RU2702293C1 - Обнаружение отказа датчика температуры в турбинных системах - Google Patents

Обнаружение отказа датчика температуры в турбинных системах Download PDF

Info

Publication number
RU2702293C1
RU2702293C1 RU2018128956A RU2018128956A RU2702293C1 RU 2702293 C1 RU2702293 C1 RU 2702293C1 RU 2018128956 A RU2018128956 A RU 2018128956A RU 2018128956 A RU2018128956 A RU 2018128956A RU 2702293 C1 RU2702293 C1 RU 2702293C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature sensor
characteristic value
characteristic
measurement values
values
Prior art date
Application number
RU2018128956A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей ФИШКИН
Энтони ЛАТИМЕР
Адам МАРСДЕН
Михаил РОЩИН
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Application granted granted Critical
Publication of RU2702293C1 publication Critical patent/RU2702293C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
    • G01K15/007—Testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0254—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a quantitative model, e.g. mathematical relationships between inputs and outputs; functions: observer, Kalman filter, residual calculation, Neural Networks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
    • G01K2205/04—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Для обнаружения отказа датчика температуры в турбинной системе выполняют следующие этапы: получают (102) отдельные значения измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры; вычисляют (104) характеристическое значение для каждого датчика температуры в группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры; выбирают (106) первое характеристическое значение среди вычисленных характеристических значений; определяют (108) первое максимальное значение в качестве максимума характеристических значений за исключением первого характеристического значения; и определяют (110), что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент. Дополнительно выбирают (118) второе характеристическое значение среди вычисленных характеристических значений; определяют (108) второе максимальное значение в качестве максимума характеристических значений за исключением второго характеристического значения; и определяют (110), что датчик температуры, соответствующий второму характеристическому значению, является неисправным, если второе характеристическое значение больше второго максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент. Обеспечивается простой и быстрый способ обнаружения отказов датчиков температуры. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к области наблюдения и обнаружения отказа в турбинных системах, в частности, обнаружения отказа датчика температуры в газовых/паровых турбинных системах.
Уровень техники
Любая газовая/паровая турбина оснащается большим числом датчиков, которые регистрируют множество важных физических параметров, например, температуры наконечника горелки и температуры выхлопного сопла, измеряемые посредством термопар (температурных датчиков). Зарегистрированные значения параметров используются системой управления турбиной. Соответственно, очень важным является то, что обнаруживается отказ датчика.
С помощью данных турбины, т.е., значений параметров и событий от системы управления, инженер по эксплуатации наблюдает за работой турбины. Таким образом, при обработке аварийного останова турбины (ненормальное отключение турбины), его основной задачей является оценка режима отказа (например, отказ термопары), затем устранение первопричины (например, ремонт термопары) и запуск турбины снова как можно скорее (например, минимизация часов простоя).
Отказ термопары является одним из наиболее частых отказов. Если произошел аварийный останов турбины (т.е. ненормальное отключение турбины), наблюдающий инженер всегда проверяет, сломалась ли одна из термопар. Для того чтобы определять отказ термопары, инженер может поступать двумя способами:
1. Он может изучать график температур термопары, чтобы увидеть, существуют ли некоторые резкие скачки в температуре. Поскольку типичная турбина имеет 6-8 термопар наконечника горелки и 12-18 термопар выхлопного сопла, это подразумевает существенный объем работы.
2. Он может проверять последовательность событий от системы управления, записанных прямо перед аварийным остановом турбины, чтобы видеть, произошло ли событие, указывающее "отказ термопары". Однако, наблюдающий инженер типично отвечает за множество турбин, например, 20 турбин или более. Эти турбины могут быть от различных поставщиков, т.е. могут быть сообщения с различным "текстом события", означающие "отказ термопары". Кроме того, система управления может либо не сообщать об отказах термопар вообще, либо может не распознавать отказ какой-либо термопары.
