專利名稱：填充有流體的電氣設(shè)備用的智能分析系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及填充有流體的電氣設(shè)備，具體來說本發(fā)明涉及實時確定電氣設(shè)備的操作狀態(tài)、分析狀態(tài)和預(yù)報的設(shè)備和方法。
電氣設(shè)備，特別是中壓或高壓電氣設(shè)備，需要在其各部件之間實現(xiàn)高度的電氣絕緣和熱隔離。因此，眾所周知的方法是將電氣設(shè)備的各個組件，比如變壓器線圈，密封在容器中，并且填充該容器以流體。該流體便于這些組件所產(chǎn)生的熱的散失，而且可以經(jīng)熱交換器循環(huán)，以有效降低組件的工作溫度。流體的另一目的是充作部件之間的電絕緣，或者是對組件周圍的其它絕緣形式，比如纖維素紙或其它絕緣材料的一種補充。可以采用具有所需電氣和熱特性的任何流體。通常，電氣設(shè)備填充有油類，比如蓖麻油，礦物油，或植物油，或合成“油”，比如氯化聯(lián)苯，硅樹脂，或六氟化硫。
通常，電氣設(shè)備使用在故障代價可能非常昂貴的，或者甚至由于關(guān)鍵系統(tǒng)的斷電故障因而代價可能是災(zāi)難性的不利環(huán)境中。同樣，電氣設(shè)備的故障通常導(dǎo)致對設(shè)備自身以及周圍設(shè)備有很大程度的損害。此外，這種故障可能由于電沖擊、火、或者爆炸而導(dǎo)致對人員的傷害。因此，需要的是監(jiān)視電氣設(shè)備的狀態(tài)，以通過對初始故障的檢測來預(yù)測設(shè)備的潛在故障，以及通過修復(fù)、更換、或調(diào)節(jié)設(shè)備的操作條件而采取補救行動。但是，填充流體的電氣設(shè)備的性能和狀態(tài)會隨著時間的流逝而有所降低。應(yīng)當(dāng)將初始和可接收的性能降低與故障和初始故障區(qū)別開來。
公知的監(jiān)測填充流體電氣設(shè)備的狀態(tài)的方法是監(jiān)視流體的各種參數(shù)。例如，已知流體和流體中總的可燃?xì)怏w(TCG)的溫度對填充有流體的電氣設(shè)備的操作狀態(tài)有所指示。因此，監(jiān)視流體的這些參數(shù)可以提供對設(shè)備中任何始發(fā)故障的指示。例如，已發(fā)現(xiàn)隨著電氣設(shè)備中纖維素絕緣的熱老化和性能降低，一氧化碳和二氧化碳的濃度會增加。氫和碳?xì)浠衔锏臐舛纫矔捎谘h(huán)電流和諸如電暈和飛弧的介質(zhì)擊穿引起的熱點而增加。氧和氮的濃度表明在大型設(shè)備、比如變壓器中所采用的氣體加壓系統(tǒng)的質(zhì)量。因此，溶解氣體分析法(DGA)已經(jīng)成為辨別在填充流體的電設(shè)備中始發(fā)故障的一種廣為接受的方法。
在常規(guī)的DGA方法中，一定量的流體經(jīng)排水閥從設(shè)備的容器中排出。然后排出的流體在實驗室或由現(xiàn)場的設(shè)備進行溶解氣體測試。這一測試方法被稱為Aoff-line@DGA(離線式DGA)。由于這些氣體是由各種已知的故障，比如絕緣材料或設(shè)備電部件的其它部分的性能降低，線圈中各圈之間的短路，過載，連接松弛等等造成的，所以產(chǎn)生了各種將流體中的各種氣體的量和該流體包含于其中的電氣設(shè)備內(nèi)的特定故障關(guān)聯(lián)起來考慮的診斷理論。
但是，由于常規(guī)的離線式DGA方法要求將流體從電氣設(shè)備除去，因此這些方法不能，1)得出和設(shè)備中發(fā)生的任何故障有關(guān)的局部化位置信息，2)考慮設(shè)備中氣體的空間變化，以及3)提供和故障有關(guān)的實時數(shù)據(jù)。如果分析是非現(xiàn)場進行的，幾小時內(nèi)可能得不出結(jié)果。在這段時間內(nèi)始發(fā)故障可能會演變?yōu)樵O(shè)備故障。
MICROMONITORS，INCJ和SYPROTECJ公司各自開發(fā)了駐留在變壓器的排水閥或其它單個地點內(nèi)的氣體傳感器，這些傳感器克服了離線DGA的某些局限性。但是，利用這樣的裝置是無法辨別和故障有關(guān)的位置數(shù)據(jù)，這是因為它設(shè)置在一個預(yù)先定義的地點而不提供氣體源(即，故障)位置的任何指示。美國專利4,654,806披露了監(jiān)視變壓器的設(shè)備，它包括檢測油溫、油中氣體、和外殼溫度。來自傳感器的原始數(shù)據(jù)由微計算機采集，并周期性地下載到遠程主機。微計算機可以將各種測得參數(shù)和預(yù)定閾值相比較，如果超出閾值則啟動警報或其它示警手段。遠程主機可以基于周期性下載到遠程主機的參數(shù)控制變壓器的冷卻系統(tǒng)。類似地，美國專利3,855,503披露了一個遠程監(jiān)控的變壓器，其中來自傳感器的數(shù)據(jù)被下載到遠程計算機并將其和預(yù)定閾值比較。如果超出閾值，則將變壓器斷電。據(jù)美國專利4,654,806披露，單個閾值可以基于其它閾值而改變。但是，美國專利4,654,806和3,855,503不能實時提供廣泛而慎密的診斷，這是因為它們沒有考慮填充流體的電氣設(shè)備的各種操作參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系或填充流體的電氣設(shè)備隨著時間的正常性能退化。題為“Monitoring the Healthof Power Transformer”(監(jiān)視功率變壓器的使用狀況)的文章探討了麻省技術(shù)研究所所作的和基于模型的診斷系統(tǒng)有關(guān)的研究。
