一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法及综合管理系统与流程

本发明涉及远程监管系统，具体是一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法及综合管理系统。

背景技术：

1、隔膜式氢气压缩机是一种特殊结构的往复式压缩机，压缩比大、密封性好、压缩气体不受润滑油和其他固体杂质所污染，适用于压缩高纯度、稀有贵重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蚀性以及高压等气体的使用工况。隔膜式氢气压缩机由活塞作往复直线运动，推动油液，使膜片做往复振动，在进排气阀的控制下，膜片每振动一次，即完成一次进排气过程。

2、针对隔膜式氢气压缩机运行过程中可能出现的异常状态，需要安排人员定期对隔膜式氢气压缩机的检修以确保其运行的安全性，检修效率低且消耗的人力成本较大，因此亟待解决。

技术实现思路

1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法及综合管理系统。本发明可对隔膜式氢气压缩机进行预测分析以判断其是否可能出现异常状态，检修效率高且消耗人力成本低。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法及综合管理系统，包括如下步骤：

4、s1、定义隔膜式氢气压缩机的安全预警周期，令μ为当前周期数，μ＝1时为起始周期；定义设备安全标准为s，隔膜式氢气压缩机的关键运行参数标准值集合为cs，关键运行参数包括压力指标、温度指标以及振动指标；

5、s2、在第μ周期结束时采集第μ周期内的隔膜式氢气压缩机的关键运行参数，将第μ周期与第μ周期之前的所有周期的各关键运行参数合并为集合cμ；

6、s3、将cμ代入预测算法，预测计算得出第μ+1周期的隔膜式氢气压缩机的关键运行参数预测集合为c′μ+1；

7、s4、计算c′μ+1中每个关键运行参数指标的偏离度，其中，压力指标偏离度为温度指标偏离度为振动指标偏离度为

8、s5、计算预测的第μ+1周期的设备综合安全度

9、

10、s6、将预测的第μ+1周期的设备综合安全度与设备安全标准s进行对比；

11、当表示该隔膜式氢气压缩机在第μ+1周期内可能出现安全隐患，需停机检修，检修后重置μ＝1；

12、当无需停机检修，该隔膜式氢气压缩机进入下一安全预警周期。

13、作为本发明进一步的方案：所述集合cs中的压力指标包括排气压力进气压力润滑油压力冷却水压力集合cs中的温度指标包括冷却前排气温度最终排气温度润滑油温度集合cs中的振动指标包括曲轴箱振动

14、集合cμ中的压力指标包括排气压力进气压力润滑油压力冷却水压力集合cμ中的温度指标包括冷却前排气温度最终排气温度润滑油温度集合cμ中的振动指标包括曲轴箱振动

15、集合c′μ+1中的压力指标包括排气压力进气压力润滑油压力冷却水压力集合c′μ+1中的温度指标包括冷却前排气温度最终排气温度润滑油温度集合c′μ+1中的振动指标包括曲轴箱振动

16、作为本发明再进一步的方案：所述压力指标偏离度

17、温度指标偏离度

18、振动指标偏离度

19、其中αi为压力指标偏离度的综合权重；

20、βi为温度指标偏离度的综合权重；

21、γ为振动指标偏离度的综合权重。

22、作为本发明再进一步的方案：构建关键运行参数权重计算矩阵b，并计算得出矩阵b最大特征值对应的特征向量ξ，根据特征向量ξ对每个关键运行参数进行赋权，赋权后进行归一化处理以得到αi、βi以及γ的综合权重值。

23、作为本发明再进一步的方案：矩阵

24、其中i、j为对应关键运行参数的序号；

25、aij表示关键运行参数i相较于关键运行参数j的影响程度因子；

26、aij＝1/aji；

27、aji表示关键运行参数j相较于关键运行参数i的影响程度因子。

28、作为本发明再进一步的方案：所述预测算法为bp神经网络算法。

29、一种隔膜式氢气压缩机综合管理系统，该综合管理系统采用如一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法对隔膜式氢气压缩机进行安全预警；

30、该综合管理系统还包括数据采集模块以及故障报警与诊断模块，数据采集模块采集隔膜式氢气压缩机的实时运行参数后将运行参数传输至数据处理及存储中心保存，故障报警与诊断模块读取数据及存储中心中的运行参数，并分析判断隔膜式氢气压缩机是否处于异常状态。

