【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业工程，尤其涉及一种用于排气热交换器诊断的方法和系统。
技术介绍
1、随着对可持续发展和环境友好型工业的需求增加，对能源系统的高效利用变得至关重要。排气热交换器在能源回收和排放控制中起着关键作用。通过提高热交换器的性能和检测潜在故障，可以降低能源消耗和减少环境影响。然而，传统的热交换器诊断方法不能实时监测热交换器的运行状态，只能在故障发生后进行人工诊断和分析，从而缺乏智能化和预测性能的特点，无法根据系统的运行模式进行自动学习或提前预测可能发生的故障。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供一种用于排气热交换器诊断的方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种用于排气热交换器诊断的方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：利用状态监测模块对发动机进行实时状态检测，生成实时工作状态数据；通过实时工作状态数据控制传感器采集模块进行实时数据采集，分别生成氧含量差异数据以及温度周期校准数据；
4、步骤s2：对温度周期校准数据进行局部排气熵值处理，生成排气熵值数据；利用氧含量差异数据对排气熵值数据进行排气热动力分析，生成熵动力特征数据；
5、步骤s3：对熵动力特征数据进行异常热特性检测，生成异常热特性数据；基于异常热特性数据利用主控模块控制超声波换能器对排气管进行声波信号发射与接收，得到原始声波信号数据；根据原始声波信号数据进行空间传热系数集处理，生成空间传热系数集；
6、步骤s4：对空间传热系数集进行异常
7、步骤s5：根据故障诊断数据进行故障分级划分，生成故障分级数据；根据故障分级数据进行预警处理，生成预警数据；通过预警数据对故障诊断数据进行维修建议制定，从而生成故障诊断结果数据；利用主控模块将故障诊断结果数据传输至终端设备进行可视化处理。
8、本专利技术通过实时监测发动机的工作状况，及时发现异常或故障，提高发动机的运行效率和安全性。同时，可以根据实时工作状态数据调节传感器的采集频率和范围，优化数据的质量和量。利用温度周期校准数据计算排气的熵值，反映排气的混乱程度和能量损失。通过氧含量差异数据，可以分析排气的燃烧效率和氧化还原反应的情况，得到熵动力特征数据，描述排气的热力学性质和变化规律。通过熵动力特征数据检测排气中是否存在异常的热特性，如温度过高、过低、波动过大等，生成异常热特性数据，标识出可能存在故障的区域。然后，利用超声波换能器对排气管进行声波信号的发射和接收，利用声波的反射、折射、衍射等现象，得到原始声波信号数据，反映排气管的内部结构和空间分布。根据原始声波信号数据，可以计算出排气管内部的空间传热系数集，反映排气管的传热效果和热损耗。通过空间传热系数集检测排气管内部是否存在异常的传热区域，如传热系数过高、过低、不均匀等，生成异常区域评分数据，评估异常区域的严重程度和影响范围。然后，通过异常区域评分数据，可以对热交换器进行空间结构定位处理，生成故障诊断数据，确定故障的具体位置和类型。根据故障诊断数据进行故障分级划分，生成故障分级数据，按照故障的严重程度和紧急程度，将故障分为不同的等级，根据不同的故障等级，给出不同的预警信息，如提示、警告、报警、停机等。根据不同的故障类型和位置，给出相应的维修建议，如清洗、调整、更换、大修等。将故障诊断结果以图形、表格、文字等形式展示给用户，方便用户了解故障情况和采取措施。
9、优选地，步骤s1包括以下步骤：
10、步骤s11：利用状态监测模块对发动机进行实时工作状态监测，分别得到实时工作状态数据以及实时工作环境数据，其中实时工作状态数据包括运行状态数据以及实时工作参数数据；
11、步骤s12：根据运行状态数据进行工作状态判断，当发动机状态为正常工作状态时，利用主控模块控制水温传感器对冷却液进行实时电阻值采集，生成冷却电阻值数据；当发动机状态为非正常工作状态时，将发动机状态标记为非工作状态，并反馈给主控模块；
12、步骤s13：对冷却电阻值数据进行温度值处理，生成冷却液温度数据，当冷却液温度数据达到预设的最佳工作温度值时，将发动机切换至闭环控制，并利用氧传感器采集发动机中排气的氧含量程度，从而获得氧电压信号数据；当冷却液温度数据未达到预设的最佳工作温度值时，不采取处理；
13、步骤s14：对氧电压信号数据以及冷却液温度数据进行动态变化分析，分别生成氧含量变化曲线以及温度周期变化曲线；
14、步骤s15：基于性能模型库利用实时工作参数数据以及实时工作环境数据对热交换器进行性能模式匹配，生成性能模式匹配数据；
