基于局部敏感哈希-双层随机森林的燃气轮机剩余使用寿命预测

白玉金， 康英伟， 黄 伟， 茅大钧， 鲍克勤

(上海电力大学自动化工程学院， 上海 200090)

燃气轮机是一种重要的动力机械，是一个涉及国家能源和国防安全的战略性产业，被誉为“制造业皇冠上的明珠”，应用范围越来越广，越来越受到人们的关注[1-2]。燃气轮机在航海、航天和电力方面发挥着重要的作用，特别是近几年随着国家大力提倡环保发电，燃气-蒸汽联合循环发电不仅满足环保要求，而且能够达到比较高效的发电，燃气轮机在电厂中的地位不断提高。

然而，由于燃气轮机长期工作在高温高压的恶劣环境下[3]，导致燃烧室、喷嘴、燃气透平静叶等一些部件时常发生故障，随着运行时间的增加,燃气轮机的关键部件难免会达到寿命极限，此时就不得不进行维修维护。若能及时根据燃气轮机的剩余使用寿命安排合适的维修维护，就能大大减少事故和停机，提高效率。因此研究燃气轮机的剩余使用寿命(remaining useful life，RUL)预测具有重要的意义。

对RUL的预测方法有物理模型法和数据驱动预测法。物理模型的预测方法，通过利用燃气轮机的工作原理等，对其进行建模，并把模型结合到退化估计中，实现对RUL的预测。然而在大多数情况下，复杂系统的数学模型的建立是困难的，以传感器获得的数据为起点的数据驱动的方法就显示出其优越性。黄亮等[4]把排气温度裕度作为燃气轮机的剩余使用寿命的退化指标，建立多阶段非线性Wiener过程性能退化模型，实现了燃气轮机的RUL预测。……