31、作为本发明再进一步的方案：所述数据采集模块采集第i时刻隔膜式氢气压缩机的实时运行参数包括排气压力进气压力润滑油压力冷却水压力冷却前排气温度最终排气温度润滑油温度排气流量主机电流以及曲轴箱位置振动加速度

32、所述故障报警与诊断模块内存储有隔膜式氢气压缩机运行参数的标准阈值范围，故障报警与诊断模块读取隔膜式氢气压缩机的实时运行参数后将实时运行参数与标准阈值范围进行比较判断，实时监测并生成对应的报警信息。

33、作为本发明再进一步的方案：该综合管理系统还包括检修预警模块，当隔膜式氢气压缩机的主机电流时，检修预警模块开始累积计算膜片的使用时长，当膜片的累计使用时长大于6000小时后，检修预警模块发出检修提醒。

34、作为本发明再进一步的方案：该综合管理系统还包括操作与管理模块，使用人员与操作与管理模块进行人机交互从而查看隔膜式氢气压缩机的运行参数实时曲线、历史运行数据、故障报警及维修信息、预警信息。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、1、本发明可基于隔膜式氢气压缩机的当前运行参数预测得到下一周期隔膜式氢气压缩机的运行参数，从而判断下一周期隔膜式氢气压缩机是否会出现异常情况，从而提前对设备进行停机检修以避免发生异常，检修效率高且消耗人力成本低。

37、2、本发明能对隔膜式氢气压缩机的实时运行参数进行监控，及时发现其运行过程中的异常状态，提供相应报警策略。此外，当隔膜式氢气压缩机在运行过程中发生故障报警时，根据系统数据实时识别当前故障部位及故障原因，便于现场管理人员对其状态采取及时的、有针对性的工艺调整、维护维修等措施，提高了隔膜式氢气压缩机运维的高效化与智能化。

技术特征：

1.一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法，其特征在于，所述集合cs中的压力指标包括排气压力进气压力润滑油压力冷却水压力集合cs中的温度指标包括冷却前排气温度最终排气温度润滑油温度集合cs中的振动指标包括曲轴箱振动

3.根据权利要求2所述的一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法，其特征在于，所述压力指标偏离度

4.根据权利要求3所述的一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法，其特征在于，构建关键运行参数权重计算矩阵b，并计算得出矩阵b最大特征值对应的特征向量ξ，根据特征向量ξ对每个关键运行参数进行赋权，赋权后进行归一化处理以得到αi、βi以及γ的综合权重值。

5.根据权利要求4所述的一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法，其特征在于，矩阵

6.根据权利要求1所述的一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法，其特征在于，所述预测算法为bp神经网络算法。

7.一种隔膜式氢气压缩机综合管理系统，其特征在于，该综合管理系统采用如权利要求1～6中任意一项所述的一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法对隔膜式氢气压缩机进行安全预警；

8.根据权利要求7所述的一种隔膜式氢气压缩机综合管理系统，其特征在于，所述数据采集模块采集第i时刻隔膜式氢气压缩机的实时运行参数包括排气压力进气压力润滑油压力冷却水压力冷却前排气温度最终排气温度润滑油温度排气流量主机电流以及曲轴箱位置振动加速度

9.根据权利要求7所述的一种隔膜式氢气压缩机综合管理系统，其特征在于，该综合管理系统还包括检修预警模块，当隔膜式氢气压缩机的主机电流时，检修预警模块开始累积计算膜片的使用时长，当膜片的累计使用时长大于6000小时后，检修预警模块发出检修提醒。

10.根据权利要求7所述的一种隔膜式氢气压缩机综合管理系统，其特征在于，该综合管理系统还包括操作与管理模块，使用人员与操作与管理模块进行人机交互从而查看隔膜式氢气压缩机的运行参数实时曲线、历史运行数据、故障报警及维修信息、预警信息。

技术总结
本发明公开了一种隔膜式氢气压缩机安全预警方法及综合管理系统，包括如下步骤：S1、定义隔膜式氢气压缩机的安全预警周期，令μ为当前周期数，μ＝1时为起始周期；定义设备安全标准为S，隔膜式氢气压缩机的关键运行参数标准值集合为C<subgt;S</subgt;，关键运行参数包括压力指标、温度指标以及振动指标；本发明可对隔膜式氢气压缩机进行预测分析以判断其是否可能出现异常状态，检修效率高且消耗人力成本低。

技术研发人员：朱全琛,舒悦,刘志龙,何明,刘晓明,李奉誉,陶波,闫慧敏,袁恒川
受保护的技术使用者：合肥通用机械研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13