[发明专利]用于预测空气过滤器的剩余使用寿命的方法及系统

权利要求书

1.一种用于预测空气过滤器布置的剩余使用寿命的方法，包括以下步骤：

提供多个预定参照退化曲线(Cj)；

测量所述过滤器布置(25;29;31,33)的退化参数(x;△p)；

通过将所述参照退化曲线(Cj)与由所述退化参数的测得值限定的实际退化曲线(CF)相比较来估计所述过滤器布置(25;29;31,33)的剩余使用寿命(RUL(Ti))。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退化参数是跨过所述过滤器布置的压力损耗。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述参照退化曲线与所述实际退化曲线相比较的步骤包括应用基于相似性的预测算法。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

计算所述参照退化曲线(Cj)中的至少一些与所述实际退化曲线(CF)之间的相似性量度(w_j)；

将所述过滤器布置的剩余使用寿命(RUL(Ti))计算为所述参照退化曲线的剩余使用寿命值(RULj)的加权和，所述和由所述相似性量度(wj)加权。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相似性量度在时间范围(T_i-T_i-n)中计算。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其特征在于，各个相似性量度(wj)基于所述过滤器布置的实际退化曲线(CF)与相应的参照退化曲线(Cj)之间的欧几里得距离而计算，且其中所述欧几里得距离(d_j)借助于高斯核转变成对应的相似性量度(w_j)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述高斯核具有0.1到5之间、优选地0.1到3之间的带宽。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当测得的退化参数(x;△p)高于极限值(△p_lim)时，基于物理估计的剩余使用寿命值(RUL_PB(Ti))与基于所述参照退化曲线(Cj)估计的剩余使用寿命值(RUL_SB(Ti))组合。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过滤器布置的基于物理估计的剩余寿命值(RUL_PB(Ti))使用应用于所述过滤器布置的实际退化曲线的回归来计算。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述回归选自以下组成的组：线性回归、二次回归、或它们的组合。

11.根据权利要求8、权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，所述过滤器布置的基于物理估计的剩余使用寿命(RUL_PB(Ti))和所述过滤器布置的基于所述参照退化曲线(Cj)估计的剩余使用寿命(RUL_SB(Ti))通过加权参数(f)组合至彼此，使得当所述退化参数从所述极限值(∆p_lim)增大至指示所述过滤器布置的寿命结束的阈值(∆p_alarm)时，基于物理估计的值的权重变得比基于所述参照退化曲线(Cj)估计的剩余使用寿命影响较大。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过滤器布置的基于物理估计的剩余使用寿命(RUL_PB(Ti))和所述过滤器布置的基于所述参照退化曲线(Cj)估计的剩余使用寿命(RUL_SB(Ti))通过以下公式组合至彼此：

其中

且其中

RUL_SB是基于所述参照退化曲线(Cj)估计的剩余使用寿命，

RUL_PB是基于物理估计的剩余使用寿命，

∆p_lim是极限值，

x是测得的退化参数。

13.一种燃气涡轮发动机系统，包括燃气涡轮发动机(1)和涡轮入口空气过滤器系统(13)，所述涡轮入口空气过滤器系统(13)包括至少一个过滤器布置(25,29,31,33)；其中过滤器退化测量系统(41A,41B,41C,41D)与所述过滤器布置组合，且与配置成执行根据前述权利要求中的一项或多项的方法的剩余使用寿命估计系统对接。