畢業(yè)答辯-電廠鍋爐故障診斷系統(tǒng)研究

學(xué)生姓名：班級：機(jī)械143班學(xué)號：2014308010313電廠鍋爐故障診斷系統(tǒng)研究緒論第一章基礎(chǔ)理論第二章軟件設(shè)計第三章硬件設(shè)計第四章目錄仿真與結(jié)論第五章1緒論緒論國內(nèi)大多數(shù)電廠鍋爐故障診斷系統(tǒng)采用以計算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字控制系統(tǒng)，故障發(fā)生后主要通過操作者的工作經(jīng)驗(yàn)分析故障。而對于現(xiàn)代單機(jī)大容量機(jī)組而言，一旦故障發(fā)生，操作者需要對大量的故障特征參數(shù)進(jìn)行分析判斷，此時操作者早已力不從心。概括來說，在故障診斷技術(shù)的設(shè)備和理論方面，美國一直是處于世界領(lǐng)先地位的。最先開始對電廠故障診斷技術(shù)進(jìn)行探索研究的是美國的西屋公司，將人工智能和專家系統(tǒng)引入電廠在線診斷系統(tǒng)，提高了電廠的工作效率。研究背景國外現(xiàn)狀國內(nèi)對鍋爐故障診斷技術(shù)大多起步較晚，但是由于相關(guān)部門重視，發(fā)展十分迅速。清華大學(xué)孔鵬等人將專家系統(tǒng)引入故障診斷，使鍋爐故障診斷技術(shù)從理論走向?qū)嵺`。浙江大學(xué)熱能工程研究所將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對設(shè)備異常狀態(tài)及時檢測預(yù)報。國內(nèi)現(xiàn)狀為了適應(yīng)現(xiàn)代單機(jī)大容量機(jī)組故障診斷的需要，提高診斷效率，解放人力，保證機(jī)組安全運(yùn)行。本課題將對基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能故障診斷系統(tǒng)展開研究，目的在于保證系統(tǒng)運(yùn)行成功的基礎(chǔ)上提高診斷的速度、精度和效率。目的意義2基礎(chǔ)理論故障類型及其原因

鍋爐缺水

鍋爐滿水

汽水共騰

水沖擊1、水位表失靈2、給水閥關(guān)閉或給水泵故障3、管道破裂漏水1、給水閥調(diào)節(jié)器失靈1、鍋水含鹽量過高2、鍋爐負(fù)荷劇增1、輸汽前未暖管特征參數(shù)234561汽包水位爐膛負(fù)壓鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速主蒸汽溫度排煙溫度爐膛溫度3軟件設(shè)計一個理論，兩個部分BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最為廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一。BP網(wǎng)絡(luò)能學(xué)習(xí)和存儲大量的輸入/輸出模式映射關(guān)系，而無須事前揭示描述這種映射關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)MATLAB的GUI界面設(shè)計可用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是借助GUI開發(fā)工具GUIDE，一種是利用m文件代碼構(gòu)建界面。采用GUIDE進(jìn)行設(shè)計的方法所見即所得，直觀方便，很容易上手。GUI界面設(shè)計網(wǎng)絡(luò)程序人機(jī)交互界面人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計框圖軟件設(shè)計框圖BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖工具箱函數(shù)設(shè)計21435學(xué)習(xí)函數(shù)與性能函數(shù)仿真函數(shù)傳遞函數(shù)創(chuàng)建函數(shù)主程序訓(xùn)練函數(shù)傳遞函數(shù)logsig函數(shù)tansig函數(shù)purelin函數(shù)通過反復(fù)調(diào)試最終確定傳遞函數(shù)：tansig、tansig、purelin訓(xùn)練函數(shù)trainbfg函數(shù)traingd函數(shù)訓(xùn)練函數(shù)traingdm函數(shù)trainglm函數(shù)訓(xùn)練函數(shù)經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，最終確定traingdx函數(shù)為最終的訓(xùn)練函數(shù)traingdx函數(shù)人機(jī)交互界面設(shè)計GUI空白界面設(shè)置控件人機(jī)交互界面設(shè)計編入程序完成設(shè)計4硬件設(shè)計硬件構(gòu)成

傳感器采集數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，輸入計算機(jī)調(diào)理放大電路將信號調(diào)理成硬件可處理的形式，并對信號進(jìn)行放大，便于遠(yuǎn)距離傳輸計算機(jī)運(yùn)行軟件系統(tǒng)，進(jìn)行故障診斷硬件系統(tǒng)溫度信號采集與處理

WRNK-191鎧裝熱電偶熱電偶調(diào)理電路AD595放大器ADS8320A/D轉(zhuǎn)換器宏碁SQX4650臺式電腦整機(jī)轉(zhuǎn)速信號采集與處理HCZS-104霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器調(diào)理電路霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器放大電路ADS8320A/D轉(zhuǎn)換器宏碁SQX4650臺式電腦整機(jī)壓力與液位信號采集與處理Mik-P300G壓力傳感器壓力傳感器調(diào)理電路INA114放大器ADS8320A/D轉(zhuǎn)換器宏碁SQX4650臺式電腦整機(jī)136-KZ投入式液位傳感器5仿真與結(jié)論仿真操作過程實(shí)驗(yàn)結(jié)論一、診斷精度高在本次試驗(yàn)中，系統(tǒng)達(dá)到了極高的精度，最高精度可達(dá)99%，最低也在90%左右，可見系統(tǒng)完全達(dá)到了我們對于精度的設(shè)計初衷。二、診斷速度快平均用時小于1s，速度非?？捎^，達(dá)到了我們最初對診斷速度的要求。三、診斷效率高可通過增加診斷位置的方法，讓系統(tǒng)一次能診斷多種故障類型，提高診斷效率。四、人機(jī)交互界面便利本次系統(tǒng)人機(jī)交互界面的設(shè)計是利用MATLAB中的GUI界面設(shè)計功能，無論是界面布局，還是程序編寫，都十分的簡潔。五、系統(tǒng)負(fù)荷重時性能不可靠我們?yōu)榱颂岣咴\斷效率，可以增加一個或多個診斷位置來進(jìn)行多種故障類型同時診斷，但這樣一來系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷也增加了，會使得系統(tǒng)性能不穩(wěn)定。六、運(yùn)行環(huán)境有限本系統(tǒng)的運(yùn)行是基于MATLAB中自帶的GUI人機(jī)交互界面的設(shè)計功能而實(shí)現(xiàn)的，換句話說就是系統(tǒng)需在MATLAB的環(huán)境下運(yùn)行。