小波包和Apriori算法燃气调压器故障诊断与预警

孙明远， 郝学军

(北京建筑大学 环境与能源工程学院， 北京 100044)

1 概述

国内外学者对燃气调压器故障诊断的方法有了阶段性进展[1-2]，但在燃气调压器故障预警方面的研究仍相对匮乏。高-中压燃气调压器运行参数类型众多，多变量之间的相关系数与典型故障之间存在一定的关联度，准确找出其关联对实现高-中压燃气调压器故障诊断与安全预警至关重要。因此，本研究采用小波包算法与Apriori算法相结合的方法实现高-中压燃气调压器的故障诊断预警。

2 研究概况

本文的研究对象是高-中压燃气调压器，型号为FL-BP的间接作用式轴流式调压器。

调压站调压工艺流程见图1。为了方便开展对调压器故障诊断预警的研究，除去调压站内已有可获取的监测数据类型外，通过外加传感器自行对监测数据类型扩展到了8种，监测的变量类型见表1。表1中调压支路运行调压器进口压力p1、调压支路运行调压器出口压力p2和调压支路工况流速v这3个量的传感器监测点分别见图1中点1、点2和点3。

图1 调压工艺流程

表1 监测的变量类型

运行调压器有4种压力：运行调压器的进口压力p1；运行调压器的出口压力p2；由进口压力p1经过指挥器过滤、稳压后得到的指挥器稳定压力ps；负载压力p3，又称为中间压力，指由指挥器稳定压力ps和出口压力p2经调压弹簧相互作用调定的一个压力。

通过外加传感器可以测得调压支路工况流速v和运行调压器阀位相对开度K2。

通过大量前期调研与数据分析可知，调压器往往在冬供期间(11月15日至次年3月15日)因用气量大容易在运行过程中出现异常，而非冬供期间天然气用量小，故障概率随之减小甚至为0。……