已知方法和設(shè)備不能提供對填充流體的電氣設(shè)備中的始發(fā)故障的準(zhǔn)確實時診斷，以及對填充流體的電氣設(shè)備情況的預(yù)報，這是因為填充流體的電氣設(shè)備的各種操作參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系在現(xiàn)有技術(shù)中并未被完全涉及。例如，超出正常范圍的溫度上升可能是由于負(fù)載中的臨時升高而不是由于始發(fā)故障造成的。其它參數(shù)的關(guān)聯(lián)方式更為復(fù)雜，現(xiàn)有技術(shù)也未有所涉足。此外，上面討論的裝置沒有考慮變壓器狀態(tài)隨時間的動態(tài)變化。
美國專利5,845,272披露了一個用于隔離機車或具有多個設(shè)備的工序中的故障的系統(tǒng)。系統(tǒng)利用了來自各傳感器的輸出作為包括因果網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的知識庫。但是，該專利未涉及對填充流體的電氣設(shè)備的診斷，因此沒有考慮填充流體的電氣設(shè)備的各參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系以及填充流體的電氣設(shè)備狀態(tài)隨時間的動態(tài)變化。
總之，公知的方法和設(shè)備沒有考慮填充流體的電氣設(shè)備操作的分析模型，包括熱、流體流動、電場、壓力大小、化學(xué)、故障模式、故障根源和氣在油中的模型，所有這些之間的關(guān)系很復(fù)雜，而且隨時間變化。因此，公知的方法和設(shè)備不能精確鑒別和預(yù)測填充流體的電氣設(shè)備故障模式以及評估填充流體的電氣設(shè)備的使用期。
本發(fā)明涉及電氣設(shè)備的診斷設(shè)備和方法。本發(fā)明的第一方面是為其部件被流體圍繞的那種填充流體的電氣設(shè)備所用的智能分析設(shè)備。該設(shè)備包括多個傳感器，這些傳感器和填充流體的電氣設(shè)備耦合并且經(jīng)配置輸出指明電氣設(shè)備的多個操作參數(shù)的信號；還包括一個診斷裝置，它和所述傳感器相連，并且采用一個處理器基于電氣設(shè)備的至少一個分析模型和傳感器輸出信號，通過應(yīng)用由所述至少一個分析模型所計算的參數(shù)值和在因果網(wǎng)絡(luò)中由傳感器信號所指明的參數(shù)值，確定電氣設(shè)備的操作特征。
本發(fā)明的第二方面是用于其部件被流體圍繞的那種填充流體的電氣設(shè)備的智能分析方法。該方法包括檢測電氣設(shè)備的多個操作參數(shù)的步驟，所述電氣設(shè)備具有配備用于盛放流體的密閉容器和設(shè)置在密閉容器中的至少一個電氣部件，產(chǎn)生指明在檢測步驟中檢測到的所述電氣設(shè)備的多個操作參數(shù)的信號；并且基于電氣設(shè)備的至少一個分析模型和檢測步驟中產(chǎn)生的信號，通過應(yīng)用由所述至少一個分析模型所計算的參數(shù)值和在因果網(wǎng)絡(luò)中由產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的信號所指明的參數(shù)值，確定電氣設(shè)備的操作特征。
結(jié)合附圖閱讀下文對優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明，將會對本發(fā)明有更全面的理解。附圖中

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例及相關(guān)電氣設(shè)備的示意圖；圖2是所述優(yōu)選實施例的診斷確定例程的流程圖；圖3是優(yōu)選實施例的可能的故障模式的表示圖；以及圖4是圖3故障模式的因果網(wǎng)絡(luò)的表示圖。
本發(fā)明的實施例利用了將填充流體的電氣設(shè)備的操作結(jié)合因果網(wǎng)絡(luò)的分析模型，以便確定填充流體的電氣設(shè)備的操作狀態(tài)、診斷和預(yù)報。分析模型可以包括熱特性的模型，電和磁場，溫度-壓力大小，故障模型，故障模式，故障根源，油中氣體，和化學(xué)成分。分析模型隨時間進行調(diào)節(jié)，以便考慮填充流體的電氣設(shè)備的狀態(tài)變化。采用了一個信任網(wǎng)絡(luò)來動態(tài)調(diào)節(jié)因果網(wǎng)絡(luò)的各個參數(shù)。
圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。診斷系統(tǒng)10包括經(jīng)調(diào)整和電氣設(shè)備20相耦合的診斷裝置30，在本優(yōu)選實施例中該電氣設(shè)備是一個電氣變壓器。電氣設(shè)備20包括電氣部件22和部件22周圍的密閉容器24，電氣部件22含有變壓器的一個鐵心和線圈/繞組。密閉容器24經(jīng)調(diào)整包含流體F，比如油，用于冷卻部件22并使之絕緣。流體F可以由設(shè)置在密閉容器24中或附近的泵26抽吸通過密閉容器24和散熱器(圖中未表示)。散熱器的作用是熱交換器，用以冷卻流體F并由此從部件22帶走熱量，它可以包括任何公知形式的管道，導(dǎo)管，熱交換表面，冷卻元件，泵，風(fēng)扇等等。冷卻可以按流體F的熱對流，熱傳導(dǎo)，分子傳導(dǎo)，或任何其它方式進行。
多個傳感器28a-28f按適當(dāng)方式操作性耦合到電氣設(shè)備20。傳感器28a-28f只要能夠檢測所需參數(shù)并產(chǎn)生(即，輸出)指示所檢測參數(shù)的數(shù)值的信號，可以是任何適當(dāng)類型。在優(yōu)選實施例中，傳感器28a是伏特計，安培計，或者測量電氣設(shè)備20上的電氣負(fù)載的此類裝置，并且耦合到電氣設(shè)備20的負(fù)載端29，傳感器28b是設(shè)置在密閉容器24內(nèi)流體F中的溫度傳感器，傳感器28c是設(shè)置在密閉容器24內(nèi)流體F中的壓力傳感器，傳感器28d是設(shè)置在密閉容器24內(nèi)流體F中的氫分子傳感器，傳感器28e是流體循環(huán)傳感器，傳感器28f是液位傳感器。
在優(yōu)選實施例中，傳感器28b-28f和流體F接觸。但是，本發(fā)明僅要求傳感器28b-28f能夠測量流體F的測量參數(shù)。因此，傳感器和流體F的關(guān)系可以是接觸式或非接觸式，取決于所使用的傳感器類型而定，下文將予以詳細(xì)討論。例如，傳感器28b-28f可以距流體F遠程設(shè)置，且將傳感元件設(shè)置在流體F中?；蛘撸瑐鞲衅?8b-28f可以距流體F遠程設(shè)置，且在一定距離處(比如通過光學(xué)裝置或類似裝置)監(jiān)測在流體F中的參數(shù)。傳感器28a-28f可以設(shè)置在任何位置，并且可以在任何位置檢測電氣設(shè)備20的參數(shù)，比如電氣設(shè)備20的類型、尺寸和形狀，待評估的診斷和預(yù)測實驗，以及實際應(yīng)用的任何其它細(xì)節(jié)。例如，可能希望檢測各參數(shù)的數(shù)值，包括繞組溫度熱點溫度，鐵心溫度，加載抽頭切換開關(guān)(OLTC)溫度，環(huán)境溫度，氣體空間壓力，液位，流體中的濕度，流體介電強度，聲學(xué)局部流量，設(shè)備中的聲壓，環(huán)境聲壓，流體中的各種氣體，流體流動，風(fēng)扇/泵速和電流，負(fù)載電流，線電壓和振動。所有這些參數(shù)可以用已知傳感器檢測。此外，可以采用復(fù)數(shù)個傳感器來同時測量在一個以上的地點的同一參數(shù)。當(dāng)然，可以有任意數(shù)量的傳感器，這取決于擬測量的參數(shù)和所需的測量地點。
傳感器28a-28f可以固定地設(shè)置在電氣設(shè)備20之上或之中的所需位置處，或者可以可拆除地設(shè)置在所需位置處，辦法是有選擇地經(jīng)傳感器端口或貫穿密閉容器24的器壁形成的其它開口或電氣設(shè)備20的其它部分插入。傳感器28b-28f可以是任何合適類型的傳感器。例如，每個傳感器28a-28f可以是一或多個金屬絕緣體-半導(dǎo)體二極管傳感器，光纖探針，聲學(xué)或光學(xué)波導(dǎo)，雙金屬傳感器，薄膜傳感器，或其它任何適當(dāng)?shù)膫鞲衅骰驌Q能器，以便測量這里所提及的參數(shù)。傳感器28a可以是任何已知類型的電負(fù)載傳感器件，比如阻性或感性器件。如果傳感器28a-28f本質(zhì)上是電的或電子的并且設(shè)置在電氣設(shè)備20的高EM場區(qū)內(nèi)，那么可以提供適當(dāng)?shù)碾姎馄帘?。光學(xué)或其它類型的傳感器不論位置如何，都不必是電氣屏蔽的。傳感器28a-28f產(chǎn)生指示由此檢測到的電氣設(shè)備20的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)或信號。
診斷裝置30耦合到電氣設(shè)備20，用以確定電氣設(shè)備20的各種操作特性，它包括處理器40，輸入/輸出接口(I/O)50，用戶接口60，數(shù)據(jù)總線70和電源72。傳感器28a-28f和泵26經(jīng)合適的引導(dǎo)機制以通信方式耦合到I/O50。例如如果傳感器28a-28f是電子的或產(chǎn)生電子信號，那么可以在從傳感器28a-28f到I/O50之間延伸有電導(dǎo)體。這些導(dǎo)體可以包括任何適當(dāng)?shù)慕泳€條，連接器，或此類裝置，供連接至I/O50。傳感器28a-28f和I/O50之間的耦合(即傳導(dǎo)信號)可以用電線，光纖線纜，射頻器件，紅外線器件，或采用其它公知方式完成。泵26可以按類似方式耦合到I/O50。診斷裝置30可以經(jīng)遠程或本地通訊鏈路，比如電話線，RS232串行鏈路，通用串行總線(USB)連接，射頻鏈路，紅外鏈路等等和傳感器28a-28f以及泵26通訊。電源72在圖示中表示為單獨的元件。但是，電源可以和其它部件之一或多個集成在一起。
