[实用新型]故障诊断装置和故障诊断系统

说明书

本公开提供一种故障诊断装置，用于检测高压燃气调压器的故障，其特征在于，所述故障诊断装置包括：声发射传感器，其吸附在连接至所述高压燃气调压器的管道上，并用于采集所述高压燃气调压器的声发射信号；毕托管，其安装在所述管道上，用于采集所述管道中的流量数据；数据采集卡，用于接收所述声发射信号，并将所述声发射信号进行放大、滤波和模数转换，以得到声发射数据；现场数据记录仪，用于定时采集所述流量数据；移动式数据存储器，用于从所述现场数据记录仪和所述数据采集卡分别获取并存储所述声发射数据和所述流量数据；数据处理和故障诊断主机，用于根据所述声发射数据、所述流量数据和压力的组合来判断所述高压燃气调压器的故障。

技术领域

本申请涉及燃气故障诊断技术领域，更具体地，涉及一种高压燃气调压器的故障诊断装置和故障诊断系统。

背景技术

高压燃气调压器在实际使用中会出现故障，表现为其进出口的气体压强的变化。为了保证高压燃气调压器的运行安全，就需要对高压燃气调压器产生的数据实时采集，定期处理。

近年来，声发射技术因其高灵敏度和高辨识率已广泛用于管道或阀门泄露等的中低压安全监测当中。高压燃气调压器发生小的故障时进、出口气体压强变化不大，但是诸如裂纹、气体泄露等故障在运行当中会产生异常明显的声发射信号，而异常信号的频谱范围广阔，约束着声发射检测技术在高压调压器检测当中的应用。

因此，需要一种能够提高故障诊断的准确率的装置。

实用新型内容

一方面，本公开提供一种故障诊断装置，用于检测高压燃气调压器的故障，其特征在于，所述故障诊断装置包括：

声发射传感器，其吸附在连接至所述高压燃气调压器的管道上，并用于采集所述高压燃气调压器的声发射信号；

毕托管，其安装在所述管道上，用于采集所述管道中的流量数据；

数据采集卡，用于接收所述声发射信号，并将所述声发射信号进行放大、滤波和模数转换，以得到声发射数据；

数据处理和故障诊断主机，用于根据所述声发射数据、所述流量数据和所述高压燃气调压器显示的压力数据的组合来判断所述高压燃气调压器的故障。

根据本公开的实施例，所述数据处理和故障诊断主机按照特定的数据处理算法，将所述声发射信号进行特征提取并与所述流量数据、所述压力数据合并成组合特征，并且根据所述组合特征来判断所述高压燃气调压器的故障。

根据本公开的实施例，所述数据处理和故障诊断主机还被构造为基于小波包变换并提取小波包系数的能量进行所述特征提取。

根据本公开的实施例，对所述声发射信号进行4层小波包变换，并且计算第4层分量的小波包系数的能量，作为声发射特征。

根据本公开的实施例，所述数据处理和故障诊断主机还被构造为根据所述组合特征训练神经网络，以得到训练模型，所述训练模型的输入为所述组合特征，输出为故障诊断结果，其中，所述训练模型通过以下处理获得：

将所述组合特征作为输入，获取卷积神经网络的输出；

根据所述卷积神经网络的输出与所述组合特征对应的标注结果，计算所述卷积神经网络的损失函数；

根据所述损失函数调整所述卷积神经网络的参数，直至损失函数收敛，得到所述训练模型。

本公开还提供一种故障诊断系统，其特征在于，包括：

高压燃气调压器，其设置在高压燃气管道之间，用于检测所述高压燃气管道的压力；

声发射传感器，其吸附在所述高压燃气管道上，并用于采集所述高压燃气调压器的声发射信号；

毕托管，其安装在所述高压燃气管道上，用于采集所述高压燃气管道中的流量数据；