系统和方法。此外，本文的实施方案实现一种用于在实际设备中预先确定振荡不稳定并 且控制所述设备的各种参数以防止设备发生振荡不稳定的系统和方法。此外，本文的实施 方案实现这样一种系统和方法，该系统和方法用于在设备中的振荡不稳定的起始的早期检 测，并且控制设备的各种参数以防止设备发展振荡不稳定，在该设备中通过间歇脉冲而从 发生混乱或噪声动作转变到振荡不稳定。现在参考附图，更具体而言，参考图1至图6,显示 了实施方案，其中在整个附图中相同的附图标记一致地指示相对应的特征。
[0028] 图1是用于在实际设备中的不稳定性的早期检测的系统100的框图。在一个实施 方案中，系统100配置成检测设备中的不稳定，所述设备比如在燃气轮中的燃烧器（C)以及 工业处理设备，比如锅炉和喷烧器。然而，也在实施方案的范围内的是，系统100可以用于 遭遇有害的振荡不稳定而没有另外阻止系统100所预期的功能（可以从本说明书导出的 功能）的任何其他设备。系统100包括测量设备102、不稳定检测单元104以及控制单元 106。测量设备102被配置为获取对应于燃烧器（C)内部发生的动态的信号。在一个实施 方案中，测量设备102被配置为获取对应于燃烧器（C)内部发生的动态的声音信号。在一 个实施方案中，测量设备102设置成与燃烧器（C)或必须阻止振荡不稳定的其它设备进行 通信。不稳定检测单元104被配置为从由测量设备102产生的信号（Φ (j))来判断燃烧器 7
【主权项】
1. 一种确定在设备中即将发生不稳定的系统，所述系统包括： 测量单元，其被配置为生成对应于所述设备中的动态的至少一个信号；以及 不稳定检测单元，其设置为与所述测量单元进行通信； 其中， 所述不稳定检测单元被配置为基于在不稳定的起始之前由所述测量单元生成的信号 的至少一个间歇，或基于随着设备接近即将发生的振荡不稳定的参数的平滑改变，而判断 在所述设备中的不稳定的起始。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括控制单元，其设置为与所述测量单元和所 述不稳定检测单元的至少一个进行通信，其中所述不稳定检测单元被配置为生成对应于振 荡不稳定的起始的控制信号；并且所述控制单元被配置为基于所述控制信号来控制所述不 稳定。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统在燃烧器、工业锅炉、喷烧器、气动声学 系统、气动弹性系统、空气动力学系统以及受限于振荡不稳定的任何其它设备的至少一个 中来检测不稳定。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统通过执行0-1测试、脉冲计数测试和赫斯 特指数测试的至少一个来确定不稳定。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统通过利用测量来确定不稳定，所述测量 能够跟踪在所述信号中的间歇的存在。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述测量单元包括多个传感器，其被配置为生成 所述对应于设备的动态的信号。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器从声学传感器、光电二极管和光电倍 增管的至少一个中选择。
8. 根据权利要求1所述的系统，其中模拟数字转换器与系统集成，以将由所述测量单 元生成的至少一个模拟信号转换为能够由所述不稳定检测单元处理的至少一个数字信号。
9.根据权利要求3所述的系统，其中数字模拟转换器与系统集成，以将作为从所述不 稳定检测单元的输出的至少一个数字信号转换为能够由控制单元处理的至少一个模拟信 号。
10.根据权利要求4所述的系统，其中，被配置为通过执行0-1测试而检测并控制所述 设备中的不稳定的系统包括： 所述测量单元，其设置为与所述设备进行通信并且被配置为生成对应于所述设备的动 态的至少一个信号（被测信号）； 信号调节器，其与所述测量单元进行通信，并且被配置为放大在所述测量单元中生成 的被测信号； 模拟数字转换器，其连接到所述信号调节器； 所述不稳定检测单元，其设置为与所述模拟数字转换器进行通信，并且被配置为基于 在所述设备中的不稳定的起始而生成在〇和1之间的值； 至少一个数字模拟转换器，其设置为与所述不稳定检测单元进行通信；以及 所述控制单元，其设置为与数字模拟转换器通信，其中 所述不稳定检测单元被配置为对于噪声/混乱信号生成接近1的值，而对于有规律的 动态则生成接近O的值。