Таким образом, в большинстве случаев аварийного останова турбины наблюдающий инженер просто просматривает данные термопар и вручную изучает графики температуры. Поскольку данные датчиков записываются в коротких интервалах времени (таких как интервалы времени 1 минута или даже интервалы времени 1 секунда), этот процесс может занимать очень много времени.
Таким образом, существует необходимость в простом и быстром способе обнаружения отказов датчиков температуры.
Сущность изобретения
Эта необходимость может быть удовлетворена предметом изучения согласно независимым пунктам формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления настоящего изобретения описываются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно первому аспекту изобретения предоставляется способ обнаружения отказа датчика температуры в турбинной системе. Способ содержит (a) получение отдельных значений измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры, (b) вычисление характеристического значения для каждого датчика температуры в группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры, (c) выбор первого характеристического значения среди вычисленных характеристических значений, (d) определение первого максимального значения в качестве максимума характеристических значений за исключением первого характеристического значения, и (e) определение того, что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
Этот аспект изобретения основывается на идее, что значения измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры получаются и анализируются, чтобы определять, действительно ли характеристическое значение для одного датчика температуры (т.е., датчика, соответствующего выбранному первому характеристическому значению) значительно больше наибольшего характеристического значения других датчиков температуры в группе, т.е. больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент. Все датчики температуры, принадлежащие группе датчиков температуры, размещаются в аналогичных позициях в турбинной системе и, таким образом, подвергаются сравнимым окружающим условиям. Соответственно, в обычных условиях, ожидается, что характеристические значения всех датчиков температуры в группе являются более или менее равными. Следовательно, если выбранное характеристическое значение значительно больше наибольшего характеристического значения других датчиков температуры в группе, очень вероятно, что выбранный датчик температуры является неисправным.
Во время работы турбинной системы получаются отдельные значения измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры. Т.е., отдельные последовательности значений измерений (например, с предварительно определенным интервалом выборки, таким как, 1 с, 2 с, 5 с, 10 с, 15 с, 20 с, 30 с или 60 с) получаются для каждого датчика температуры в группе. Характеристическое значение вычисляется для каждого датчика температуры на основе значений измерения от датчика температуры. Теперь, чтобы определять, является ли неисправным конкретный датчик температуры, выбирается (первое) характеристическое значение, соответствующее этому конкретному датчику температуры, и определяется (первое) максимальное значение из всех других характеристических значений. Если выясняется, что выбранное (первое) характеристическое значение больше (первого) максимального значения, определяется, что датчик температуры является неисправным.
Способ согласно этому аспекту изобретения полагается на данные измерений, которые уже предоставлены какой-либо турбинной системой (для использования в соответствующих системах управления), и может, таким образом, быть выполнен без необходимости в каких-либо дополнительных измерительных аппаратных средствах или других модификациях самой турбинной системы.
Согласно варианту осуществления изобретения способ дополнительно содержит (a) выбор второго характеристического значения среди вычисленных характеристических значений, (b) определение второго максимального значения в качестве максимума характеристических значений за исключением второго характеристического значения и (c) определение того, что датчик температуры, соответствующий второму характеристическому значению, является неисправным, если второе характеристическое значение больше второго максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
В этом варианте осуществления изобретения дополнительный (второй) датчик температуры выбирается для тестирования аналогичным образом как описано выше. Т.е., выбирается (второе) характеристическое значение, соответствующее другому конкретному датчику температуры, и определяется (второе) максимальное значение из всех других характеристических значений. Если выясняется, что выбранное (второе) характеристическое значение больше (второго) максимального значения, определяется, что дополнительный датчик температуры является неисправным.
Предпочтительно, все датчики температуры в группе тестируются таким образом посредством последовательного выбора соответствующего характеристического значения, вычисляется максимальное значение из невыбранных характеристических значений и определяется, больше ли выбранное характеристическое значение, чем максимальное значение, умноженное на предварительно определенный коэффициент.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения каждое характеристическое значение вычисляется посредством применения предварительно определенной функции, в частности, статистической функции, к значениям измерений для соответствующего датчика температуры.
