基于数字孪生的船用燃气轮机健康管理工业互联网平台

为了解决现阶段船用燃气轮机健康管理系统的数据准确率低、实效性差、各部件间数据和信息无法实现互联互通以及智能化故障诊断和预测程度低的问题,调研了现阶段数字孪生在健康管理领域的应用现状。基于成熟的五维数字孪生模型,阐述了物理实体、虚拟实体、数据孪生中心、健康管理功能系统的运行机制及交互机制。在此基础上,借鉴现有典型工业互联网平台的架构和功能,构建了基于数字孪生的船用燃气轮机健康管理工业互联网平台,通过与传统健康管理系统进行对比分析总结其优势。结果表明：该平台能够满足全生命周期健康管理过程中数据和模型信息的实时交互和动态更新,可打通健康管理系统中多个部件数字孪生模型闭环,并能为未来健康管理系统的发展和建设提供新的发展思路。     

船用燃气轮机总体性能分布式集成仿真平台设计及功能验证研究

为了满足多学科、多层次的船用燃气轮机仿真分析需求,运用分布式集成仿真和多软件协同仿真的方法,对燃气轮机总体性能集成仿真平台进行设计研究。使用C#语言在.Net平台上对仿真平台应用层进行开发,以商用仿真软件与Sql Server数据库为支撑层,使用web服务协议和改进的多软件协同仿真接口作为通讯层以及由服务器、计算节点和网络设备组成的设备层,这四个层次组成了平台的体系结构。基于MVC(Model View Controller)框架和B/S(Browser/Server)架构,设计了平台的运行框架。平台能够实现网络环境下的燃气轮机高效率高精度的性能分析。通过间冷燃气轮机装置在发电负载下变工况分布式集成仿真方案,初步验证了平台体系框架的合理性和有效性。     

基于SMIV-1DCNN的燃气轮机剩余使用寿命预测方法研究

为了实现船用燃气轮机剩余使用寿命的预测,对燃气轮机健康监测参数进行斯皮尔曼(Spearman)相关关系分析,采用平均影响值(Mean Impact Value, MIV)进一步分析监测参数对性能退化的敏感性,筛选出敏感特征;对得到的燃气轮机特征参数进行预处理,以消除外界环境的影响;研究了一维卷积神经网络(One Dimension Convolutional Neural Networks, 1DCNN),挖掘滑窗特征参数与运行时间的映射关系,实现燃气轮机剩余使用寿命预测。基于美国国家航天局发布的航空发动机退化数据集,验证了SMIV-1DCNN剩余使用寿命预测方法的有效性;开展了船用燃气轮机性能退化剩余使用寿命预测仿真试验。仿真试验结果表明,该方法不受燃气轮机初始状态影响,剩余使用寿命预测绝对误差56.10、平均绝对百分误差107.87、均方误差70.95,预测性能优于BP神经网络、LSTM神经网络与GRU神经网络。     

对某船用燃气轮机异常振动故障的分析与研究

针对某船用燃气轮机使用中异常振动现象,开展了振动监测。通过数据处理与分析,提取了振动故 障特征,基于这些特征认为该燃气轮机存在碰摩、转子支承松动、平衡不良等问题。对故障燃气轮机拆检进 行了跟踪,拆检结果与先前分析判断基本相符。综合振动故障特征和拆检结果,研究探讨异常振动现象产生 原因与相关机理。本例故障较为少见,相关问题分析及结论可作为船用燃气轮机类似故障诊断参考。     

燃驱压缩机组_泵组技术和应用的现状及展望

分析了燃气轮机在GPU(天然气泵送装置)中的应用情况,指出燃气轮机是实现长距离输气和输油技术应用的关键设备.围绕燃气轮机在GPU装置中的应用,对在我国开发并应用燃气轮机,建立本国的燃气轮机工业提出一些设想和建议,指出开发工业/船用燃气轮机应紧紧围绕我国的需求,并遵循高起点、一机多用、一机广用的原则,仔细精心地选好开发应...     

船用燃气轮机技术的发展方向及我国发展途径的思考

介绍了船用燃气轮机技术在应用领域中取得的进展,对其技术发展和应用的趋势作了分析。论述了当前船用燃气轮机的主要发展途径,对我国船用燃气轮机的发展途径提出了一些设想和建议。指出,作为轻型燃气轮机,船用燃气轮机的设计开发应该遵循高起点、一机多用、一机广用的开发方针。少量引进几型先进的机组,采用通用性设计(比例放大/比例缩小、压气机模化设计、压气机加级/压气机减级等)开发出功率加大型和功率减小型机组,形成我国所需要功率档次的船用燃气轮机系列。     

