一种定子冷却水充氮取样检测系统及方法

技术领域

本申请涉及定子水箱技术领域，特别是涉及一种定子冷却水充氮取样检测系统及方法。

背景技术

水氢发电机定子冷却水箱按照密闭方式和排氢方式可分为充氮式水箱和不充氮式水箱又可分为敞L式水箱和U型水封(安全阀)水箱。充氮水箱是指在水箱上部空间充以氮气，使水与空气隔绝，防止水箱和管道内壁被氧气或渗入的二氧化碳腐蚀。

在充氮时，氢气泄漏大压力高安全阀动作排放氮氢混合物时会使排氢流量计的测量不准确。②氢气泄漏低时氢气检漏仪的定时测量间接对水箱吹扫排气，使压力无法上升到安全阀动作定值，排气流量计也就失去作用。③充氮也会由于氢气检漏仪抽吸氮氢混合物，也会使氢气浓度的测量不准确

发明内容

本申请的目的是：为解决上述技术问题，本申请提供了一种定子冷却水充氮取样检测系统及方法，旨在提高对于漏氢检测的准确性。

本申请的一些实施例中，通过增设监测单元在冷却水箱内设定多个监测节点，实时监测冷却水箱内的压力状况，并根据建立的风险评价模型和实时的压力数据判断对冷却水箱内的漏氢风险进行预警，方便检修人员及时进行检修。

本申请的一些实施例中，通过生成压力异常评价值判断是否对冷却水箱中的水进行取样检测，从而根据冷却水箱内部的压力数据和水中含氢量数据对漏氢风险进行精准判断，避免因压力异常排放氮氢混合物使排氢流量计测量不准确的问题。

本申请的一些实施例中，提供了一种定子冷却水充氮取样检测系统，包括：

监测单元，用于设置多个监测节点，所述监测节点设置有监测子模块用于采集监测节点的压力数据；

中控单元，通过无线信号与所述监测单元连接，所述中控单元用于预设反馈时间节点获取各个监测节点的实时压力数据，根据实时压力数据判断是否生成取样指令；

采样单元，根据所述取样指令获取多组冷却水含氢量。

本申请的一些实施例中，所述中控单元包括：

第一处理模块，用于生成监测评价值，并根据监测评价值设定相邻反馈时间节点之间的时间间隔；

第二处理模块，用于建立风险评价模型，并生成实时的监测节点压力数列A，A＝(a1，a2…an)，其中，n为监测节点数量，ai为第i个监测节点的压力值；

所述第二处理模块还用于根据实时的监测节点压力数列A和风险评价模型生成压力异常评价值b；

第三处理模块，用于预设压力异常评价值阈值B1，若压力异常评价值b大于第一压力异常评价值B1时，生成取样指令。

本申请的一些实施例中，所述第二处理模块还用于：

获取历史监测数据，并对历史监测数据进行预处理后生成监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表；

根据监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表生成训练集数据和测试集数据；

根据训练集数据进行迭代训练生成初始风险评价模型，根据测试集数据生成初始风险评价模型的可信度；

若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则继续进行迭代训练；若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则停止迭代，输出风险评价模型；

所述第二处理模块还用于根据风险评价模型和监测节点压力数列A和风险评价模型生成实时漏氢风险概率，并根据漏氢风险概率生成压力异常评价值b。

本申请的一些实施例中，所述第一处理模块包括：

根据冷却水箱的历史运行参数获取漏氢次数和漏氢量；

根据漏氢次数生成第一设备评价值C1，根据漏氢量生成第二设备评价值C2；

根据所述第一设备评价值C1和第二设备评价值C2生成监测评价值d；

d＝e1＊C1+e2＊C2，其中，e1为预设第一权重系数，e2为预设第二权重系数。

本申请的一些实施例中，所述第一处理模块还用于：

预设第一监测评价值区间(D1，D2)，第二监测评价值区间(D2，D3)和第三监测评价值区间(D3，D4)；

根据监测评价值d生成相邻反馈时间节点之间的时间间隔t；

若监测评价值d处于预设第一监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1，即t＝t1；若监测评价值d处于预设第二监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2，即t＝t2；若监测评价值d处于预设第三监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3，即t＝t3；且t1＞t2＞t3。

