基于閾值的電動調節閥故障檢測方法研究

代希文，周犢，趙桂生，邵浙梁，于新海，周邵萍

（1. 華東理工大學，上海 200237；2. 中廣核核電運營有限責任公司，廣東 深圳 518000；3. 中廣核研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

閥門在線無故障運行對于系統正常運行至關重要。據統計，一座包含兩臺百萬千瓦機組的核電站每年用于閥門的維護費用高達上億元，占電站總維護費用的近50%[1]。因此，通過在線監測閥門運行參數，準確及時判別閥門運行狀態從而檢測出故障，對保障工藝系統安全運行具有非常重要的意義[2]。

故障檢測是根據監測參數，通過相關分析判斷閥門運行狀態好壞的過程[3]。目前有許多學者就閥門故障檢測的方法開展研究，并形成了以累計殘差法和單指標控制圖法等為主的故障檢測方法[4-5]。例如，2012 年，黃愛芹等[6]采用累計殘差法和3σ殘差控制圖對氣動調節閥的狀態進行評估測試，實現了閥門的故障檢測。2015 年，張昭[7]通過累計殘差法對DAMADICS 閥門仿真平臺的故障數據進行檢測，并識別出大部分故障。這類方法以單指標參數作為閥門故障檢測的標準，具有過程簡單、便于解釋的優點，然而，單指標評估存在無法對各閥門監測參數做系統分析的缺點，導致實際應用的準確性 差。

隨著傳感器靈敏度的提高和上位機存儲技術的進步，通過傳感器對運行狀態的閥門進行監測，運用信息融合的方法對多源數據分析和處理成為了新的故障檢測的趨勢。2019 年，王印松等[8]提出一種基于特征指標信息融合的方法，實現了閥門的故障檢測，同年，孫天舒等[9]通過二分類器構建靜態特征，相似度表征動態特征的方法，融合靜態距離和動態變化等參數，實現了氣動調節閥執行機構的故障檢測并取得較好的效果。……