I/O50包括多個信號調(diào)節(jié)電路52a-52g，這些信號調(diào)節(jié)電路可以是適合用于調(diào)節(jié)從傳感器28a-28f和泵26輸出的信號或數(shù)據(jù)。例如，信號調(diào)節(jié)電路52a-52g可以包括以公知方式平滑、采樣、限流、扼流、放大、衰減或執(zhí)行其它功能的電路。注意，泵26可以包括反饋功能，以提供表示其操作狀態(tài)的信號或數(shù)據(jù)，比如流速計反饋、振動反饋、或負(fù)載反饋之一或多個。類似地，每個信號調(diào)節(jié)電路52a-52g能夠調(diào)節(jié)被送往傳感器28a-28f和泵26的輸出信號。這樣的信號可以進行閾值的調(diào)節(jié)，線性化參數(shù)，靈敏度調(diào)節(jié)，速度調(diào)節(jié)(在泵26的情況下)，等等，下文將對此作進一步描述。信號調(diào)節(jié)電路52a-52g在圖中表示為單獨的元件。但是，一或多個信號調(diào)節(jié)電路可以和傳感器、處理器或其它部件集成在一起。
I/O50還包括多通道數(shù)字-模擬變換器和模擬-數(shù)字變換器(D/A)54和處理器40，該變換器54提供在傳感器28a-28f的信號和泵26之間的接口，泵和傳感器在優(yōu)選實施例中是模擬的，而處理器40在本實施例中是數(shù)字的。當(dāng)然，如果傳感器28a-28f，泵26和處理器40都是模擬或都是數(shù)字的，那么D/A54可以省略。D/A54經(jīng)數(shù)據(jù)總線70耦合到處理器40，進行雙向通訊。處理器40包括中央處理器單元(CPU)42，和存儲器裝置44。CPU42執(zhí)行存儲在存儲器裝置44中的控制程序。存儲器裝置44可以包含標(biāo)準(zhǔn)磁存儲器裝置，比如硬盤，用于存儲控制程序和其它數(shù)據(jù)，它還包括工作區(qū)(Awork space@)，比如隨機存取存儲器(RAM)，便于CPU42暫時存儲數(shù)據(jù)。
診斷裝置30還可以包括用戶接口60，它由顯示器62和輸入裝置64構(gòu)成。輸入裝置64可以是任何類型的鍵盤、鼠標(biāo)、開關(guān)或允許用戶向處理器30輸入設(shè)置參數(shù)、指令等等的任何其它裝置。顯示器62可以是任何足以指示操作狀態(tài)的顯示器，比如LCD或CRT顯示器，一個或一系列的指示燈，可聽警報等等。電源72向診斷裝置30的其它元件供電，可以是任何已知類型的電源，比如電池，燃料電池或從交流輸入端提供直流功率的整流器。診斷裝置30可以是基于微處理器的裝置，比如個人計算機或可編程邏輯控制器，硬布線的邏輯裝置，或任何其它的完成下文披露的必要處理的裝置。
處理器40包含在存儲器裝置44中存儲的預(yù)編程的控制程序，用于按下列方式確定各特性，比如診斷特征，預(yù)測特征，性能特性，電氣設(shè)備20的壽命評估。具體而言，控制程序包括電氣設(shè)備狀態(tài)的各種分析模型，因果網(wǎng)絡(luò)，和信任網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)總線70可以利用傳輸和接收數(shù)據(jù)或信號的任何合適類型的硬件和/或軟件協(xié)議。例如，數(shù)據(jù)總線70可以是標(biāo)準(zhǔn)的ISA總線，DCI總線，GPIB總線等等。數(shù)據(jù)可以從遠程或本地主計算機接收或向其發(fā)送，以提供進一步的診斷、預(yù)報和控制，以及協(xié)調(diào)多個填充流體的電氣設(shè)備的診斷和操作。
在操作中，密閉容器24完全或部分填充流體F，例如油。在這種狀態(tài)下，傳感器28b、28c、28d、28e和28f和流體F接觸，或其它可以檢測流體F中的參數(shù)的方式設(shè)置。在優(yōu)選實施例中，傳感器28b檢測流體F的溫度，傳感器28c檢測流體F的壓力，傳感器28d檢測流體F中氫分子的含量，傳感器28e檢測流體F的循環(huán)，傳感器28f檢測流體F的液位。其它所測得的參數(shù)可以包括，但不限于各種氣體(比如乙炔，碳一氧化物，乙烯)的含量，繞組溫度，熱點溫度，鐵心溫度，加載抽頭切換開關(guān)(OLTC)溫度，環(huán)境溫度，氣體空間壓力，液位，流體中的濕度，流體介電強度，聲學(xué)局部流量，聲壓，環(huán)境聲壓，氣體含量，流體流動，抽吸速度，和振動。當(dāng)然，可以檢測任何有助于確定工作狀況和/或在電氣設(shè)備20的分析模型中所考慮的參數(shù)。
