基于信息融合與智能診斷的鍋爐汽包水位保護(hù)系統(tǒng).pdf

1、在火電廠中，鍋爐汽包水位是鍋爐安全運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)，同時(shí)也是一個(gè)難以精確測(cè)量的熱工參數(shù)。影響鍋爐汽包水位的因素有很多，而水位波動(dòng)一般要求不超過(guò)±30mm～±50mm的范圍，超過(guò)規(guī)定范圍，輕者造成機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，嚴(yán)重時(shí)可造成汽輪機(jī)和鍋爐的嚴(yán)重?fù)p壞。水位保護(hù)的功能是，在鍋爐缺水時(shí)能及時(shí)保護(hù)，避免“干鍋”和燒壞水冷壁管；當(dāng)出現(xiàn)滿水時(shí)能自動(dòng)打開(kāi)放水閥，必要時(shí)也采取緊急停爐，以避免事故發(fā)生或防止事故擴(kuò)大。
　　 目前，因鍋爐汽包水位保護(hù)

2、系統(tǒng)不可靠引起的事故屢有發(fā)生，造成較大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。本課題就是針對(duì)目前鍋爐汽包水位保護(hù)系統(tǒng)的水位測(cè)量、保護(hù)邏輯、保護(hù)動(dòng)作存在的不足之處進(jìn)行研究改進(jìn)，把多測(cè)孔技術(shù)、信息融合技術(shù)和智能故障診斷技術(shù)應(yīng)用到水位保護(hù)中，旨在提高水位測(cè)量的準(zhǔn)確性和保護(hù)的可靠性。
　　 本文的主要研究工作如下：
　　 1、研究了傳統(tǒng)的鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)存在的問(wèn)題，分析了各種測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 2、為了提高測(cè)量精度，采用較新的“

3、多測(cè)孔技術(shù)”增加取樣點(diǎn)，多采樣，減小單一測(cè)量帶來(lái)的誤差和不確定性，并采用差分技術(shù)判別數(shù)據(jù)的有效性。
　　 3、闡述了多傳感器信息融合技術(shù)的概率統(tǒng)計(jì)方法和人工智能方法，并根據(jù)鍋爐水位的特點(diǎn)分析其適用性。
　　 4、采用信息融合技術(shù)——平均加權(quán)和卡爾曼濾波對(duì)多水位信息進(jìn)行處理。由多測(cè)孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)水位計(jì)測(cè)量水位，將多個(gè)水位信息經(jīng)過(guò)差分技術(shù)去除壞值，并采用平均加權(quán)和卡爾曼濾波進(jìn)行多個(gè)傳感器的信息融合，得到的水位值減少了安裝誤

4、差和外界擾動(dòng)等誤差影響因素，仿真證明能取到較好的濾波效果，更接近于真實(shí)水位。
　　 5、采用智能診斷技術(shù)——模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)經(jīng)卡爾曼濾波器的水位值進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作的判定。首先將水位信息進(jìn)行模糊化，而后將模糊后的水位值對(duì)構(gòu)建的三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到高限水位報(bào)警系統(tǒng)。再將訓(xùn)練過(guò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于鍋爐汽包水位的保護(hù)，測(cè)試仿真證明，基于智能診斷技術(shù)的保護(hù)系統(tǒng)的可靠性大大提高。
　　 6、基于電站仿真機(jī)平臺(tái)，在工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件For