用于对瞬时错误进行传感器数据分析的设备和方法与流程

allin2025-04-03  18



背景技术:

1、本公开的领域整体涉及用于对瞬时错误进行传感器数据分析的设备、系统和方法,包括信号修改和数据记录以及它们的组合。

2、许多工业工程环境实现了用于监测工业设备操作和健康状况的各个方面的传感器设备。例如,在发电厂环境中,诸如但不限于气体涡轮系统等电力系统可包括许多对涡轮系统的部件的各种物理状况进行监测的传感器。例如,此类传感器通常将其输出信号发送到控制系统,该控制系统能够分析针对系统健康状况的传感器信号。由控制系统执行的传感器数据分析经常包括错误检测和数据记录的特征。

3、然而,已知的控制系统可能会出现问题,取决于所发送的数据的类型、容量或样本速率。例如,控制系统可被配置为以诸如每40毫秒(ms)之类的预定义样本速率对给定传感器信号进行采样,但是如果在样本之间出现瞬时错误状况,则该错误可能未被控制系统检测到。这可通过低通滤波来进行部分缓解,但是此类方法可能会延迟响应或导致错误未被检测到。此外,如果瞬时以接近采样频率整数倍的频率周期性地出现,则可能会发生不希望的混叠。在某些情况下,可能检测到瞬时错误或噪声信号可能生成错误样本,作为响应,这可能触发控制系统针对原本可能对系统无害并且因此不需要校正响应的情况采取不必要的反应。在一些环境中,示波器或数据记录器可用于有利于改进对传感器信号中的瞬时错误数据进行的分析。然而,此类设备要求在现场进行熟练操作,并且还可能要求对所收集的数据和控制系统数据进行关联。

4、因此,需要一种可耦接在例如传感器与控制系统之间的传感器信号路径内的设备,用于以与底层控制系统相比更高的样本速率对瞬时错误进行检测,从而促进从控制系统“掩蔽”瞬时错误并且防止其发送到控制系统。


技术实现思路

1、在一个方面,提供一种用于监测发电厂的涡轮发动机的运行的传感器分析系统。该传感器分析系统包括:涡轮控制系统,该涡轮控制系统被配置为监测与涡轮发动机相关联的多个传感器;传感器设备,该传感器设备被配置为监测涡轮发动机的运行的各个方面并且发送第一模拟信号作为输出信号;和传感器分析设备,该传感器分析设备耦接到传感器设备。传感器分析设备被配置为接收来自传感器设备的第一模拟信号并且以由设备采样周期限定的第一速率从第一模拟信号捕获第一多个样本,该第一速率包括样本之间的第一持续时间。传感器分析设备也被配置为确定由设备采样周期定义的第二速率,该第二速率包括样本之间的第二持续时间,该第二持续时间短于以第一速率捕获的样本之间的第一持续时间,以及以第二速率从第一模拟信号捕获第二多个样本,其中第二多个样本包括由第一持续时间分隔的第一多个样本以及由第二持续时间分隔的附加多个样本;传感器分析设备还被配置为检测第二多个样本中的包括高于或低于阈值的瞬时信号的一个或多个样本,其中该瞬时信号包括由第二持续时间分隔的附加多个样本内的一个或多个样本。



技术特征:

1.一种用于监测发电厂的涡轮发动机的运行的传感器分析系统,所述传感器分析系统包括:

2.根据权利要求1所述的传感器分析系统,其中所述传感器分析设备还被配置为向计算设备发送第一消息,其中所述第一消息包括所述第一模拟信号内的所述瞬时信号。

3.根据权利要求2所述的传感器分析系统,其中所述传感器分析设备还被配置为将所述第一消息发送到所述涡轮控制系统。

4.根据权利要求1所述的传感器分析系统,其中所述传感器分析设备还被配置为经由模拟输出端口发送第二模拟信号。

5.根据权利要求4所述的传感器分析系统,其中所述第二模拟信号包括表示所述第一模拟信号的第一部分。

6.根据权利要求5所述的传感器分析系统,其中所述第二模拟信号包括表示所述第一模拟信号的修改的第二部分。

7.根据权利要求6所述的传感器分析系统,其中所述第一模拟信号的所述修改包括基于所述阈值修改所述第一模拟信号。

8.根据权利要求6所述的传感器分析系统,其中所述传感器分析设备还被配置为:

9.根据权利要求8所述的传感器分析系统,其中所述第二模拟信号包括基于所述平均信号值的第三部分。

10.根据权利要求9所述的传感器分析系统,其中所述传感器分析设备还被配置为:

11.根据权利要求2所述的传感器分析系统,其中所述第一消息包括所述第二多个样本中的包括最大信号值的一个或多个样本。

12.根据权利要求11所述的传感器分析系统,其中所述第一消息包括所述第二多个样本中的包括最小信号值的一个或多个样本。

13.根据权利要求12所述的传感器分析系统,其中所述第一消息包括所述第二多个样本中的包括所述最大信号值和所述最小信号值的一个或多个样本。

14.根据权利要求1所述的传感器分析系统,其中所述传感器分析设备还被配置为确定所述一个或多个样本中的高于或低于所述阈值的样本的数量。

15.根据权利要求1所述的传感器分析系统,所述传感器分析系统还包括耦接到至少一个附加传感器的射频(rf)接口。


技术总结
一种用于监测发电厂的涡轮发动机的运行的传感器分析系统,该传感器分析系统包括:涡轮控制系统,该涡轮控制系统被配置为监测多个传感器;传感器设备,该传感器设备被配置为监测涡轮发动机的运行并且发送第一模拟信号;和传感器分析设备,该传感器分析设备联接到传感器设备。该传感器分析设备被配置为接收第一模拟信号,以由设备采样周期限定的第一速率从第一模拟信号捕获第一多个样本,确定由设备采样周期限定的第二速率,以该第二速率从第一模拟信号捕获第二多个样本,并且检测第二多个样本中的包括高于或低于阈值的瞬时信号的一个或多个样本。

技术研发人员:J·皮普尔斯,B·E·林霍尔姆
受保护的技术使用者:通用电气技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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