圖2是根據(jù)優(yōu)選實施例的診斷確定例程的流程圖。該例程的形式可以是存儲在存儲器裝置44中的軟件，該軟件以任何可由CPU42讀出的適當(dāng)語言或代碼寫成。例如軟件例程可以用Basic，C++等等寫成。來自D/A54的輸出信號(即傳感器數(shù)據(jù))代表設(shè)備20的參數(shù)，并經(jīng)總線70輸入處理器40。傳感器數(shù)據(jù)首先進入確認(rèn)步驟100，確定相應(yīng)傳感器是否工作正常。例如，確認(rèn)步驟100可以包括將傳感器數(shù)據(jù)和與傳感器28a-28f所檢測到的參數(shù)的可能(盡管不必是希望的)值相對應(yīng)的預(yù)定最小和最大閾值進行比較的步驟。例如，如果和傳感器28b(溫度傳感器)對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)表明其溫度高于或低于可能允許的油溫，比如低于環(huán)境溫度或比部件22的溫度額定值，那么可以假定傳感器28a并未正常工作。而且，確定步驟100可以包含檢查在傳感器數(shù)據(jù)所指明的數(shù)值中是否存在表明傳感器28a有間隙性問題的不會發(fā)生的波動的步驟。確定步驟100按相似的方式對每個傳感器28a-28f進行。如果傳感器28a-28f中的某一個表明在確定步驟100中未正常工作，那么在顯示器62或遠程顯示器上顯示一個適當(dāng)?shù)腻e誤信息，或者以別的方式記錄或告知操作者或傳送到遠程計算機。來自有缺陷的傳感器的數(shù)據(jù)可以被忽略，直至該傳感器被修復(fù)或替代?；蛘?，有缺陷傳感器所測量到的參數(shù)可以由下文敘述的模型之一進行計算。
然后，例程進入運算步驟110，在該步驟根據(jù)針對設(shè)備20中各種參數(shù)設(shè)計的模型基于其它所檢測的參數(shù)來計算該參數(shù)。例如，氫模型是基于設(shè)備配置信息，即設(shè)備20的大小、相對尺寸、部件、流體類型等等，計算氫分子(H2)的理論值。優(yōu)選實施例包括氫模型112，溫度模型114，和壓力模型116。對于每個參數(shù)可以采用任何各種公知的模型。例如在Massachusetts Institute of Technology研究所開發(fā)的AMIT Hydrogen Model@可以用作為氫模型112。該MIT HydrogenModel模型采用下列方程H2[k]＝+XTtopoil[k]+X(Ttopoil[k])2其中k是時間測量指數(shù)；H2[k]是氫分子按每個指數(shù)間隔計算得到的數(shù)值；Ttopoil[k]是按每個指數(shù)測得的頂層油溫度；氫分子常數(shù)；氫分子一階系數(shù)；以及氫分子二階系數(shù)。
類似地，AMIT Temperature Model@可以用作為溫度模型114，它采用下列方程Θtop[k]=ToTo+ΔtΘtop[k-1]+ΔtTo+Δt(Θamb[k]+Θu[k])]]>其中k是時間測量指數(shù)；Θtop[k]是按每個指數(shù)間隔計算得到的頂層油溫度；Θamb[k]是按每個指數(shù)間隔測量得到的環(huán)境溫度；Δt是采樣頻率；Θu[k]是對于每個指數(shù)間隔的電流負(fù)載L而言的最大頂層油上升；以及To是根據(jù)各變壓器物理特性計算得到的油時間常數(shù)。
可以使用任意各種公知的壓力模型。這些模型根據(jù)電氣設(shè)備20的具體物理特性而配置(即，計算常數(shù)，和系數(shù))。例如，可以按已知方式考慮標(biāo)稱負(fù)載，頂層油上的平均導(dǎo)體溫度上升，頂層油上升，負(fù)載損耗比，冷卻特性，損耗，熱容量，部件22的重量，密閉容器24的重量，電氣設(shè)備20的流體容量，來開發(fā)適當(dāng)?shù)哪Ｐ汀?br> 一旦在步驟110根據(jù)這些模型由處理器40計算出每個參數(shù)的各個數(shù)值，則在異常檢測步驟120對每個參數(shù)的算得數(shù)值和相關(guān)參數(shù)的測量數(shù)值(即傳感器數(shù)據(jù))相比較。如果測量數(shù)值在計算數(shù)值的預(yù)定公差或范圍之內(nèi)，則對于該參數(shù)而言沒有檢測到異常，不必發(fā)出警報。另一方面，如果某個參數(shù)的測量值不在計算數(shù)值的預(yù)定公差或范圍之內(nèi)，那么在顯示器62，分立的警報裝置，遠程顯示器等等上發(fā)出警報聲，或以其它方式記錄或傳送，由此提供初步的狀態(tài)指示。
在步驟130，將參數(shù)測量值和計算值之間的差作為因果網(wǎng)絡(luò)的指示符。因果網(wǎng)絡(luò)是例程的一部分，因此可以存儲在存儲器裝置44。因果網(wǎng)絡(luò)可以按下文敘述的方式事先開發(fā)出來。每個因果網(wǎng)絡(luò)具有多個節(jié)點之間的原因和結(jié)果關(guān)系，其中一些節(jié)點表示和電氣設(shè)備20中的故障相關(guān)的根源，即故障模式，而一些節(jié)點表示故障模式的可觀察表現(xiàn)形式。因果網(wǎng)絡(luò)中的每個故障模式有一個先驗概率，表明該具體故障發(fā)生的可能性。
因果網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點也有表明表現(xiàn)(manifestation)節(jié)點和其故障模式的關(guān)聯(lián)(即，電氣設(shè)備20的故障和可觀察征兆之間的因果關(guān)系)強度的條件性概率信息。因此，為了開發(fā)因果網(wǎng)絡(luò)，有必要理解填充流體的電氣設(shè)備中每個部件是如何工作的，以及理解每個故障模式的可觀察征兆。電氣設(shè)備20可能遭受的一些故障模式包括泵26故障(包括電機故障和對風(fēng)扇葉片的破壞)，密封容器24的泄漏，部件22的故障，部件22上的絕緣層故障，過載條件，流體F的介質(zhì)擊穿，和散熱器泄漏。
