[发明专利]用于诊断燃气调压器故障的方法

说明书

本公开的实施例公开了一种用于诊断燃气调压器故障的方法。该方法的具体实施方式包括：获取目标燃气调压器的原始信号；使用CEEMDAN算法对所述原始信号进行处理，生成一系列本征模函数；基于所获得的本征模函数，确定出希尔伯特谱、希尔伯特边缘谱和特征向量；基于所述希尔伯特谱、所述希尔伯特边缘谱、所述特征向量和预定的各个故障类型，确定所述目标燃气调压器的故障类型。该实施方式实现了对燃气调压器故障的诊断。

技术领域

本公开的实施例涉及计算机技术领域，具体涉及用于诊断燃气调 压器故障的方法。

背景技术

调压器能够保持恒定的输出压力无论上游或下游气体压力的变化 如何。这种控制阀已广泛应用于工业和民用领域，如飞机、航空航天、 车辆、采矿等。民用天然气由一系列压力调节器调节，最终以较低的 压力进入家庭供应系统。该链条中的气体压力调节器的任何故障都可 能导致爆炸性气体的泄漏，造成经济损失和人员伤亡。因此，需要一 种有效的燃气调压器的故障检测与识别方法来解决此问题。在燃气管 网中，出口压力的稳定性是反映燃气调节器性能的重要参数之一。根 据最大允许工作压力(MAOP)，我们可以定义三种类型的管网：高、 中、低压燃气管网。最终进入家庭供应系统的低压管网的压力值范围 从20千帕降至2千帕。当有故障的调压器工作时，出口压力信号 异常波动，这些压力信号包含着丰富的故障信息量。但由于干扰因素 的多样性和管道中环境的不稳定，从气体调节器收集到的信号往往呈 现非线性和非平稳性。因此出口压力的信号处理过程就显得尤为重要。

发明内容

本公开的一些实施例提供了用于诊断燃气调压器故障的方法，包 括：获取目标燃气调压器的原始信号；使用CEEMDAN算法对上述原 始信号进行处理，生成一系列本征模函数；基于所获得的本征模函数， 确定出希尔伯特谱、希尔伯特边缘谱和特征向量；基于上述希尔伯特 谱、上述希尔伯特边缘谱、上述特征向量和预定的各个故障类型，确 定上述目标燃气调压器的故障类型。该实施方式实现了对燃气调压器 故障的诊断。

在一些实施例中，上述使用CEEMDAN算法对上述原始信号进行 处理，生成一系列本征模函数，包括：

根据以下公式，将上述原始信号分解：

其中，x(t)表示原始信号，IMF表示本征 模函数，n表示本征模函数的个数，IMF_i(t)表示第i个本征模函数，r(t) 表示信号分解后剩余的残余量，t表示时间；

X(n)＝x(n)+εωⁱ(n)，其中，ωⁱ(n)代表第i个添加的高斯白噪声，ε表 示噪声的幅值，x(n)表示原始信号，X(n)表示添加噪声后的原始信号；

第一个本征模函数分量是根据以下公式确定的： 其中，表示使用CEEMDAN算法得出的

第一个本征模函数分量，I表示重复加噪声的实验次数；

第二个本征模函数是根据以下公式确定的：

其中，表示使用 CEEMDAN算法得出的第二个本征模函数分量，i＝1,2…I，r₁(n)表示 第一次分解后剩余的余量，E₁[εωⁱ(n)]表示使用经验模态分解算法对 εωⁱ(n)进行第一次分解后的结果；

以此类推，直到分解出最后一个本征模函数分量。

在一些实施例中，r₁(n)所表示的第一次分解后的余量是根据以下 公式确定的：

其中，r₁(n)表示第一次分解后的余量。

在一些实施例中，基于所得到的本征模函数，确定出希尔伯特谱、 希尔伯特边缘谱和特征向量，包括：

根据以下公式确定上述希尔伯特谱：