本申请的一些实施例中，所述中控单元还包括：

第一检修模块，用于建立冷却水氢含量数列F，F＝(f1，f2…fm)，其中，m为采样单元采集的冷却水样品数量，fi为第i个冷却水样品数量中的氢含量；

所述第一检修模块还用于生成平均含氢量Δf；

所述第一检修模块还用于设定第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2，且F1＜F2；

若平均含氢量Δf处于第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2之间时，所述第一检修模块生成一级检修指令；

若平均含氢量Δf大于第二含氢量阈值F2时，所述第一检修模块生成二级检修指令。

本申请的一些实施例中，提供了一种定子冷却水充氮取样检测方法，包括：

根据冷却水箱的历史运行参数设定反馈时间节点，并预设反馈时间节点获取各个监测节点的压力数据；

建立风险评价模型，根据所述风险评价模型和监测节点的压力数据生成压力异常评价值b，并根据压力异常评价值b判断是否生成取样指令；

根据所述取样指令获取多组冷却水含氢量，并生成检修指令；

其中，判断是否生成取样指令时，包括：

用于预设压力异常评价值阈值B1，若压力异常评价值b大于第一压力异常评价值B1时，生成取样指令。

本申请的一些实施例中，所述设定反馈时间节点时，包括：

根据冷却水箱的历史运行参数获取漏氢次数和漏氢量；

根据漏氢次数生成第一设备评价值C1，根据漏氢量生成第二设备评价值C2；

根据所述第一设备评价值C1和第二设备评价值C2生成监测评价值d；

d＝e1＊C1+e2＊C2，其中，e1为预设第一权重系数，e2为预设第二权重系数；

预设第一监测评价值区间(D1，D2)，第二监测评价值区间(D2，D3)和第三监测评价值区间(D3，D4)；

根据监测评价值d生成相邻反馈时间节点之间的时间间隔t；

若监测评价值d处于预设第一监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1，即t＝t1；若监测评价值d处于预设第二监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2，即t＝t2；若监测评价值d处于预设第三监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3，即t＝t3；且t1＞t2＞t3。

本申请的一些实施例中，所述建立风险评价模型时，包括：

获取历史监测数据，并对历史监测数据进行预处理后生成监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表；

根据监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表生成训练集数据和测试集数据；

根据训练集数据进行迭代训练生成初始风险评价模型，根据测试集数据生成初始风险评价模型的可信度；

若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则继续进行迭代训练；若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则停止迭代，输出风险评价模型；

根据风险评价模型和监测节点压力数列A和风险评价模型生成实时漏氢风险概率，并根据漏氢风险概率生成压力异常评价值b。

本申请的一些实施例中，所述生成检修指令时，包括：

建立冷却水氢含量数列F，F＝(f1，f2…fm)，其中，m为采样单元采集的冷却水样品数量，fi为第i个冷却水样品数量中的氢含量；

生成平均含氢量Δf；

设定第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2，且F1＜F2；

若平均含氢量Δf处于第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2之间时，生成一级检修指令；

若平均含氢量Δf大于第二含氢量阈值F2时，生成二级检修指令。

本申请实施例一种定子冷却水充氮取样检测系统及方法与现有技术相比，其有益效果在于：

通过增设监测单元在冷却水箱内的设定多个监测节点，实时监测冷却水箱内的压力状况，并根据建立的风险评价模型和实时的压力数据判断对冷却水箱内的漏氢风险进行预警，方便检修人员及时进行检修。

通过生成压力异常评价值判断是否对冷却水箱中的水进行取样检测，从而根据冷却水箱内部的压力数据和水中含氢量数据对漏氢风险进行精准判断，避免因压力异常排放氮氢混合物使排氢流量计测量不准确的问题。