在鑒別了電氣設(shè)備20的所有可能的故障模式之后，電氣設(shè)備20的因果網(wǎng)絡(luò)被開發(fā)出來。圖3是電氣設(shè)備20的以上鑒別出的故障模式。這些故障模式僅是例示性的，該列表并未完全包容所有情形。每個故障模式被指定為一個故障模式節(jié)點，或一個原因，由帶圓角的框表示。各原因?qū)﹄姎庠O(shè)備20的影響程度較高。也可能一些原因具有相同的結(jié)果。在某些點，某個結(jié)果表明其自身是可測量或予以觀測的。當(dāng)單個可觀測征兆的狀態(tài)或幾個可觀測征兆的狀態(tài)對單個原因而言是唯一的，那么就有可能很確定地鑒別該問題。
圖4是圖3所指明每個故障模式的因和果關(guān)系的一個例子，即電氣設(shè)備20的因果網(wǎng)絡(luò)。這里所使用的短語Acausal network(因果網(wǎng)絡(luò))@指代的是一種網(wǎng)絡(luò)，算法或指明潛在故障和它們與各種表現(xiàn)形式的概率關(guān)系的類似手段。每個節(jié)點(故障模式和可觀察表現(xiàn)形式)之間的因果關(guān)系在圖中由沿因果關(guān)系方向指向的箭頭表示。在圖4中，泵電機故障和泵葉片故障的故障模式各自所具有的一個結(jié)果以低流體循環(huán)的可觀察表現(xiàn)形式為表征。低循環(huán)節(jié)點耦合到一個指示節(jié)點，低循環(huán)，它表明根據(jù)傳感器28e的測量結(jié)果流體循環(huán)是否很低。指示節(jié)點總是有這樣的一個結(jié)果，該結(jié)果直接表示測得參數(shù)值、該參數(shù)的計算值，或測量參數(shù)和其計算值之間的差，該結(jié)果由圓圈表示。
根據(jù)圖示，泵葉片故障節(jié)點和泵電機故障節(jié)點各自具有的一個結(jié)果以通過密閉容器24的低流體循環(huán)為特征，這一點由來自傳感器28e的數(shù)據(jù)和經(jīng)壓力模型116計算的數(shù)值(在上文步驟110)的比較結(jié)果可以看出來。據(jù)圖示，由密閉容器24中的液位傳感器28f所示可以看出，密閉容器泄漏節(jié)點所具有的一個結(jié)果是低液位。此外，泵電機故障模式耦合到和來自泵26的反饋裝置(例如流速計)對應(yīng)的指示節(jié)點。在較高的層次，低流體循環(huán)和低液位的結(jié)果對電氣設(shè)備20產(chǎn)生一定的影響，該影響的特征是冷卻容量不足，這是因為流體沒有恰當(dāng)?shù)亟?jīng)散熱器循環(huán)。這一結(jié)果耦合到一個指示符，該指示符核查流體溫度是否高于正常值，這由溫度模型114所計算的溫度值(在步驟110所述)和由溫度傳感器28b所測量的溫度之間的差指示。
對于在因果網(wǎng)絡(luò)中的每個故障模式，指派一個表示故障發(fā)生的可能性的初始條件概率。條件概率是分配給每個故障模式的指示原因存在的相對概率的因素。圖4是指定給電氣設(shè)備20的每個故障模式的條件概率的一個例子。條件概率以十進制數(shù)的形式列示在相應(yīng)的故障模式節(jié)點下。注意，在某個部件有多個故障模式的情況下，需要由于每個故障模式導(dǎo)致的故障的條件概率。同樣要注意的是，故障模式節(jié)點的條件概率幅度規(guī)定了某一故障模式就是所發(fā)生問題的相對可能性。例如，根據(jù)圖4的因果網(wǎng)絡(luò)，如果流體F的循環(huán)率低，那么將會預(yù)測到泵電機故障(條件概率為0.1)作為低流體循環(huán)的原因的可能性是泵葉片故障(條件概率為0.001)的泵葉片故障的10倍。
在給每個故障模式指定了一個條件概率之后，為每個故障模式和下一級表現(xiàn)形式之間的關(guān)系指定估算該關(guān)系強度的邊界(edge)概率。每個邊界概率列出在連接故障模式節(jié)點和表現(xiàn)節(jié)點的線路之旁，它表示在該故障模式已知存在的情況下該表現(xiàn)形式將存在的概率。如果所有故障模式是獨立的，并且如果所有的故障模式不存在的話，那么表現(xiàn)形式并不存在。在優(yōu)選實施例中，0和1之間的單參數(shù)被采用為邊界概率，以表明關(guān)系的強度(1表明是直接關(guān)系，或者一種一對一關(guān)系)，但是可以采取任何能夠表示故障模式節(jié)點和表現(xiàn)節(jié)點之間關(guān)系的指示手段。
例如，在密閉容器24中的泄漏將導(dǎo)致流體F在該段時間的90％呈低液位的檢測結(jié)果，它的邊界概率用0.9表示。該時間段的其余10％中，泄漏將很低，以致于難以對液位有明顯影響。需要注意的是，條件概率信息起源于邊界概率信息。該信息可以按數(shù)學(xué)或?qū)嶒灧绞酱_定。
