[发明专利]一种基于直觉模糊聚类磨煤机运行安全性在线评判方法

说明书

本发明公开了一种基于直觉模糊聚类磨煤机运行安全性在线评判方法，包括以下步骤：首先，采用直觉模糊聚类将磨煤机设备历史运行数据样本聚类，结合线下专家对磨煤机设备历史运行数据评判和灰色模糊综合理论辨识磨煤机各影响因素特征指标的安全性范围；其次，根据磨煤机设备运行数据与该安全性范围残差区间，制定在线构建磨煤机设备各影响因素间重要度原则；采用机器学习挖掘磨煤机设备历史运行数据间潜在特征，制定在线构建磨煤机设备运行状态评分原则；最后，采用灰色模糊综合评判，实现磨煤机设备在线评判功能。此外，该方法还可实现超前预警功能，为智能控制和智能决策提供诊断方向。

技术领域

本发明涉及电站设备安全性评估技术领域，尤其涉及一种基于直觉模糊聚类 磨煤机运行安全性在线评判方法。

背景技术

在国家能源转型的大背景下，智慧电厂和智能发电蓄势待发，以智能型设备代替传 统电厂就地检测和执行设备，实现对全厂生产过程的全方位监测和感知；将感知信息传输到指挥控制层，通过先进的控制算法、智能控制技术及节能优化控制方案实现电厂运 维智能化；依据智慧监控层上传的数据，智慧生产监控层生成机组分析诊断报告，并上 传至智慧管理层；最终由智慧管理层中智能算法生成详细的管理解决方案，实现全厂闭 环管理和智能化生产。该层级结构层层紧密联系，每一层均体现智能化、信息化、数字 化的深度融合。在智慧电厂运维中，不仅要保证电厂智能化生产，更要保证电厂生产的 安全性第一。这就要求智慧生产监控层，应对电厂实时运行数据作科学地准确地回馈信 息。即实时地科学地准确地对当前机组运行状态进行智能检测。在智慧电厂发展大背景 下，本发明提出一种基于直觉模糊聚类的在线评判磨煤机运行安全性的方法。采用直觉 模糊聚类、机器学习等方法实现磨煤机运行状态的在线评测。为智慧管理层提供科学的 有效的生产设备安全性分析报告，为智慧管理层提供决策支持。

现有的文献中，不少学者提出磨煤机故障诊断方法，其方法分为四类：基于 定量模型的故障诊断；基于定性模型的故障诊断；基于信号模型的故障诊断；基 于历史数据模型的故障诊断。采用基于定量模型的故障诊断，学者们需根据待诊 断的故障类型，构造相对应的磨煤机数学模型，针对问题做出相应诊断，而且数 学模型的精度决定诊断准确性。采用基于定性模型的故障诊断，主要利用专家对 磨煤机运行的经验衍生出的诊断方法，利用某些定性规则对磨煤机进行故障分析 和诊断，仅凭经验制定的诊断方法缺少科学性和准确性。采用基于信号模型的故 障诊断方法，主要将磨煤机运行中产生的声波信号和轴承震动信号传送至传感器 测量工具，由传感器感知信号，并对其信号分析和处理，传感器感知信号能力的 强弱直接关联到诊断方法准确性。采用基于历史数据模型的故障诊断方法，主要 在磨煤机设备历史运行数据中挖掘故障模型和正常模型，用到的方法有自组织映 射神经网络，基于遗产算法磨煤机运行参数的辨识，无论采用哪种机器学习方法， 都未全面实现深度学习和深度挖掘历史运行数据潜藏的信息。虽然历史运行数据 以定量信息表示，但历史数据在不同运行工况下蕴藏着不同的内涵，即这些数据 具有模糊意义的性质。此外，前述方法未考虑到时序性的问题，不同运行时间的 历史运行数据传达的信息内涵也不相同。历史运行数据定量值与磨煤机故障表现 性之间存在着模糊关系，本发明采用直觉模糊聚类更科学精准地学习历史数据间 蕴含的内涵关系，采用灰色模糊综合评判法对模糊信息进行评估，考虑历史数据 模糊性基础上对历史数据深度挖掘并学习。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于直觉模糊聚类磨 煤机运行安全性在线评判方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于直觉模糊聚类磨煤机运行安全性在线评判方法，该方法首先，结合 直觉模糊聚类法和灰色模糊综合评价理论辨识磨煤机设备历史运行样本中各变 量特征指标安全性等级范围，以直觉模糊信息熵为评判标准检验聚类方法可靠性； 其次，依据实时运行数据与磨煤机运行状态最佳时各变量等级范围的偏差，制定 在线构建磨煤机各变量间重要度矩阵的原则；然后，采用机器学习法挖掘磨煤机 主动量与被动量间潜在相关性，制定在线构建磨煤机各变量评分矩阵的原则，从 而形成机器安全评估专家组；最后，采用灰色模糊综合评判法评估磨煤机运行安 全性。