附图说明

图1是本申请实施例优选实施例中一种定子冷却水充氮取样检测系统的结构示意图；

图2是本申请实施例优选实施例中一种定子冷却水充氮取样检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例优选实施例的一种定子冷却水充氮取样检测系统，包括：

监测单元，用于设置多个监测节点，监测节点设置有监测子模块用于采集监测节点的压力数据；

中控单元，通过无线信号与监测单元连接，中控单元用于预设反馈时间节点获取各个监测节点的实时压力数据，根据实时压力数据判断是否生成取样指令；

采样单元，根据取样指令获取多组冷却水含氢量。

具体而言，中控单元包括：

第一处理模块，用于生成监测评价值，并根据监测评价值设定相邻反馈时间节点之间的时间间隔；

第二处理模块，用于建立风险评价模型，并生成实时的监测节点压力数列A，A＝(a1，a2…an)，其中，n为监测节点数量，ai为第i个监测节点的压力值；

第二处理模块还用于根据实时的监测节点压力数列A和风险评价模型生成压力异常评价值b；

第三处理模块，用于预设压力异常评价值阈值B1，若压力异常评价值b大于第一压力异常评价值B1时，生成取样指令。

具体而言，可根据历史运行参数设定压力异常评价值阈值。

具体而言，根据在定子冷却水箱内设置多个监测节点，并根据预设的反馈时间节点获取各个监测节点的实时压力，对定子冷却水箱的运行状态进行初始判断，当存在压力异常时，利用采用单元采集定子冷却水箱中水，根据水中含氢量进行漏氢判断。从而排除因压力异常导致排氢流量计的测量不准确的问题。

具体而言，第二处理模块还用于：

获取历史监测数据，并对历史监测数据进行预处理后生成监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表；

根据监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表生成训练集数据和测试集数据；

根据训练集数据进行迭代训练生成初始风险评价模型，根据测试集数据生成初始风险评价模型的可信度；

若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则继续进行迭代训练；若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则停止迭代，输出风险评价模型；

第二处理模块还用于根据风险评价模型和监测节点压力数列A和风险评价模型生成实时漏氢风险概率，并根据漏氢风险概率生成压力异常评价值b。

具体而言，根据历史数据进行迭代训练，从而压力变动与漏氢状态之间的对应关系建立风险评价模型，并根据风险评价模型预测实时的漏氢风险，从而对定子冷却水箱运行状态进行判断。

具体而言，其漏氢风险概率越大对应的压力异常评价值也就越大。

本申请实施例优选实施例中，第一处理模块包括：

根据冷却水箱的历史运行参数获取漏氢次数和漏氢量；

根据漏氢次数生成第一设备评价值C1，根据漏氢量生成第二设备评价值C2；

根据第一设备评价值C1和第二设备评价值C2生成监测评价值d；

d＝e1＊C1+e2＊C2，其中，e1为预设第一权重系数，e2为预设第二权重系数。

具体而言，第一处理模块还用于：

预设第一监测评价值区间(D1，D2)，第二监测评价值区间(D2，D3)和第三监测评价值区间(D3，D4)；

根据监测评价值d生成相邻反馈时间节点之间的时间间隔t；

若监测评价值d处于预设第一监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1，即t＝t1；若监测评价值d处于预设第二监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2，即t＝t2；若监测评价值d处于预设第三监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3，即t＝t3；且t1＞t2＞t3。

具体而言，第一设备评价值与第二设备评价值的取值范围相同，根据漏氢次数越大对应的第一设备评价值也就越大，漏氢量越大对应的第二设备评价值也就越大，其具体取值可根据历史数据进行设定，其漏氢量是指从定子冷却水箱的历史漏氢总量。

