jù)集兩種類型；然后針對不同類型的數(shù)據(jù)集，采取不同的數(shù)據(jù)處理操作，提高了數(shù)據(jù)處理的針對性；

45、在發(fā)明中，在確定滑動平均濾波方法的窗口時，考慮了數(shù)據(jù)集的偏離系數(shù)以及數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)量的大小確定滑動平均濾波方法的窗口大小，極大的提高了對不同數(shù)據(jù)集的濾波處理的針對性；

46、本發(fā)明對數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，分割成若干個數(shù)據(jù)集，然后將每個數(shù)據(jù)集作為一個數(shù)據(jù)處理的單元，這樣提高了數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和效率。