D-S证据理论及其在燃气轮机系统诊断中的应用研究

针对燃气轮机轴承监测诊断中存在的多源监测数据利用不足、传感器信号不确定性难以消除、诊断精度待提高等问题,D-S证据理论（Dempster-Shafer Evidence Theory）作为一种简洁、高效的决策层多源信息融合方法,在燃气轮机状态监测与故障诊断中具有应用潜力。本文引入传统的D-S证据理论,并针对其存在的缺陷,系统总结了证据理论在燃气轮机轴承故障诊断领域的研究现状,围绕燃气轮机实际的工业应用场景,分析归纳了D-S证据理论的特点,并指出了未来D-S证据理论与燃气轮机轴承故障诊断的发展趋势。     

输气/油管线─—燃气轮机潜在的应用市场

分析了燃气轮机在输气／油管线动力中的应用情况，指出此领域是我国燃气轮机一个重要的市场。对在我国开发并应用燃气轮机、建立本国的燃气轮机工业提出一些设想和建议，指出开发工业／船用型燃气轮机应紧紧围绕我国的需求，并遵循高起点、一机多用、一机广用的原则，仔细精心地选好开发机的功率档次。采用通用性设计可达到开发研制的高效果。     

燃气轮机状态监测新方法的综合分析

燃气轮机在运行过程中需要对其进行状态监测。本文简要分析了燃气涡轮的常见故障,着重介绍了三种燃气轮机状态监测的新方法,并对这三种方法进行了分析和比较。     

船用低速柴油机轴承磨损监测系统工作原理的研究

随着船用低速柴油机轴承磨损监测系统的启用,真正实现了轴承磨损状态的实时监测和开验轴承次数的减少。介绍了船用低速柴油机轴承磨损监测系统的一般工作原理、功能与特点,对其关键技术,下止点位置传感器的信号处理,尤其是速度补偿技术进行了重点分析,为更好地用好该系统提供参考。     

能源互联网共享运营平台关键技术及应用

能源互联网是充分利用云大物移智链等先进IT技术,整合数据资源,贯通产业链上下游,实现能源电力全过程的精益管理、高效运行、共享服务。文章从能源互联网对外共享和运营的业务痛点出发,详细设计了运营服务平台的业务架构、应用架构、技术架构和数据架构,并研究了共享运营平台的多源异构数据处理与存储、海量异构数据统一计算、敏捷开发和自动化部署等关键技术,通过整合营销、调度、配电等内部数据以及经济、环境、政策等外部数据,支撑用电数据的深度挖掘和增值服务,最后设计了面向工业用户的典型应用场景。     

CAD技术在舰用燃气轮机设计中的应用

本文论述了计算机辅助设计(CAD)技术及其在舰用燃气轮机设计工作中应用的前景,并提出了舰用燃气轮机CAD 系统实现的方案和方法。     

中国烟气轮机组远程监测中心的研究及应用

针对国内YL系列烟气轮机的特点和各用户的实际运行情况,介绍了基于MD-BaseTM数据库的烟气轮机远程监测中心设计思想、体系结构、主要功能、关键技术以及远程中心服务器。并以应用实例说明了该远程监测中心的运行方式和主要特点。     

舰用燃气轮机的热经济性分析

阐述了热经济学的思路,针对舰用燃气轮机的热力学模型,建立了燃气轮机的热经济学模型,并讨论了燃气轮机购置费用的估算方法。实例计算结果表明,舰用燃气轮机的总费用率存在一个最小值,且燃料的市场价格、动力装置的年运行时数对装置的总费用率影响较大。     

Structural health and prognostics management for the enhancement of offshore wind turbine operations and maintenance strategies

Offshore wind turbines are an attractive source for clean and renewable energy for reasons including their proximity to population centers and higher capacity factors. One obstacle to the more widespread installation of offshore wind turbines in the USA, however, is that recent projections of offshore operations and maintenance costs vary from two to five times the land‐based costs. One way in which these costs could be reduced is through use of a structural health and prognostics management (SHPM) system as part of a condition‐based maintenance paradigm with smart loads management. This paper contributes to the development of such strategies by developing an initial roadmap for SHPM, with application to the blades. One of the key elements of the approach is a multiscale simulation approach developed to identify how the underlying physics of the system are affected by the presence of damage and how these changes manifest themselves in the operational response of a full turbine. A case study of a trailing edge disbond is analysed to demonstrate the multiscale sensitivity of damage approach and to show the potential life extension and increased energy capture that can be achieved using simple changes in the overall turbine control and loads management strategy. The integration of health monitoring information, economic considerations such as repair costs versus state of health, and a smart loads management methodology provides an initial roadmap for reducing operations and maintenance costs for offshore wind farms while increasing turbine availability and overall profit. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.