15、步骤s16：根据性能模式匹配数据进行理论值计算，分别生成理论氧含量数据以及理论温度周期数据；
16、步骤s17：利用理论氧含量数据对氧含量变化曲线进行差异对比处理，生成氧含量差异数据；利用理论温度周期数据对温度周期变化曲线进行时序校准处理，生成温度周期校准数据。
17、本专利技术通过状态监测模块获取发动机实时工作状态和环境数据，以便快速了解其运行状况。根据运行状态数据进行工作状态判断，及时标记非正常工作状态，并反馈给主控模块，以实现快速检测和响应异常情况的目的。利用水温传感器实时采集冷却电阻值数据，对冷却液进行实时监测，有助于检测冷却系统的状态。处理采集的冷却电阻值数据，生成冷却液温度数据，并在达到预设最佳工作温度值时切换至闭环控制，以提高燃烧效率和性能。对氧电压信号数据和冷却液温度数据进行动态变化分析，生成氧含量变化曲线和温度周期变化曲线，有助于深入了解发动机运行的动态特性。利用实时工作参数数据和工作环境数据对热交换器进行性能模式匹配，确保热交换器在不同工作条件下能够达到最佳性能，提高系统的效率和能效。利用理论氧含量数据对氧含量变化曲线进行差异对比处理，有助于识别实际氧含量与理论值之间的差异，从而更好地了解发动机燃烧过程的实际表现。利用理论温度周期数据对温度周期变化曲线进行时序校准处理，生成温度周期校准数据。这有助于调整温度周期数据，确保其与理论值相符，提高系统的测量精度和准确性。
18、优选地，步骤s14包括以下步骤：
19、步骤s141：通过预设的滤波器对氧电压信号数据进行滤波处理，生成平滑氧信号数据；
20、步骤s142：根据平滑氧信号数据进行信号频谱转换处理，得到氧信号频谱数据；
21、步骤s143：将冷却液温度数据进行波形图处理，生成温度频谱数据；
22、步骤s144：利用频率漂移算法对温度频谱数据以及氧信号频谱数据分别进行动态变化校准处理，分别得到动态温度频谱数据以及动态氧信号频谱数据；
23、步骤s145：根据动态氧信号频谱数据进行氧含量计算，并进行氧含量曲线绘制，生成氧含量变化曲线；
24、步骤s146：根据动态温度频谱数据进行周期性趋势分析，并进行温度周期曲线绘制，生成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，应用于热交换器，该热交换器包括数据处理模块、主控模块、状态监测模块、性能模型库、传感器采集模块以及无线传输模块，传感器采集模块包括氧传感器、水温传感器、超声波换能器，该用于排气热交换器诊断的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S14包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S144中频率漂移算法公式如下所示：
5.根据权利要求2所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，排气步骤S3包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S35包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S352中顺逆流判定算法公式如
9.根据权利要求6所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
10.一种用于排气热交换器诊断的系统，其特征在于，用于执行如权利要求1所述的用于排气热交换器诊断的方法，该用于排气热交换器诊断的系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，应用于热交换器，该热交换器包括数据处理模块、主控模块、状态监测模块、性能模型库、传感器采集模块以及无线传输模块，传感器采集模块包括氧传感器、水温传感器、超声波换能器，该用于排气热交换器诊断的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤s14包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于排气热交换器诊断的方法，其特征在于，步骤s144中频率漂移算法公式如下所示：
5.根据权利要求2所述的用于排气热交换...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶梓，
申请(专利权)人：深圳棁鑫新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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