摘 要:蒸汽濕度對于汽輪機運行的安全性和經濟性都有著重要影響,其中用雙區加熱法來實現在線汽輪機排汽濕度監測有一定實效性,雙區加熱法將加熱段分為蒸發段,過熱段。各段獨立加熱,獨立測試各段溫度,壓力,以及各段的散熱損失,但是由于各個溫度、壓力傳感器受所處的方位、自身差異、環境等不可測因素的影響,使得各傳感器的測量數據不能完全反映事物的真實情況,這就需要對各傳感器所測數據進行數據融合。本文利用改進的硬、軟結合的多傳感器數據融合算法,在過程中、后都對所測信息進行處理,相對減少不可預料因素的影響。解決了過多的不確定因素導致的濕度測量精度不準的問題。經過實驗表明該方法的可行性,有效性。
關鍵詞:多傳感器數據融合;蒸汽濕度;雙區加熱法
1. 引言
由于濕度監測系統中的各個溫度、壓力傳感器所處的方位不同、其傳感器自身在實際環境中一些無法控制的隨機因素的影響,使得各傳感器的測量數據不能完全反映事物的真實情況,因此需要排汽濕度監測系統通過數據融合對不同時間,空間所測數據信息通過分析、綜合、支配和使用,使得所測信息能真實反映出當前過熱蒸汽的濕度。
數據融合又稱作多傳感器信息融合[1,2],其原理是:充分利用不同時間與空間的多傳感器信息資源,采用計算機技術對按時序獲得的多傳感器觀測信息在一定準則下加以自動分析、綜合、支配和使用,獲得對被測對象的一致性解釋與描述,以完成所需的決策和估計任務,使系統獲得比它的各組成部分更優越的性能。
用雙區加熱法測量蒸汽濕度[3],其中蒸汽在經過蒸發區、過熱區[4,6][7,8]的加熱后,其部分蒸汽并不能達到過熱蒸汽的狀態,而且在蒸發段、過熱段對于蒸汽的吸熱量的計算不準等諸多因素,這就使得基于溫度、壓力傳感器測得的數值計算而得的濕度值[5]產生誤差,為減小計算誤差大多數的學者采用硬測量的方式來解決,如增加更多的傳感器,對蒸汽濕度的狀態進行更加精細的描述,這不但增加了整個系統的成本,且由于過多的傳感信息導致了更多的不確定因素,使得濕度的精度計算更加地不確定。本文的創新之處在于利用硬、軟測量結合的方式,在利用不同方位溫度、壓力、風速儀等多傳感器對蒸汽狀態進行跟蹤,并利用最小二乘法對多個傳感器所測數據進行分析、綜合,最大限度地近似模擬出較為真實的蒸汽濕度狀態,在過程中、后都對所測信息進行處理,相對減少不可預料因素的影響,在實驗中,收到了良好的效果。
多傳感器數據融合技術在汽輪機排汽濕度監測系統中的應用全文下載