Посредством применения предварительно определенной функции к значениям измерения характеристическое значение может указывать поведение значений измерений по времени.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения статистическая функция выбирается из группы, состоящей из среднеквадратичного отклонения значений измерений, среднего значения для значений измерений, экспоненциального среднего значения для значений измерений и интеграла значений измерений.
Посредством вычисления среднеквадратического отклонения значений измерений характеристическое значение указывает степень варьирования значений измерений от соответствующего датчика температуры.
Аналогично, среднее, экспоненциальное среднее и интеграл (Римана) для значений измерений характеризуют поведение значений измерений по времени.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения предварительно определенная функция применяется к значениям измерений, соответствующим предварительно определенному периоду времени.
Предварительно определенный период времени может, в частности, составлять так называемое скользящее окно в том смысле, что способ выполняется с регулярными интервалами (например, каждую минуту или каждые 5 минут), и что используются последние x минут значений измерений, предшествующих времени выполнения способа.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения продолжительность предварительно определенного периода времени находится между 10 минутами и 30 минутами, например, между 15 минутами и 25 минутами, например, около 20 минут.
Эксперименты показали, что продолжительность около 20 минут обеспечивает хорошее компромиссное соотношение между ложными тревогами и нераспознаваниями сигнала.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения предварительно определенный коэффициент находится между 4 и 5.
Эксперименты показали, что предварительно определенный коэффициент в этом диапазоне обеспечивает устойчивое и надежное обнаружение неисправных датчиков температуры.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения способ дополнительно содержит (a) получение отдельных значений измерений от каждого датчика температуры в дополнительной группе датчиков температуры, (b) вычисление характеристического значения для каждого датчика температуры в дополнительной группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры,
выбор первого характеристического значения среди вычисленных характеристических значений, (c) определение первого максимального значения в качестве максимума характеристических значений за исключением первого характеристического значения и (d) определение того, что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
В этом варианте осуществления значения измерений от дополнительной группы датчиков температуры обрабатываются тем же образом, что и описано выше. Важно отметить, что только значения измерений от датчиков температуры в дополнительной группе используются, чтобы определять, является ли один из этих датчиков неисправным.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения датчики температуры из группы датчиков температуры размещаются, чтобы измерять температуры наконечника горелки в турбинной системе, а датчики температуры из дополнительной группы датчиков температуры размещаются, чтобы измерять температуры выхлопного сопла в турбинной системе.
Согласно второму аспекту изобретения предоставляется устройство для обнаружения отказа датчика температуры в турбинной системе. Устройство содержит (a) блок для получения отдельных значений измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры, (b) блок для вычисления характеристического значения для каждого датчика температуры в группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры, (c) блок для выбора первого характеристического значения среди вычисленных характеристических значений, (d) блок для определения первого максимального значения в качестве максимума характеристических значений за исключением первого характеристического значения, и (e) блок для определения того, что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
Этот аспект изобретения основывается на той же идее, что и первый аспект, описанный выше, и предоставляет устройство, приспособленное для выполнения способов согласно первому аспекту и вышеописанным вариантам его осуществления.
Согласно третьему аспекту изобретения предоставляется система для наблюдения за множеством турбинных систем, каждая турбинная система содержит, по меньшей мере, одну группу датчиков температуры. Система содержит (a) блок связи для приема значений измерений от датчиков температуры каждой турбинной системы, (b) блок хранения для хранения принятых значений измерений и (c) блок обработки для выполнения способа согласно первому аспекту или любому из вышеописанных вариантов осуществления по сохраненным данным для каждой турбинной системы.
Этот аспект изобретения основывается на той идее, что простой способ обнаружения отказа датчика температуры согласно первому аспекту может быть использован в системе для наблюдения за несколькими турбинными системами.