上述的因果網(wǎng)絡(luò)在圖2的步驟130實施，被用于確定電氣設(shè)備20的操作狀態(tài)。根據(jù)條件概率信息和邊界概率信息，對因果網(wǎng)絡(luò)的指示符，即傳感器28a-28f所測量到的參數(shù)和這些參數(shù)及其由模型112、114和116計算出的值之間的差，進行了評估。處理器40不斷根據(jù)映射的指示符的狀態(tài)(如傳感器28a-28f和適當(dāng)模型所指示的那樣)，對因果網(wǎng)絡(luò)的概率重新進行了計算。具體地說，在步驟140利用已知信任網(wǎng)絡(luò)解決方案算法(比如貝葉斯信任網(wǎng)絡(luò))重新計算了這些概率，并反饋到步驟130的因果網(wǎng)絡(luò)。例如，如果傳感器28e檢測到低流體循環(huán)并且泵26的流速計表明泵電機狀態(tài)正常，那么調(diào)節(jié)這些概率，以增加存在泵葉片故障的可能性。然后，處理器40評估在因果網(wǎng)絡(luò)中的重新計算得到的概率。另外，處理器40可以提供任何異常的最為可能的原因的列表，以及糾正或避免故障擬采取的糾正性動作的列表。這些概率由信任網(wǎng)絡(luò)利用先前的概率根據(jù)從因果網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的信息重新計算得到。重新計算可以是基于已知推論技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)或Bayes定理進行的。
在本優(yōu)選實施例中圖2所示的例程按基本上連續(xù)的方式執(zhí)行。但是，該過程可以按周期方式自動執(zhí)行，或基于操作者申請而執(zhí)行。隨著時間的流逝對模型的各種常數(shù)和系數(shù)進行調(diào)節(jié)，以補償電氣設(shè)備20狀態(tài)隨時間的變化。這些常數(shù)和系數(shù)可以按已知方式從數(shù)學(xué)或?qū)嶒炆霞右源_定。因果網(wǎng)絡(luò)的輸出按任何便于診斷、預(yù)測等等的方式進行處理。例如，可以產(chǎn)生和電氣設(shè)備的操作特征有關(guān)的狀況報告，可以啟動警報，或者對設(shè)備的操作進行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明可以適用于任何填充流體的電氣設(shè)備。可以檢測任何所需的參數(shù)?？梢园慈魏畏绞教幚韨鞲衅鲾?shù)據(jù)或信號，以根據(jù)實驗性或數(shù)學(xué)模型提供對始發(fā)故障預(yù)兆的指示，壽命評估，維護時間表，故障根源鑒別，或電氣設(shè)備的其它狀況。此外，本發(fā)明可以提供性能特征評估，比如利用因素，負(fù)載時序安排，效率，能量損耗，功率因子，諧波，和加載抽頭切換開關(guān)性能。
診斷裝置可以是本地的，即緊靠電氣設(shè)備設(shè)置，或者是遠程設(shè)置，即設(shè)置在相對電氣設(shè)備而言的遠地點?？梢跃庉嫺鲄?shù)的測量值和計算值的歷史數(shù)據(jù)，以便于進一步的故障判斷。可以定期對各種傳感器輪詢，而時間間隔可以按設(shè)備的負(fù)載量的倍數(shù)增加，或者在表明設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)的時候增加。
本發(fā)明借助于一個優(yōu)選實施例進行了描述。但是，各種修改可以在不偏離由后附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范疇的情況下作出。
權(quán)利要求
1.用于其部件(22)被流體(F)圍繞的那種填充有流體的電氣設(shè)備的智能分析設(shè)備(10)，所述分析設(shè)備包括和電氣設(shè)備(20)耦合的多個傳感器(28a-e)，所述電氣設(shè)備具有經(jīng)配置包含流體(F)的密閉容器(24)和設(shè)置在所述密閉容器(24)內(nèi)的至少一個電氣部件(22)，所述傳感器(28a-e)經(jīng)配置輸出指明電氣設(shè)備(20)的多個操作參數(shù)的信號；以及一個診斷裝置(30)，它和所述傳感器(28a-e)相連，所述診斷裝置(30)采用一個處理器(40)基于電氣設(shè)備(20)的至少一個分析模型(112，114，116)和所述傳感器(28a-e)輸出的信號，通過應(yīng)用由所述至少一個分析模型(112，114，116)所計算的參數(shù)值和在因果網(wǎng)絡(luò)中由所述傳感器(28a-e)的信號所指明的參數(shù)值，確定電氣設(shè)備(20)的操作特征。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)將由所述至少一個分析模型(112，114，116)計算所得的參數(shù)和相應(yīng)的測量參數(shù)比較，并將比較結(jié)果使用作為因果網(wǎng)絡(luò)中的指示符。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于基于由分析模型(112，114，116)獲得的指示符(130)的概率或檢測得到的參數(shù)，對因果網(wǎng)絡(luò)的概率更新。