[发明专利]一种燃气轮机运行状态评估装置及方法

权利要求书

1.一种燃气轮机运行状态评估装置，其特征在于，包括：传感器模块、燃气轮机测控模块、以太网通讯模块、参数实时监测模块、状态实时评估模块、燃气轮机运行状态变化趋势模块、数据库和人机交互界面；

所述传感器模块的输出端与所述燃气轮机测控模块的输入端连接；所述燃气轮机测控模块的输出端与所述以太网通讯模块的输入端连接；所述以太网通讯模块的输出端与所述参数实时监测模块的输入端连接；所述参数实时监测模块的输出端与所述状态实时评估模块的输入端连接；所述状态实时评估模块的输出端与燃气轮机运行状态变化趋势模块的输入端连接；

所述参数实时监测模块接收以太网通讯模块传输的传感器模块采集的燃气轮机参数；所述参数实时监测模块包括燃气轮机工况判断模块、参数基准值选取模块和参数预处理模块；所述燃气轮机工况判断模块的输出端与所述数据库和所述人机交互界面的输入端连接；所述参数基准值选取模块输出端与人机交互界面输入端相连，参数预处理模块输出端与状态实时评估模块输入端、数据库和人机交互界面相连；

燃气轮机工况判断模块根据燃气轮机运行参数判断当下运行工况，参数基准值选取模块根据运行工况选取参数基准值，参数基准值就是燃气轮机为发生退化时，处于健康运行状态时的各参数值，参数预处理模块计算参数变化率，燃气轮机当前工况、该工况下各参数基准值及监测值、当前各参数变化率都将由人机交互界面进行显示，并将工况和参数变化率存储到数据库中，同时将参数变化率传输给状态实时评估模块；

所述状态实时评估模块包括参数状态评估模块、部件状态评估模块和整机状态评估模块；所述参数状态评估模块输出端与部件状态评估模块输入端及人机交互界面输出端连接；所述部件状态评估模块的输出端与整机状态评估模块的输入端及人机交互界面输入端连接；所述整机状态评估模块的输出端分别与数据库输入端、燃气轮机状态变化趋势模块输入端及人机交互界面输入端连接；

参数状态评估模块接收参数预处理模块得到的参数变化率，通过隶属函数进行参数状态评估，得到燃气轮机评估结果，并将评估结果传输至部件状态评估模块中和人机交互界面，部件状态评估模块利用层次分析法得到各个部件的运行状态评估结果，并将评估结果传输至整机状态评估模块和人机交互界面，整机状态评估模块利用层次分析法，得到燃气轮机整体状态评估结果，整机状态评估模块将评估结果传输至数据库中以存储评估结果，同时将评估结果传输至燃气轮机运行状态变化趋势模块和人机交互界面中；

所述数据库的输入端分别与以太网通讯模块的输出端、燃气轮机运行状态变化趋势模块的输出端、参数实时监测模块输出端、状态实时评估模块的输出端连接；

所述燃气轮机运行状态变化趋势模块包括运行状态的动态预测模块、短时预测模块和长时预测模块；所述动态预测模块的输入端、短时预测模块的输入端和长时预测模块输入端与状态实时评估模块的输出端、数据的输出端连接；

燃气轮机运行状态变化趋势模块利用不同数量的历史数据点，预测不同时间长度的未知状态点；

所述数据库的输出端与燃气轮机运行状态变化趋势模块的输入端连接；

所述人机交互界面的输入端分别与参数实时监测模块的输出端、燃气轮机运行状态变化趋势模块的输出端和状态实时评估模块的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器、流量传感器和转速传感器，所述燃气轮机测控模块接收各传感器传输的数据，并将同一时间的数据汇总。

3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述以太网通讯模块输入端通信接口采用IMB-M43H板载以太网控制器Intel I219-LM与传感器模块相连。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述燃气轮机测控模块的输出端通过总线与以太网通讯模块输入端相连，进行单向通信。

5.基于权利要求1-4任一所述的一种燃气轮机运行状态评估装置实现的一种燃气轮机运行状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、传感器模块采集燃气轮机的实时压力值、温度值、轴转速、流量值等信息；并将采集的数据传输至燃气轮机测控模块；

步骤二、燃气轮机测控模块通过以太网通讯模块将步骤一所述的数据传输至参数实时监测模块；

步骤三、参数实时监测模块根据燃气轮机运行参数实时变化判断当前燃气轮机的工况，并根据当前的工况选取参数基准值，计算参数变化率，并将参数变化率传输至状态实时评估模块；

步骤四、状态实时评估模块根据参数变化率评估燃气轮机实时运行状态，并将实时运行状态数据传输至燃气轮机运行状态变化趋势模块；

步骤五、燃气轮机运行状态变化趋势模块根据燃气轮机实时运行状态与燃气轮机历史运行状态相比较，以此预测燃气轮机运行状态变化趋势；

步骤六、步骤一至步骤五所述的数据输出同时传输至数据库和人机交互界面中以保存、显示所述数据。