Значения измерений от каждой из турбинных систем принимаются через блок связи (например, сеть связи) и сохраняются в блоке хранения для обработки посредством блока обработки.
Отметим, что система согласно этому аспекту изобретения может быть реализована на силовой установке с несколькими турбинными системами или в удаленном местоположении. В обоих случаях она может собирать данные измерений от нескольких силовых установок.
Согласно варианту осуществления изобретения система дополнительно содержит (a) блок уведомления, передающий уведомляющее сообщение оператору турбинной системы, если блок обработки обнаружил отказ датчика температуры в турбинной системе.
В этом варианте осуществления изобретения блок уведомления передает уведомляющее сообщение оператору соответствующей турбинной системы в случае отказа датчика температуры, так что оператор может предпринимать необходимое действие.
Предпочтительно, уведомляющее сообщение может содержать различную информацию, такую как ID турбины, ID датчика температуры, время обнаружения ошибки и т.д.
Согласно четвертому аспекту изобретения предоставляется компьютерная программа, содержащая исполняемые компьютером инструкции, которые, когда исполняются компьютером, инструктируют компьютеру выполнять этапы способа согласно первому аспекту или любому из вышеописанных вариантов осуществления.
Компьютерная программа может быть установлена на подходящую компьютерную систему, чтобы предоставлять возможность выполнения способов, описанных выше.
Согласно пятому аспекту изобретения предоставляется компьютерный программный продукт, содержащий компьютерно-читаемый информационный носитель, на который загружена компьютерная программа согласно четвертому аспекту.
Отметим, что варианты осуществления изобретения были описаны со ссылкой на различные предметы изучения. В частности, некоторые варианты осуществления были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения типа способа, тогда как другие варианты осуществления были описаны со ссылкой на пункты формулы типа устройства. Однако, специалист в области техники поймет из вышеприведенного и последующего описания, что, пока не указано иное, в дополнение к любому сочетанию отличительных признаков, принадлежащих одному типу предмета изучения, также любое сочетание отличительных признаков, относящихся к другим предметам изучения, в частности, к сочетаниям отличительных признаков пунктов формулы изобретения типа способа и отличительных признаков пунктов формулы типа устройства, является частью описания этого документа.
Аспекты, определенные выше, и дополнительные аспекты настоящего изобретения являются очевидными из примеров вариантов осуществления, которые должны быть описаны позже в данном документе, и объясняются со ссылкой на примеры вариантов осуществления. Изобретение будет описано более подробно далее в данном документе со ссылкой на примеры вариантов осуществления. Однако, явно отмечается, что изобретение не ограничивается описанными примерными вариантами осуществления.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает блок-схему последовательности операций способа согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 2 показывает блок-схему системы наблюдения согласно варианту осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
Иллюстрация на чертеже является схематичной. Отметим, что на различных чертежах аналогичные или идентичные элементы снабжаются одинаковыми номерами ссылок или номерами ссылок, которые отличаются только в первой цифре.
Фиг. 1 показывает блок-схему последовательности операций способа 100 обнаружения отказа датчика температуры в турбинной системе согласно варианту осуществления изобретения. Более конкретно, турбинная система, т.е., газовая/паровая турбина, содержит множество датчиков температуры (термопар), размещенных в группах в турбинной системе, например, группа датчиков температуры наконечника горелки и группа датчиков температуры выхлопного сопла.
Способ 100 начинается на этапе 102, когда отдельные значения измерений от каждого датчика температуры в одной из групп датчиков температуры получаются. Значения измерений от каждого отдельного датчика в группе типично имеют форму последовательности значений измерений (или выборок), разделенных по времени предварительно определенным интервалом, таким как 1 секунда или 1 минута.
На этапе 104 характеристическое значение, предпочтительно среднеквадратическое отклонение, среднее значение, экспоненциальное среднее значение или интеграл, вычисляется для каждого датчика температуры. В этом отношении используются значения измерений от конкретного датчика температуры, соответствующие некоторому периоду времени, такому как последние 20 минут.
