[发明专利]一种风机失速智能预警系统与方法

权利要求书

1.一种风机失速智能预警系统，其特征在于包括信号采集与预处理模块、数据计算模块、智能分析模块、预警报警模块；

所述的信号采集与预处理模块，用于从自动控制系统采集风机运行的当前时间的前的一段时间T内的历史数据，并对历史数据进行分析和处理，得到有价值的历史数据曲线信息；

所述的数据计算模块，用于计算数据变化趋势，并根据信号周期获得可靠的实时数据值及其数据偏差；

所述的智能分析模块，用于根据数据变化趋势、实时数据值、数据偏差评估风机失速的倾向性或失速状态；

所述的预警报警模块，用于在风机出现失速倾向或已发生失速时，提供预警或报警信息；

所述的信号采集与预处理模块，具体实现如下：

从自动控制系统采集风机运行的当前时间前的一段时间T内的历史数据，历史数据包括：风机电流、动叶开度、风机流量、进出口差压；时间段T的长度和数据点的时间间隔根据数据特征设置，时间段T为1-10分钟，时间段越短，反应越灵敏；时间间隔为1秒，需要根据自动控制系统数据频率和数据处理速度要求来综合确定；然后将采集到的历史数据利用平均移动方法进行平滑处理，消除历史数据曲线的噪声信号，并去除异常值；再将预处理的历史数据利用数学方法计算其数据波动周期。

2.根据权利要求1所述的一种风机失速智能预警系统，其特征在于所述的数据计算模块具体实现如下：

根据信号采集与预处理模块得到的数据波动周期，将预处理的历史数据按周期进行平均，得到体现真实数据特征的平稳曲线，再利用导数方法分别计算风机电流、动叶开度、风机流量、进出口差压的周期平均曲线的变化斜率；并根据数据波动周期计算最后一周期的平均值，作为实时数据值，并计算一分钟内历史数据的数据偏差，包括风机电流、风机流量、进出口差压。

3.根据权利要求2所述的一种风机失速智能预警系统，其特征在于所述的智能分析模块具体实现如下：

风机失速倾向性诊断：分别根据风机电流、风机流量、进出口差压、动叶开度的变化斜率，判断风机电流、风机流量、进出口差压、动叶开度是否超过各自的限值，如果都超过各自限值，则判断为风机有失速倾向性；如果动叶开度持续增大或已经达到最大值，风机电流、风机流量、进出口差压都持续减小，且各自的变化速度超过各自限值，则表现为即将失速；各参数的变化限值的大小由具体风机的运行特性进行确定，需要根据历史数据进行大数据分析，再通过必要的试验进行补充和验证；

风机失速状态诊断：利用大数据建立风机电流、风机流量、进出口压差与动叶开度之间的关系模型，关系模型包括均值关系和正常区域关系，计算历史大数据中在指定动叶开度下正常运行的风机电流平均值Av和波动范围As；如果动叶开度持续增大或已经达到最大值，风机电流、风机流量、进出口差压的实时值分别偏离动叶开度实时值对应的风机电流、风机流量、进出口差压的最小值范围，则说明风机已经处于失速状态。

4.根据权利要求3所述的一种风机失速智能预警系统，其特征在于所述的预警报警模块具体实现如下：

当风机出现失速倾向时，进行失速预警，预警色为黄色；

当风机已处于失速状态时，进行失速报警，报警色为红色。