具体而言，根据监测评价值动态调整反馈时间节点之间的时间间隔，从而及时对定子冷却水箱的异常情况进行预警，方便检修人员进行检修。

本申请实施例优选实施例中，中控单元还包括：

第一检修模块，用于建立冷却水氢含量数列F，F＝(f1，f2…fm)，其中，m为采样单元采集的冷却水样品数量，fi为第i个冷却水样品数量中的氢含量；

第一检修模块还用于生成平均含氢量Δf；

第一检修模块还用于设定第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2，且F1＜F2；

若平均含氢量Δf处于第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2之间时，第一检修模块生成一级检修指令；

若平均含氢量Δf大于第二含氢量阈值F2时，第一检修模块生成二级检修指令。

具体而言，其一级检修指令是指当前冷却水箱内可能存在漏氢风险，需在当季的检修计划中对其进行检修；二级检修指令是指当前冷却水箱内存在漏氢问题需马上进行停机检修。

如图2所示，基于上述任一优选实施例中的一种定子冷却水充氮取样检测系统的又一优选实施例，本优选实施例中提供了一种定子冷却水充氮取样检测方法，包括：

S101：根据冷却水箱的历史运行参数设定反馈时间节点，并预设反馈时间节点获取各个监测节点的压力数据；

S102：建立风险评价模型，根据风险评价模型和监测节点的压力数据生成压力异常评价值b，并根据压力异常评价值b判断是否生成取样指令；

S103：根据取样指令获取多组冷却水含氢量，并生成检修指令；

其中，判断是否生成取样指令时，包括：

用于预设压力异常评价值阈值B1，若压力异常评价值b大于第一压力异常评价值B1时，生成取样指令。

具体而言，设定反馈时间节点时，包括：

根据冷却水箱的历史运行参数获取漏氢次数和漏氢量；

根据漏氢次数生成第一设备评价值C1，根据漏氢量生成第二设备评价值C2；

根据第一设备评价值C1和第二设备评价值C2生成监测评价值d；

d＝e1＊C1+e2＊C2，其中，e1为预设第一权重系数，e2为预设第二权重系数；

预设第一监测评价值区间(D1，D2)，第二监测评价值区间(D2，D3)和第三监测评价值区间(D3，D4)；

根据监测评价值d生成相邻反馈时间节点之间的时间间隔t；

若监测评价值d处于预设第一监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1，即t＝t1；若监测评价值d处于预设第二监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2，即t＝t2；若监测评价值d处于预设第三监测评价值区间时，设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3，即t＝t3；且t1＞t2＞t3。

具体而言，建立风险评价模型时，包括：

获取历史监测数据，并对历史监测数据进行预处理后生成监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表；

根据监测节点压力数列－漏氢风险概率映射表生成训练集数据和测试集数据；

根据训练集数据进行迭代训练生成初始风险评价模型，根据测试集数据生成初始风险评价模型的可信度；

若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则继续进行迭代训练；若初始风险评价模型的可信度小于预设可信度阈值，则停止迭代，输出风险评价模型；

根据风险评价模型和监测节点压力数列A和风险评价模型生成实时漏氢风险概率，并根据漏氢风险概率生成压力异常评价值b。

具体而言，生成检修指令时，包括：

建立冷却水氢含量数列F，F＝(f1，f2…fm)，其中，m为采样单元采集的冷却水样品数量，fi为第i个冷却水样品数量中的氢含量；

生成平均含氢量Δf；

设定第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2，且F1＜F2；

若平均含氢量Δf处于第一含氢量阈值F1和第二含氢量阈值F2之间时，生成一级检修指令；

若平均含氢量Δf大于第二含氢量阈值F2时，生成二级检修指令。

根据本申请的第一构思，通过增设监测单元在冷却水箱内的设定多个监测节点，实时监测冷却水箱内的压力状况，并根据建立的风险评价模型和实时的压力数据判断对冷却水箱内的漏氢风险进行预警，方便检修人员及时进行检修。

根据本申请的第二构思，通过生成压力异常评价值判断是否对冷却水箱中的水进行取样检测，从而根据冷却水箱内部的压力数据和水中含氢量数据对漏氢风险进行精准判断，避免因压力异常排放氮氢混合物使排氢流量计测量不准确的问题。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。