На этапе 106 одно из вычисленных характеристических значений вычисляется в качестве первого характеристического значения. Это соответствует выбору первого датчика температуры для тестирования.
На этапе 108 определяется максимальное значение среди всех других характеристических значений (группы). Т.е., определяется максимальное значение из характеристических значений за исключением выбранного характеристического значения.
Теперь, на этапе 110, определяется, больше ли выбранное характеристическое значение, чем максимальное значение, умноженное на предварительно определенный коэффициент между 4 и 5.
Если это действительно так, датчик температуры, соответствующий выбранному характеристическому значению, считается неисправным, и способ переходит к этапу 112, когда предпринимаются меры, чтобы уведомлять оператора турбинной системы об отказе, например, посредством активации тревожного сигнала, отправки сообщения или любым другим подходящим образом. После этого способ переходит к этапу 114.
С другой стороны, если выбранное характеристическое значение не больше максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент, датчик температуры считается правильно работающим, и способ переходит к этапу 114.
На этапе 114 проверяется, все ли характеристические значения были выбраны, т.е., все ли датчики температуры были проверены. Поскольку это было первое характеристическое значение, ответ является отрицательным, и способ переходит к этапу 118, когда выбирается другое характеристическое значение (следующее характеристическое значение). После этого, этапы 108, 110, 112 (только если Да на этапе 110) и 114 повторяются для выбранного следующего характеристического значения.
Когда определяется на этапе 114, что все датчики температуры были протестированы, способ заканчивается на этапе 116.
Предпочтительно, способ повторяется для другой группы датчиков температуры. Кроме того, способ может быть повторен на более поздней стадии как часть непрерывного наблюдения за турбинной системой.
Сутью способа 100 согласно этому варианту осуществления является то, что определяется, действительно ли характеристическое значение, которое представляет вариативность в значениях измерений в течение предварительно определенного периода времени, значительно больше других характеристических значений в группе датчиков температуры. Поскольку предполагается, что датчики температуры в одной группе должны подвергаться сравнимым температурам во время устойчивого состояния работы турбины, такое определение подразумевает, что конкретный датчик ведет себя в значительной степени отличным образом от других сравнимых датчиков температуры.
Фиг. 2 показывает блок-схему системы наблюдения согласно варианту осуществления изобретения. Показанная система содержит устройство 205 наблюдения (или станцию наблюдения), первую турбинную установку 210, вторую турбинную установку 220 и третью турбинную установку 230. Первая турбинная установка содержит контроллер C1 и три турбинных системы T11, T12 и T13. Контроллер C1 находится на связи с турбинами T11, T12 и T13 и принимает значения измерений от датчиков температуры в каждой турбине T11, T12, T13 и передает управляющие сигналы турбинам T11, T12 и T13. Аналогично, вторая турбинная установка 220 содержит контроллер C2 и три турбинных системы T21, T22 и T23, а третья турбинная установка 230 содержит контроллер C3 и четыре турбинных системы T31, T32, T33 и T34. В качестве общего замечания, больше турбинных установок может быть добавлено, и число турбинных систем на каждую установку могут отличаться от того, что показано на фиг. 2.
Устройство 205 находится на связи с каждой из турбинных установок 210, 220 и 230 через блок связи, такой как сетевой интерфейс, и принимает значения измерений, собираемые соответствующими контроллерами C1, C2 и C3, предпочтительно непрерывным образом. Принятые значения измерений сохраняются в подходящем блоке хранения и обрабатываются в соответствии со способом, описанным выше в связи с фиг. 1. Если обработка обнаруживает неисправный датчик температуры в одной из турбинных систем T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33, T34, блок уведомления передает соответствующее уведомляющее сообщение оператору соответствующей турбинной установки 210, 220, 230, так что правильное действие может быть предпринято, т.е., замена неисправной термопары.
