[发明专利]基于频率特征环冷机风量控制方法

说明书

本发明公开一种基于频率特征环冷机风量控制方法。所述的方法包括：建立了基于频率特征的环冷机漏风率评价模型；基于环冷机漏风率评价模型在线计算环冷机漏风率；基于漏风率对环冷机风量的闭环控制。本发明通过对环冷风机出口风量的检测，构成风机风量的直接闭环控制，再通过对环冷机台车的声音检测，计算环冷机漏风率指标，以此对风量进行在线补偿，从而实现对环冷机风量的闭环控制。该控制系统通过控制器对风机变频器进行调节，从而改变电机转速，起到风量调节的效果。

技术领域：

基于频率特征环冷机风量控制方法

背景技术：

环冷机是一种用于物料冷却的大型设备，其主要工作原理是通过台车装载高温物料，在环形轨道上行驶，台车下部有风箱，对台车内部鼓风，通过空气将高温物料冷却。围绕着环冷机的圆环外侧，会按照风量需求，设置数台鼓风机，为冷却过程提供风源。

待冷却的小颗粒状物料在环冷机上是以厚料层形式均匀分布的，为保证物料的充分冷却，环冷机会在台车下方设置风箱并连接鼓风机，通过鼓风机将外部空气带入到高温物料层中。由于环冷机的密封结构和长期使用的保养问题，冷却生产过程中会产生漏风现象，导致冷却不充分和鼓风机能源的浪费，严重漏风的情况下，甚至会产生环冷机卸料温度过高灼伤运输皮带的生产事故。

环冷机及其附属的风箱、风管、阀门等，由于结构复杂，且工作在高温状态，使漏风率的检测一直缺少行之有效的手段，这就造成环冷机的风量闭环控制系统缺少的关键的反馈变量，无法进行精确的实时风量调节。所以目前的环冷生产只能做到风机风量控制，而做不到针对环冷机的风量控制。

目前的解决方案是加大环冷风机的风量，采用冗余风量的方式克服这一问题，但是这就造成了环冷风机能源的浪费。目前400平方米的环冷机一般配套4-5台风机，每台风机的电机功率可以达到560千瓦，耗电非常惊人，如果可以对环冷机风量进行精确控制，减少浪费，就会产生非常大的经济效益。

发明内容：

为解决上述问题，本发明提出一种基于频率特征环冷机风量控制方法。

为达到上述目的，本发明基于频率特征环冷机风量控制方法，包括下述步骤：

建立了基于频率特征的环冷机漏风率评价模型；

基于环冷机漏风率评价模型在线计算环冷机漏风率；

基于漏风率对环冷机风量进行闭环控制。

(1)建立了基于频率特征的环冷机漏风率评价模型的方法包括：

11)采集正常生产状况下和各种不同漏风情况下的台车声音数据和风机声音数据，制成正常工作频谱样本集和漏风故障频谱样本集；

12)从正常工作频谱样本集和漏风故障频谱样本集中，滤除风机声音的影响；

13)对比滤除风机干扰的漏风故障频谱样本集与正常频谱样本集在不同频段上的强度差异，按照降序选出强度差异最大的k个频段，作为漏风故障特征频率集，记为F＝{f₁，…，f_k}，其中，f_i为第i个特征频率；

14)分析正常样本在特征频段中强度分布，采用统计参数估计的方法，按照人工设定的显著度α计算正常样本在特定频率f_i的强度分布置信上限UCL_i，将UCL_i作为该特征频率对应的强度阈值，从而得到特征频率对应的强度阈值集，记为TH＝{th₁，…，th_k}；