[发明专利]用于确定测量变量的方法和传感器系统

说明书

一种用于确定测量变量的方法包括以下的步骤a)提供数据组（S1），所述数据组包括多个输入变量的值和所述测量变量的值；b)求得在所述输入变量的值与所述测量变量的值之间的相关性（S2）；c)根据所求得的相关性创建传感器模型（S3）；d)检测所述输入变量的至少一个的至少一个另外的值（S5）；以及e)基于所述输入变量的至少一个的至少一个另外的值和所述传感器模型确定所述测量变量的值（S6）；其中，所述输入变量的至少一个的值在所述步骤a）和/或e）中自身相应于所述步骤a）至e）地确定。此外，提供一种传感器系统和燃气涡轮驱动装置。

技术领域

本公开涉及一种根据权利要求1的用于确定测量变量的方法，涉及一种根据权利要求10的传感器系统，以及涉及一种燃气涡轮驱动装置。

背景技术

在很多情况下、尤其在机器运行时，需要认识一个测量变量或多个测量变量，然而用于检测这些测量变量的传感器是有缺陷的或完全不可用的。在其它情况下，需要冗余地确定测量变量，然而测量变量的仅仅唯一的传感器可用。在这种情况下，能够对失效的传感器进行修理，代替或添加。为此，在机器运行时中断运行可能是必要的。

发明内容

本发明的任务是，对测量变量的确定进行改善。

根据一方面，提供一种用于确定测量变量、尤其在燃气涡轮驱动装置中的测量变量的方法，所述方法包括以下步骤：在步骤（a）中提供数据组，所述数据组包括多个输入变量的值和要确定的测量变量的值。在跟随步骤a之后的步骤（b）中求得在所提供的、输入变量的值和测量变量的值之间的相关性（尤其是全部的相关性）。在跟随步骤b之后的步骤（c）中，根据所求得的相关性创建传感器模型。在可选地在步骤c之后执行的、进一步的步骤（d）中，检测输入变量的至少一个的至少一个另外的值。在跟随步骤c之后以及在跟随步骤d之后的步骤（e）中，基于输入变量的至少一个的至少一个另外的值和传感器模型来确定测量变量的至少一个值，例如多个输入变量被提供到传感器模型处，所述传感器模型而后输出测量变量。在步骤a和/或e中的至少一个输入变量（或多个、可选地所有的输入变量）的值在自身相应于步骤a至e被确定和/或检测（并且示出测量变量）。这些值在步骤a和/或e中被使用之前，其能够在所述方法的情况下以这种方式来确定和/或检测。

所述方法实现了使用虚拟的传感器作为另外的虚拟的传感器的输入变量。所述方法实现了，通过虚拟的冗余与存在的测量部位进行比较（也就是说通过虚拟的传感器的输出与等效的测量部位的、例如硬件传感器的输出进行比较）不仅对这些其他的测量部位而且对虚拟的传感器的输入变量关于可靠性进行检测。

此外提供一种用于确定测量变量的方法，所述方法尤其如下地改善，从步骤d开始用于直接检测测量变量的传感器（例如布置在某一部位处的用于检测该部位处的温度的温度传感器）不再是必要的，其中，利用受限的数量的传感器能够确定特别大的数量的测量变量。测量变量的值能够根据传感器模型和一个输入变量的（或多个输入变量的）另外的值或另外一些值来求得。由此能够补偿传感器的失效。备选地可行的是，放弃一个或多个传感器并且进一步确定测量变量。以这种方式能够使在步骤d和e中使用的传感器组件的构造变得简单，所述传感器组件提供所述至少一个输入变量的至少一个另外的值。此外，能够监控检测测量变量的传感器。

在步骤b中求得相关性实现了，在完全没有作为基础的物理学的关系的知识的情况下以简单的方式建立精确的传感器模型。例如在步骤a中作为输入变量包括在全部的可用的测量部位处所测量的变量、例如燃气涡轮驱动装置的全部的传感器的测量值。通过相关性分析能够选择如下的输入变量，其与测量变量具有显著的相关性。以这种方式能够在特别短的时间里对任意的传感器的失效做出反应。所述方法尤其能够在如下的机器中得到应用，其中全部的要测量的和要确定的变量彼此相关。例如，在燃气涡轮驱动装置中，全部的借助于传感器测量的变量、尤其是在燃气涡轮驱动装置内部的全部的热力学的变量能够彼此相关。

所述方法提供一种虚拟的传感器，其中测量变量经由（不直接表征测量变量的）输入变量求得。