Соответственно, оператор установки может полагаться на уведомление в случае неисправного датчика температуры в одной из турбин установки. Таким образом, обременительная работа, ассоциированная с изучением напечатанных кривых температуры или ненадежных сообщений от контроллеров C1, C2, C3, более не является обязательной.
Отметим, что термин "содержит" не исключает других элементов или этапов, а использование артиклей "a" или "an" не исключает множества. Также элементы, описанные в ассоциации с различными вариантами осуществления, могут быть объединены. Дополнительно отметим, что ссылочные знаки в формуле изобретения не должны истолковываться как ограничивающие рамки формулы изобретения.
Список ссылочных номеров:
100 Способ
102 Этап способа
104 Этап способа
106 Этап способа
108 Этап способа
110 Этап способа
112 Этап способа
114 Этап способа
116 Этап способа
118 Этап способа
205 Устройство наблюдения
210 Турбинная установка
220 Турбинная установка
230 Турбинная установка.

Claims (34)

1. Способ обнаружения отказа датчика температуры в турбинной системе, способ содержит этапы, на которых
получают (102) отдельные значения измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры,
вычисляют (104) характеристическое значение для каждого датчика температуры в группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры,
выбирают (106) первое характеристическое значение среди вычисленных характеристических значений,
определяют (108) первое максимальное значение в качестве максимума характеристических значений за исключением первого характеристического значения, и
определяют (110), что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых
выбирают (118) второе характеристическое значение среди вычисленных характеристических значений,
определяют (108) второе максимальное значение в качестве максимума характеристических значений за исключением второго характеристического значения, и
определяют (110), что датчик температуры, соответствующий второму характеристическому значению, является неисправным, если второе характеристическое значение больше второго максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
2. Способ по п.1, в котором каждое характеристическое значение вычисляют посредством применения предварительно определенной функции к значениям измерений для соответствующего датчика температуры.
3. Способ по п.2, в котором предварительно определенную функцию выбирают из группы, состоящей из среднеквадратичного отклонения значений измерений, среднего значения для значений измерений, экспоненциального среднего значения для значений измерений и интеграла значений измерений.
4. Способ по п. 2 или 3, в котором предварительно определенную функцию применяют к значениям измерений, соответствующим предварительно определенному периоду времени.
5. Способ по п.4, в котором продолжительность предварительно определенного периода времени устанавливают между 10 минутами и 30 минутами.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором предварительно определенный коэффициент устанавливают между 4 и 5.
7. Способ по любому из пп.1-6, дополнительно содержащий этапы, на которых:
получают (102) отдельные значения измерений от каждого датчика температуры в дополнительной группе датчиков температуры,
вычисляют (104) характеристическое значение для каждого датчика температуры в дополнительной группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры,
выбирают (106) первое характеристическое значение среди вычисленных характеристических значений,
определяют (108) первое максимальное значение в качестве максимума характеристических значений за исключением первого характеристического значения, и
определяют (110), что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
8. Способ по п.7, в котором датчики температуры группы датчиков температуры размещают, чтобы измерять температуры наконечника горелки в турбинной системе, и в котором датчики температуры дополнительной группы датчиков температуры размещают, чтобы измерять температуры выхлопного сопла в турбинной системе.
9. Устройство (205) для обнаружения отказа датчика температуры в турбинной системе, выполненное для осуществления способа по любому из пп.1-8, содержащее
блок для получения отдельных значений измерений от каждого датчика температуры в группе датчиков температуры,
блок для вычисления характеристического значения для каждого датчика температуры в группе на основе значений измерений для соответствующего датчика температуры,
блок для выбора первого и второго характеристических значений среди вычисленных характеристических значений,
блок для определения первого и второго максимальных значений в качестве максимума характеристических значений за исключением первого и второго характеристического значения, и
блок для определения того, что датчик температуры, соответствующий первому характеристическому значению, является неисправным, если первое характеристическое значение больше первого максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент, и для определения того, что датчик температуры, соответствующий второму характеристическому значению, является неисправным, если второе характеристическое значение больше второго максимального значения, умноженного на предварительно определенный коэффициент.
