基于小波分析的汽轮机故障诊断研究

发布时间：2022-09-17 22:14

　　汽轮发电机组是电力生产的重要设备,由于其设备结构的复杂性和运行环境的特殊性,汽轮发电机组的故障率一直比较高,故障危害性也很大。因此,汽轮发电机组的故障诊断一直是故障诊断技术应用的一个重要方面。 汽轮机振动信号中一般含有大量的噪声,要求对振动信号进行消噪。在研究了Donoho阈值消噪的基础上,提出了阈值量化的新定义,并实现了一种基于遗传算法的信号消噪方法,通过引入了γ估计因子,对估计因子的遗传优化来实现提高信噪比的目的,比较检测效果,可以看到基于遗传算法的消噪效果要比传统的Donoho阈值消噪效果更好。 小波包作为一种时频分析手段引入到振动信号分析,小波包系数可以非常灵活地提供信号在时域和频域的信息。通过实验分析,基于小波包分解算法的汽轮机故障特征提取相比FFT频谱分析算法,同样能够完全满足振动信号分析的要求,并且可以获得振动信号的能量在频率上的分布,这为贝叶斯网络的构建提供了基础。实验证明,该方法用于信号的特征提取是非常有效和切实可行的。 将Bently转子实验室获取的能量-频率表离散化,来构建贝叶斯网络模型。并将Bently实验台上得到的碰磨数据进行消噪、特征提取,... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 本课题的国内外研究现状及应用概况
        1.2.1 国外发展情况
        1.2.2 国内发展情况
    1.3 本论文完成的主要工作
        1.3.1 小波遗传消噪法在降噪中的应用
        1.3.2 小波包在振动信号特征提取中的研究
        1.3.3 基于Bently 实验台获取碰磨故障数据
        1.3.4 贝叶斯网络故障诊断
第2章 小波分析的理论研究
    2.1 引言
    2.2 傅立叶变换
    2.3 小波变换
    2.4 小波包算法
    2.5 小波变换的发展及其工业领域的应用
    2.6 小结
第3章 汽轮机振动信号的小波消噪与检测
    3.1 前言
    3.2 小波消噪的原理
    3.3 阈值消噪方法
        3.3.1 传统Donoho 阈值消噪方法极其应用
        3.3.2 基于遗传算法的小波消噪方法及其应用
    3.4 基于Matlab 的仿真
    3.5 小结
第4章 汽轮机典型故障特征提取
    4.1 前言
    4.2 典型故障的频域特征提取
        4.2.1 转子不平衡
        4.2.2 不对中故障
        4.2.3 转子动静碰磨
        4.2.4 轴承松动
    4.3 基于能量的故障信号小波包特征提取
    4.4 小结
第5章 贝叶斯网络在汽轮机振动故障诊断中的应用
    5.1 贝叶斯网络的建立及推理
    5.2 实例分析
        5.2.1 Bently-RK4 转子振动实验台
        5.2.2 数据采集设备
        5.2.3 转子动静碰磨实验及诊断
第6章 厂级监控信息系统与火电站仿真机
    6.1 厂级监控信息系统
        6.1.1 系统的结构
        6.1.2 系统的功能
    6.2 火电站仿真机
        6.2.1 300MW 仿真机启动操作步骤
        6.2.2 DCS 功能简介
结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]改进的小波阈值消噪法应用于超声信号处理[J]. 陈益,李书.  北京航空航天大学学报. 2006(04)
[2]用于水电厂设备的故障诊断的贝叶斯网络模型[J]. 张晓丹,赵海,谢元芒,尹震宇.  东北大学学报. 2006(03)
[3]贝叶斯网络精确推理算法的研究[J]. 刘伟娜,霍利民,张立国.  微计算机信息. 2006(09)
[4]一种改进的小波阈值降噪方法及Matlab实现[J]. 王亚,吕新华,王海峰.  微计算机信息. 2006(06)
[5]小波消噪阈值选取的一种改进方法[J]. 朱云芳,戴朝华,陈维荣.  电测与仪表. 2005(07)
[6]采用电磁辅助支承在线消除转子不对中的试验研究[J]. 李慧敏,曾胜,汪希萱.  机床与液压. 2004(12)
[7]水电机组振动信号的子带能量特征提取方法研究[J]. 赵道利,梁武科,罗兴锜,张彦宁.  水力发电学报. 2004(06)
[8]基于互信息的小波特征提取方法及其在机械故障诊断中的应用[J]. 焦卫东.  中国机械工程. 2004(21)
[9]贝叶斯网络在水电机组故障诊断中的应用研究[J]. 华斌,周建中,喻菁.  华北电力大学学报. 2004(05)
[10]大坝电站300MW机组不对中振动故障的诊断处理[J]. 王延博,张学延.  汽轮机技术. 2004(04)



本文编号：3680035