一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法与流程

本发明涉及电数字数据处理，具体涉及一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法。

背景技术：

1、随着锅炉温度的升高，锅炉的应力强度会逐渐增强，这是由于随着温度的升高锅炉材料内部分子的活动逐渐加剧，从而增加了锅炉的应力强度。然而，当锅炉内的温度超过一定限制时，锅炉可能会受到过高的应力强度，从而导致锅炉发生变形或者产生裂缝。为了避免锅炉发生变形或者裂缝，需要对锅炉炉外承压部件的应力强度数据实时进行监测，当出现应力强度数据过大时，及时调整锅炉内的温度，确保锅炉的完好性，安全稳定的进行工作。

2、现有方法中通过提前设定好应力强度数据阈值，当监测到的应力强度数据到达设定好的应力强度数据阈值时，监控系统则启动警报，提醒工作人员调整锅炉内的温度，降低锅炉的应力强度，避免锅炉由于过高的应力强度发生变形或者产生裂缝。但在实际情况中，当监测到的应力强度数据到达应力强度数据阈值时，有可能直接导致锅炉发生变形或者产生裂缝，增加了锅炉产生形变的可能性，导致无法及时对锅炉内的温度进行调整，进而无法确保锅炉的安全稳定性。

技术实现思路

1、为了解决当监测到的应力强度数据到达设定好的应力强度数据阈值时，有可能直接导致锅炉发生变形或者产生裂缝的技术问题，本发明的目的在于提供一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，该方法包括以下步骤：

3、获取预设时间段内每个时刻下锅炉炉外承压部件的应力强度数据；将预设时间段内的应力强度数据划分为至少两个数据段，将当前时刻所在的数据段作为当前数据段；

4、根据每个数据段内应力强度数据的变化情况，获取每个数据段的波动程度值；

5、根据每个数据段与相邻数据段内应力强度数据的数量，以及每个数据段与相邻数据段之间的波动程度值差异，获取每个数据段的调整参考值；基于每个数据段的调整参考值和预设时间段内的最小波动程度值，对每个数据段的波动程度值进行调整，获取每个数据段的修正波动程度值；基于所述修正波动程度值，获取当前数据段的相似数据段；

6、根据当前数据段及其每个相似数据段内应力强度数据的分布和当前时刻下的应力强度数据，获取当前时刻相邻下一时刻的预测应力强度数据；

7、基于所述预测应力强度数据，预测锅炉炉外承压部件应力强度是否存在异常。

8、进一步地，所述波动程度值的获取方法为：

9、对于任一数据段，根据该数据段内任意相邻两个应力强度数据的差异、该数据段内的最大应力强度数据和最小应力强度数据、以及该数据段内应力强度数据的方差，获取该数据段的波动程度值。

10、进一步地，所述波动程度值的计算公式为：

11、；式中，为第v个数据段的波动程度值；为第v个数据段内应力强度数据的数量；为第v个数据段内第i+1个应力强度数据；为第v个数据段内第i个应力强度数据；为第v个数据段内最大的应力强度数据；为第v个数据段内最小的应力强度数据；为第v个数据段内应力强度数据的方差；为绝对值函数；exp为以自然常数为底数的指数函数。

12、进一步地，所述调整参考值的计算公式为：

13、；式中，为第v个数据段的调整参考值；为第v个数据段内应力强度数据的数量；为第v+1个数据段内应力强度数据的数量；为第v个数据段的波动程度值；为第v+1个数据段的波动程度值；为第v-1个数据段内应力强度数据的数量；为第v-1个数据段的波动程度值；为绝对值函数。

14、进一步地，所述修正波动程度值的获取方法为：

15、对于任一数据段，根据该数据段的波动程度值与最小波动程度值的差异，以及该数据段的调整参考值，对该数据段的波动程度值进行修正，获取该数据段的修正波动程度值。

16、进一步地，所述修正波动程度值的计算公式为：

17、；式中，为第v个数据段的修正波动程度值；为第v个数据段的调整参考值；为预设时间段内的最小波动程度值；为第v个数据段的波动程度值；为第一预设常数，大于0；norm为归一化函数。

