基于IPSO-SVM和DBN的电动阀门故障诊断研究

发布时间：2022-01-11 02:47

　　阀门设备是热力系统中极为常见的机械产品,在系统中主要实现流体控制或保护系统安全功能。一个现代化的核电厂中阀门数量众多,阀门在核电厂中主要承担控制介质传输的职责,是实现核电厂正常运行的必要组成部分。由于阀门在执行相应功能时,开闭频繁,很容易导致阀门质量退化,从而引发事故。在核工程相关的故障中,阀门导致的故障约占70%,而其中,发生故障的阀门主要为切断型阀门,其中闸阀故障占比高达35%以上。阀门工作的可靠性与核电厂运行的安全性息息相关。因此,本文以电动闸阀为研究对象,搭建电动阀门运行实验台,采集电动闸阀正常及故障状态下的信号,对电动闸阀的信号处理、故障诊断、故障程度评估等关键技术进行研究,提出了适用于电动阀门的故障诊断方法并开发出一套电动阀门故障诊断系统。主要研究工作如下:（1）采用小波包分解（Wavelet Packet Decomposition,WPD）的方法对电动阀门驱动电机振动信号进行特征提取,将小波包重构节点的能量比作为提取的特征参量;研究基于小波包能量熵的故障检测方法,将能量熵作为检测指标,判断是否发生故障。（2）采用改进的粒子群算法（Improved Particle Sw... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究路线

(a) 阀门 (b)水箱及主机图 2.6 实验装置图如图 2.6 所示，主循环管道通径为 50mm，三个电动闸阀并联布置在管道上，阀门的上游和下游的总回路各安装了一个静压力变送器，此外在阀门下游的总回路上还安装了一个压差变送器和电磁流量计，通过以上传感器可以测量阀前后的压力、压差以及回路的循环流量。其中压力传感器的量程为 0~2.5MPa，压差传感器量程为 0~500KPa，电磁流量计流量为 0.2~5m3/h。实验所用离心泵转速大小可通过变频器控制，离心泵从水箱中抽水后供管道循环，水箱由两个不锈钢水柜串联而成，容积约 3m3。实验过程中一次只启用一个并联回路，令主通道仅有一个闸阀运行。实验中可以通过上位机的组态王软件随时控制阀门的开关。此外，在阀门的驱动电机上正交布置了两个加速度传感器，以此测量阀门运行时的振动信号。其布置方式分别如图 2.7 所示。其中一个加速度传感器安装在电机线圈外壳上，另一个安装在齿轮减速器外壳上。

(a) 阀门 (b)水箱及主机图 2.6 实验装置图图 2.6 所示，主循环管道通径为 50mm，三个电动闸阀并联布置在管道上，和下游的总回路各安装了一个静压力变送器，此外在阀门下游的总回路上还压差变送器和电磁流量计，通过以上传感器可以测量阀前后的压力、压差以环流量。其中压力传感器的量程为 0~2.5MPa，压差传感器量程为 0~500KPa计流量为 0.2~5m3/h。实验所用离心泵转速大小可通过变频器控制，离心泵水后供管道循环，水箱由两个不锈钢水柜串联而成，容积约 3m3。实验过程用一个并联回路，令主通道仅有一个闸阀运行。实验中可以通过上位机的组时控制阀门的开关。外，在阀门的驱动电机上正交布置了两个加速度传感器，以此测量阀门运行号。其布置方式分别如图 2.7 所示。其中一个加速度传感器安装在电机线圈一个安装在齿轮减速器外壳上。


本文编号：3581929