11. 根据权利要求4所述的系统，其中，被配置为通过执行脉冲计数测试而检测并控制 所述设备中的不稳定的系统包括： 所述测量单元，其设置为与设备进行通信并且被配置为生成对应于所述设备中的动态 的至少一个信号（被测信号）； 阈值逻辑，其具有对于信号的固定的阈值； 内部选通电路，其设置为与所述阈值逻辑进行通信并且被配置为生成选通信号； 比较器，其设置为与所述阈值逻辑进行通信，并且被配置为对被测信号与信号的阈值 进行比较； 计数器，其设置为与所述阈值逻辑进行通信，并且被配置为对在信号的阈值之上的被 测信号中的峰的数量进行计数；以及 所述控制单元，其设置为与所述计数器进行通信并且被配置为管理所述设备的功能， 其中 所述选通信号控制从设备信号采集的持续时间。
12. 根据权利要求11所述的系统，其中所述系统进一步包括信号调节器，其设置为与 测量单元进行通信，并且被配置为放大被测信号。
13. 根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器被配置为管理所述设备的至少一个 操作参数的功能，从而防止所述设备不稳定。
14. 根据权利要求4所述的系统，其中，被配置为通过执行赫斯特指数测试而检测并控 制所述设备中的不稳定的系统包括： 所述测量单元，其设置为与设备进行通信并且被配置为生成对应于所述设备中的动态 的至少一个信号（被测信号）； 信号调节器，其与所述测量单元进行通信； 模拟数字转换器，其连接到所述信号调节器； 所述不稳定检测单元，其附接到所述模拟数字转换器； 至少一个数字模拟转换器，其连接到所述不稳定检测单元；以及 所述控制单元，其附接到数字模拟转换器。
15. -种确定在设备中即将发生的振荡不稳定的方法，所述方法包括： 生成对应于在设备中的动态的至少一个信号（被测信号）；以及 通过利用在不稳定起始之前由测量单元生成的信号中的至少一个所述间歇，或基于随 着设备接近即将发生的振荡不稳定而在参数中的所述平滑变化，判断设备的即将振荡不稳 定。
16. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括生成对应于设备的所述振荡不稳定的起 始的控制信号；以及基于所述控制信号来控制所述振荡不稳定。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中通过执行0-1测试、脉冲计数测试和赫斯特指数 测试的至少一个来判断在设备中的所述即将发生的振荡不稳定。
18. 根据权利要求15所述的方法，其中通过利用测量来判断设备的所述振荡不稳定， 所述测量能够跟踪在所述信号中的间歇的存在。
19. 根据权利要求15所述的方法，其中通过使用在所述不稳定期间产生的间歇脉冲来 判断振荡不稳定的所述过程进一步包括： 提供具有对于信号的固定阈值的阈值逻辑； 提供选通信号，其被配置为控制从设备进行信号采集的持续时间； 比较所述被测信号与信号的阈值； 对在信号的阈值之上的被测信号中的峰的数量进行计数；以及 基于峰的数量而在设备中控制不稳定。
【专利摘要】本发明描述了用于在实际设备中的振荡不稳定的起始的早期检测的系统。所述系统包括测量设备、不稳定检测单元及控制单元。测量设备被配置为生成对应于实际设备内部发生的动态的信号。不稳定检测单元被配置为从由测量设备产生的信号来判断实际设备的稳定性。此外，控制单元被配置为基于从不稳定检测单元获得的信息来控制实际设备中的各种操作参数。
【IPC分类】F02D45-00
【公开号】CN104704226
【申请号】CN201380051507
【发明人】维尼斯·耐尔·维诺德, 葛瑞斯库马兰·塔姆佩, 拉迈亚·卡若皮萨米, 苏吉米·拉曼·皮莱·印度萨卡哈瑞·耐尔, 萨拉瓦南·高普兰
【申请人】印度理工学院马德拉斯分校
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年3月26日
【公告号】CA2886848A1, EP2904247A1, US20150260609, WO2014054050A1