18、进一步地，所述获取当前数据段的相似数据段的方法为：

19、将非当前数据段的其他数据段作为历史数据段，分别获取每个历史数据段与当前数据段的修正波动程度值的差值绝对值，均作为第一差异；

20、将第一差异从小到大进行排列，获得第一差异序列；

21、将第一差异序列中前第一预设数量个第一差异所对应的历史数据段，均作为当前数据段的相似数据段。

22、进一步地，所述预测应力强度数据的获取方法为：

23、根据当前数据段及其每个相似数据段内的最大应力强度数据和最小应力强度数据，以及当前时刻下的应力强度数据，获取当前时刻相邻下一时刻的预测应力强度数据。

24、进一步地，所述获取预测应力强度数据的计算公式为：

25、；式中，为当前时刻相邻下一时刻的预测应力强度数据；t为当前时刻；m为当前数据段的相似数据段的总数量；为当前数据段的第m个相似数据段内最大的应力强度数据；为当前数据段的第m个相似数据段内最小的应力强度数据；为当前数据段内最大的应力强度数据；为当前数据段内最小的应力强度数据；为当前时刻下的应力强度数据；为第二预设常数，大于0。

26、进一步地，所述将预设时间段内的应力强度数据划分为至少两个数据段的方法为：

27、通过自适应分段常数近似分段算法将预设时间段内的应力强度数据划分为至少两个数据段。

28、本发明具有如下有益效果：

29、根据每个数据段内应力强度数据的变化情况，获取每个数据段的波动程度值，初步预判每个数据段内应力强度数据的变化情况；为了更准确的分析每个数据段内应力强度数据的实际波动情况，进而根据每个数据段与相邻数据段内应力强度数据的数量，以及每个数据段与相邻数据段之间的波动程度值差异，获取每个数据段的调整参考值，确定每个数据段的波动程度值需要进行修正的程度，因此，基于每个数据段的调整参考值和预设时间段内的最小波动程度值，对每个数据段的波动程度值进行调整，获取每个数据段的修正波动程度值，准确反映出每个数据段内应力强度数据的波动情况，进而基于修正波动程度值，获取当前数据段的相似数据段，只对当前数据段的相似数据段进行分析，提高获取预测应力强度数据的效率，因此，根据当前数据段及其每个相似数据段内应力强度数据的分布和当前时刻下的应力强度数据，获取当前时刻相邻下一时刻的预测应力强度数据，准确预测锅炉炉外承压部件应力强度是否存在异常，提前产生预警，及时提醒工作人员对锅炉内的温度进行调整，避免应力强度数据过大的异常情况出现，确保锅炉安全稳定的进行工作。

技术特征：

1.一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述波动程度值的获取方法为：

3.如权利要求2所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述波动程度值的计算公式为：

4.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述调整参考值的计算公式为：

5.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述修正波动程度值的获取方法为：

6.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述修正波动程度值的计算公式为：

7.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述获取当前数据段的相似数据段的方法为：

8.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述预测应力强度数据的获取方法为：

9.如权利要求8所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述获取预测应力强度数据的计算公式为：

10.如权利要求1所述一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法，其特征在于，所述将预设时间段内的应力强度数据划分为至少两个数据段的方法为：

技术总结本发明涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及一种锅炉炉外承压部件应力强度在线监控方法。该方法获取每个时刻下的应力强度数据，划分为数据段，根据数据段内应力强度数据的变化情况，获取波动程度值；根据数据段与相邻数据段之间的差异情况，获取调整参考值对波动程度值进行修正，获取数据段的修正波动程度值，进而获取当前数据段的相似数据段；根据当前数据段及其相似数据段内应力强度数据的分布和当前时刻下的应力强度数据，获取预测应力强度数据，预测应力强度是否存在异常。本发明通过准确获取预测应力强度数据，根据预测应力强度数据及时预测应力强度数据是否存在异常，提前产生预警，避免锅炉受损情况发生。技术研发人员：官伟,张锐受保护的技术使用者：内江市检验检测中心技术研发日：技术公布日：2024/6/26