10. Система для наблюдения за множеством турбинных систем, каждая турбинная система содержит, по меньшей мере, одну группу датчиков температуры, система наблюдения содержит
блок связи для приема значений измерений от датчиков температуры каждой турбинной системы,
блок хранения для хранения принятых значений измерений, и
блок обработки для выполнения способа по любому из пп.1-8 по сохраненным данным для каждой турбинной системы.
11. Система по п.10, дополнительно содержащая
блок уведомления, передающий уведомляющее сообщение оператору турбинной системы, если блок обработки обнаружил отказ датчика температуры в турбинной системе.
12. Считываемый информационный носитель, содержащий компьютерную программу, включающую в себя компьютерные исполняемые инструкции, которые, когда исполняются компьютером, инструктируют компьютеру выполнять этапы способа по любому из пп.1-8.
RU2018128956A 2016-02-09 2017-01-18 Обнаружение отказа датчика температуры в турбинных системах RU2702293C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16154818.5 2016-02-09
EP16154818.5A EP3206093A1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Detection of temperature sensor failure in turbine systems
PCT/EP2017/050918 WO2017137218A1 (en) 2016-02-09 2017-01-18 Detection of temperature sensor failure in turbine systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702293C1 true RU2702293C1 (ru) 2019-10-07

Family

ID=55359414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128956A RU2702293C1 (ru) 2016-02-09 2017-01-18 Обнаружение отказа датчика температуры в турбинных системах

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10895872B2 (ru)
EP (2) EP3206093A1 (ru)
CN (1) CN108604085B (ru)
BR (1) BR112018014988A8 (ru)
CA (1) CA3013822C (ru)
RU (1) RU2702293C1 (ru)
WO (1) WO2017137218A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3206093A1 (en) * 2016-02-09 2017-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Detection of temperature sensor failure in turbine systems
CN110455440B (zh) * 2019-09-01 2020-04-24 深圳市雄韬锂电有限公司 高压连接器中热敏电阻有效性检测***、方法和存储介质
DE102022104061A1 (de) 2022-02-22 2023-08-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von Temperatursensoren einer elektrischen Komponente

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008004081A2 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Diagnostic device and method for an intake air temperature sensor of an internal combustion engine
US20130064268A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-14 Snecma Method for monitoring at least two temperature sensors of a turbomachine
US20140341249A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Diagnosis device for temperature sensor
US20150184552A1 (en) * 2013-12-26 2015-07-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Controlling apparatus and starting method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004040104A1 (de) 2002-10-23 2004-05-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur überprüfung wenigstens dreier sensoren, die eine messgrösse im bereich einer brennkraftmaschine erfassen
US6804600B1 (en) 2003-09-05 2004-10-12 Honeywell International, Inc. Sensor error detection and compensation system and method
JP4513426B2 (ja) 2004-06-15 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 温度センサの異常検出方法、および電源装置
US7734443B2 (en) * 2007-08-23 2010-06-08 General Electric Company System and method for prediction of gas turbine trips due to thermocouple failures
US20100089067A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 General Electric Company Adaptive performance model and methods for system maintenance
JP5222715B2 (ja) 2008-12-25 2013-06-26 日野自動車株式会社 センサの異常検出装置
