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分析测量值的方法以及实施此方法的测量值分析器 Download PDF

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Abstract

一种分析测量值的方法以及实施该方法的测量值分析器，在采用一种用于分析或处理测量值(MW)的方法时，所述测量值在设备过程(6)中由测量系统测出并在第一比较点(16)利用测量系统(4)所特有的参数(K)检验其可信度，按照本发明为实现测量值(MW)误差监视时的特别高的可靠性，将利用设备过程(6)的特征标准(R)就该测量值与不依靠测量值(MW)所求出的测量参数的一致性进行检验。该检验的结果被加权，其中为此测量值(MW)最好配设一个计算系数(C)。

Description

分析测量值的方法以及实施 此方法的测量值分析器
本发明涉及一种分析测量值的方法，该测量值在设备过程中由测量系统测出并在第一个比较点借助测量系统所特有的参数检查其可信度。此外，本发明还涉及实施本方法的测量值分析器。
在工业技术设备中，尤其是在电厂设备中越来越多地应用进行控制的自动化系统以及对设备过程进行监视的分析和诊断系统。而且随着监视任务量的增多，对分析和诊断系统的要求也提高了，例如该分析和诊断系统用于监视由涡轮机和发电机组所构成电厂一部分的涡轮发电机组。通常的设定或出发点是，由测量值检定和处理加以分析的测量信号与测量数值或设备过程的物理状况相符。
通常在测量系统中由一个传感器探测物理状况或测量值并沿测量线路通过变换器变换成测量信号，其中对必要时利用模/数转换器转换的测量信号的可信度进行检验。通常在一比较点借助测量系统专用的特征参数进行该可信度检验。这些参数是根据已知的传感器和转换器以及模/数转换器的数值和诸如温度范围、信号或测量范围、误差范围、信噪比和/或环境影响等测量系统测量段的数值，并根据对测量系统电源的监视推导出来的。但对这种以测量信号与测量值一致性为依据的设定，建立在纯可信度检验基础上的监视方法并不能实现着眼于检定的测量值无误差的充分可靠性。这是因为一方面每个测量信号原则上讲都是有误差的。另外一方面不能识别出由于环境影响和/或由于测量系统中的变化造成的系统误差，例如在由于特征参数导致的误差范围内的测量信号漂移。
本发明的目的在于，提出一种分析或处理测量值的方法，用此方法对系统决定的误差进行筛选并对其进行计算。在采用实施本方法相应的测量值分析器时，利用简单的手段即可实现此点。
本发明关于方法的目的是这样实现的，即在第二比较点借助设备过程的特征标准对测量值与不依靠测量值所推算出的测量参数的一致性进行检验，其中根据该检验的结果求出测量值的置信度系数。
本发明的构思依据在于，在对照根据测量系统参数提出的探测器和测量段模型进行的可信度检验之后并不能对求出的测量值的真实内容作出可靠的断言。换言之，经过第一比较点的该可信度检验的结果还要在另外的或其它的超出对照测量系统模型进行的可信度检验标准以外的标准的基础上进行检验。如果此检验借助一个对所推算出的，能复制测量值的测量参数所进行的对比检验来进行，对这些测量参数最好同样根据此方法进行分析或检验，则可以得出有关测量值的可靠性或误差概率的结论。
由于进行的对比检验着眼于所求出的测量值与那些不依靠测量值所求出的测量参数的一致性，由这些测量参数可以推导出作为测量值依据的状况，因而可以得出一个独立于测量值的测定所推导出的参考结论。这种与参考结论比较的结果，即一相应的参考值与所测出的测量值比较的结果是对测量值进行求值和加权的基础。为此利用相应的算法由不依靠测量值所求出的测量参数推导出一带有表示设备过程特征的规则的工艺控制器。所测定的测量最好也收纳在该控制器中，从而实现规则的不断更新。
在带有一个与用于测量测量值的测量系统的参数存储器相连接的第一比较组件的测量值分析器的基础上，依照本发明所述目的通过采用第二比较组件得以实现，该比较组件一方面与第一比较组件并且另一方面与数据存储器连接，在该存储器中至少存有不依靠测量值所求出的测量参数，根据该测量参数借助表示设备过程特征的工艺标准推导出测量值的参考值或额定值并随之也推导出其加权系数，其中第二比较组件与计算测量值置信度系数的计算组件相连接。
加权系数或置信度系数最好在一个与第二比较组件连接的计算组件中借助专家知识求出并且接着在继续进行的测量值处理前或当中分配给测量值。
下面将借助附图对本发明的实施例作进一步的说明，附图中：
图1为测量值分析器原理框图，
图2为测量值分析和处理流程图。在两图中的相同部分用同一标记标示。
图1是测量值分析器2的原理框图，通过测量系统4一个在图中仅示意表示的设备过程6中所探测出的测量值MW被输送给该分析器。测量系统4含有一测量探测器8，该测量探测器用于测定设备过程6的某物理状况，例如温度。另外该系统沿测量线路10还含有一个产生测量信号的变换器12和一个模/数转换器14。该设备过程6例如涉及的是一个在涡轮发电机组中将热能转换成电能的工艺化转换。