JP5531776B2 (ja) 2010-05-24 2014-06-25 日産自動車株式会社 温度センサの故障診断装置
CN102135453A (zh) 2010-12-10 2011-07-27 奇瑞汽车股份有限公司 电机温度监测方法及***、功率控制方法及***
US9447778B2 (en) 2011-11-02 2016-09-20 Vestas Wind Systems A/S Methods and systems for detecting sensor fault modes
ES2745701T3 (es) * 2012-05-15 2020-03-03 Univ Of Lancaster Identificación de estado anómalo de sistema
DK2700815T3 (en) 2012-08-24 2016-06-06 Siemens Ag Operation of a wind turbine with several temperature sensors
KR101409986B1 (ko) * 2013-07-15 2014-06-20 시그널링크 주식회사 진동모니터링 결함진단장치
US9790834B2 (en) * 2014-03-20 2017-10-17 General Electric Company Method of monitoring for combustion anomalies in a gas turbomachine and a gas turbomachine including a combustion anomaly detection system
CN104748319B (zh) 2015-04-22 2018-07-03 珠海格力电器股份有限公司 多机组空调***控制方法、装置和多机组空调***
EP3206093A1 (en) * 2016-02-09 2017-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Detection of temperature sensor failure in turbine systems
IT201700028071A1 (it) * 2017-03-14 2018-09-14 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Metodi per rilevare un guasto in un bruciatore di un combustore e sistemi a turbina

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008004081A2 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Diagnostic device and method for an intake air temperature sensor of an internal combustion engine
US20130064268A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-14 Snecma Method for monitoring at least two temperature sensors of a turbomachine
US20140341249A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Diagnosis device for temperature sensor
US20150184552A1 (en) * 2013-12-26 2015-07-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Controlling apparatus and starting method

Also Published As

Publication number Publication date
EP3414631A1 (en) 2018-12-19
CN108604085A (zh) 2018-09-28
WO2017137218A1 (en) 2017-08-17
BR112018014988A2 (pt) 2018-12-11
BR112018014988A8 (pt) 2023-04-25
CA3013822A1 (en) 2017-08-17
CN108604085B (zh) 2021-07-30
EP3206093A1 (en) 2017-08-16
EP3414631B1 (en) 2021-02-24
US10895872B2 (en) 2021-01-19
CA3013822C (en) 2021-11-09
US20190041838A1 (en) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10115298B2 (en) Method of trend analysis and automatic tuning of alarm parameters
RU2702293C1 (ru) Обнаружение отказа датчика температуры в турбинных системах
RU2707657C1 (ru) Обнаружение отказа вследствие коксования подшипника в турбинных системах
US9269206B2 (en) System for monitoring a measurement chain of a turbojet engine
CN110646466A (zh) 半导体式气体传感器的校准方法、***和设备
EP3270250A1 (en) Method and system for remote monitoring of power generation units
EP3674827B1 (en) Monitoring target selecting device, monitoring target selecting method and program
JP2012018623A (ja) 異常データ分析システム
JP2019505888A (ja) 少なくとも２つの冗長センサを監視する方法
CN109243652B (zh) 一种核电站***压缩空气流量数据有效性判断***及方法
CN112140108A (zh) 异常状态快速响应方法、装置、设备及计算机可读介质
US7366639B2 (en) Methods for establishing alerts and/or alert limits for monitoring mechanical devices
KR20190060614A (ko) 수중함의 이상상태 예측 시스템 및 예측 방법
KR102300835B1 (ko) IoT 데이터 분석을 통한 모니터링 시스템 및 방법
CA3114157C (en) Process management device, process management method, and process management program storage medium
CN113375807A (zh) 一种主板温度检测方法、装置、存储介质和设备
CN112579665A (zh) 能源设备控制方法、装置及能源设备
RU2373650C2 (ru) Способ контроля состояния многопараметрического объекта
JP2007004507A (ja) 管理装置
CN117213546A (zh) 一种传感器数据检测方法
CN115898849A (zh) 一种泵机组运行故障判断与响应方法、***和存储介质
CN116991650A (zh) 服务器拷机测试方法、装置、计算机设备及存储介质
EA201800239A1 (ru) Способ и система для диагностирования промышленного объекта
JP2016157333A (ja) プラント監視装置及びプラント監視プログラム
JP2009277118A (ja) プラント監視装置，およびプラント監視方法