测量值分析器2具有一个第一比较组件16和一个与该组件连接的用于测量系统4的参数存储器18。测量值分析器2另外还具有一个第二比较组件20，该组件与第一比较组件16和存储不依靠测量值MW所求出的测量参数的数据存储器22及一个计算组件24连接。在第一比较组件或比较点16与第二比较组件或比较点20间有一条支路26，该支路接入进行测量值处理的组件28。
对由测量系统4加在测量值分析器2的测量值MW利用参数存储器18的特征参数K在第一比较点16对其可信度进行检验。借助测量系统4的已知数值，即例如借助有关探测器8和变换器12以及模/数转换器14的制造厂家数据进行该可信度检验。根据制造厂家数据和由基本测量推导出的特性曲线以及环境影响或诸如空气湿度和温度等环境条件用算法求出参数K并且以测量系统4模型的形式存储在参数存储器18中。此外还制备出测量线路10模型并且同样也存储在参数存储器18中。图中用箭头29示出测量系统4的该特性输入参数存储器18中。
如图2的流程图所示，利用测量值分析器2首先进行测量值变换器12和模/数转换器14的状况检验。在测量变换器12和/或模/数转换器14失效时，通过一信号组件30发出信号并且必要时如箭头31所示进行测量值消隐。如果测量值变换器和模/数转换器14工作正常，则可将测量值MW与由参数K导出的模型进行比较。借助模型首先判别出测量值MW是否是可信的，即测量值是否在例如预定的上限和下限之间。这时例如还可以确定出是否测量值MW梯度与设备过程6测出的物理状况可能的瞬时变化相比是可信的。换句话说：当例如测量值MW的变化快于相应物理状况的变化时，测量值MW或测量信号就会落在模型之外并发出误差信号。而且例如当在对测量系统4进行所谓的寿命-零点-监视时测量值MW低于测量系统4的对应于固有零点偏移的下限时，就会发出误差信号。而且在此情况时测量值MW被判定为不可信的。否则被判定为可信的测量值MW将经支路26(图1)输送给另一个测量值处理器28。
同时借助模型识别可信的测量值MW被输送给第二比较点20并在此处与反映设备过程6特征的、工艺标准R进行比较。为此在数据存储器22中存储有一个控制器，其标准是借助由不依靠测量值MW求出的测量参数的专家知识拟定的。利用该反映设备过程6特征的标准R，首先对测量值MW与不依靠测量值MW由设备过程6求出的测量参数的一致性进行检验。
例如当模型识别要求，某温度值必须在20℃与50℃之间，并且相应的测量值MW指示例如温度T为30℃时，这时该测量值MW就可以通过第一个比较点16。当这时在此实施例中另外设定，测量值MW是在一个管件上测得的，该管件由其测量参数压力P例如为10巴并且流速V例如为3米/秒并且温度T′例如为50℃的热蒸气流过，这样利用标准R根据预定的算法即可由这些测量参数P、V、T′实现测量值MW的推导或复原。根据这些测量参数P、V、T′导出的基准或额定值将在第二个比较点20与实际检定的测量值MW进行比较。当测量值MW偏离此基准值时，在计算组件24内将对测量值MW进行计算。其中利用在知识库32(图2)内存储的专家知识求出用于对测量值MW加权的置信系数C。置信系数C被输送给用于进行测量值处理的组件28并且与测量值MW一起如箭头33所示，例如被输送给一诊断系统。因此测量值MW连同有关测量值MW的可靠性或误差等级输送给诊断系统，其中当置信系数C例如为0.7时有30％的测量值MW是错误的或有误差的。当由置信系数C推导出的误差概率高于一调整的门限值时，这时如箭头34所示将发出一相应的信号并对测量值MW以及置信系数C进行显示。此点在图2中用一开关器35表示。
利用该用于处理在设备过程6中所探测到的测量值MW的分析方法也可以有益地识别出测量系统4的系统误差，其中尤其也可以识别出在某测量时域内所探测到的测量值MW的微量漂移。这样通过表示测量值MW的误差等级的测量值MW的加权可以保证在分析和诊断被监视的过程6时的特别高的可靠性。

Claims (3)

1.一种分析测量值(MW)的方法，该测量值在设备过程(6)中由测量系统(4)检测出并且在第一比较点(16)借助测量系统(4)特有的参数(K)检验其可信度，其特征在于：在第二比较点(20)借助设备过程(6)的特征标准(R)对测量值(MW)与不依靠测量值(MW)所求出的测量参数的一致性进行检验，其中根据该检验结果求出测量值(MW)的置信度系数(C)。
2.如权利要求1所示的方法，其特征在于：设备过程(6)的特征标准(R)由测量值(MW)修改更新。
3.一种测量值分析器，用于实施如权利要求1或2所述的方法，其带有一个第一比较组件(16)，该比较组件与一个用于探测测量值(MW)的测量系统(4)的参数存储器(18)相连接，其特征在于一个第二比较组件(20)，该比较组件(20)与第一比较组件(16)及与不依靠测量值所求出的测量参数的数据存储器(22)连接，根据所述测量参数利用设备过程(6)的特征标准(R)可推导出测量值(MW)的额定值，其中第二个比较组件(20)与一个用于求出测量值(MW)的置信度系数(C)的计算组件(24)连接。
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