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于根據(jù)電氣設(shè)備(20)隨時間的可接受狀態(tài)變化，隨時間的流逝對所述至少一個分析模型(112，114，116)的變量進行調(diào)節(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述傳感器(28a-e)包括一個經(jīng)配置輸出表示在電氣設(shè)備(20)的密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)溫度的信號的溫度傳感器(28b)，一個經(jīng)配置輸出表示在電氣設(shè)備(20)的密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)氣體含量的信號的氣體傳感器(28d)，一個經(jīng)配置輸出表示在電氣設(shè)備(20)上的電負(fù)載的信號的負(fù)載傳感器(28a)，一個經(jīng)配置輸出表示在電氣設(shè)備(20)的密閉容器(24)內(nèi)的壓力的信號的壓力傳感器(28e)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述氣體傳感器(28d)經(jīng)配置輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)的氫含量的信號。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括溫度模型(114)和氫模型(112)。
8.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述傳感器(28a-e)經(jīng)調(diào)整被設(shè)置在密閉容器(24)內(nèi)，所述設(shè)備還包括將來自所述傳感器(28a-e)的信號引導(dǎo)到所述處理器的裝置。
9.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)還包括一個用戶界面模塊(60)，該模塊具有顯示電氣設(shè)備(20)的操作特性的指示的顯示器(62)和允許用戶將至少數(shù)據(jù)和指令之一輸入所述診斷裝置(30)的輸入裝置(64)。
10.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述氣體傳感器(28d)經(jīng)配置輸出表示至少下列氣體之一的信號氫、一氧化碳、二氧化碳、氧、氮、碳?xì)浠衔?，以及碳?xì)浠衔锏难苌铩?br> 11.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述處理器(40)包括一臺含有CPU(42)和存儲器裝置(44)的計算機。
12.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述電氣設(shè)備(20)是變壓器(20)。
13.用于填充有流體的電氣變壓器的智能分析設(shè)備(10)，所述分析設(shè)備包括和一個變壓器(20)耦合的多個傳感器(28a-e)，所述變壓器具有經(jīng)配置包含流體(F)的密閉容器(24)和設(shè)置在所述密閉容器(24)內(nèi)的一個鐵心和線圈(22)，所述傳感器(28a-e)經(jīng)配置輸出指明變壓器(20)的多個操作參數(shù)的信號；以及一個診斷裝置(30)，它和所述傳感器(28a-e)相連，所述診斷裝置(30)采用一個處理器(40)基于變壓器(20)的至少一個分析模型(112，114，116)和所述傳感器(28a-e)輸出的信號，通過應(yīng)用由所述至少一個分析模型(112，114，116)所計算的參數(shù)值和在因果網(wǎng)絡(luò)中由所述傳感器(28a-e)的信號所指明的參數(shù)值，確定電氣設(shè)備(20)的操作特征。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)將由所述至少一個分析模型(112，114，116)計算所得的參數(shù)和相應(yīng)的測量參數(shù)比較，并將比較結(jié)果使用作為因果網(wǎng)絡(luò)中的指示符。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于基于由分析模型(112，114，116)獲得的指示符(130)的概率或檢測得到的參數(shù)，對因果網(wǎng)絡(luò)的概率更新。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于根據(jù)變壓器(20)隨時間的可接受狀態(tài)變化，隨時間的流逝對所述至少一個分析模型(112，114，116)進行調(diào)節(jié)。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于所述傳感器(28a-e)包括一個經(jīng)配置輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)溫度的信號的溫度傳感器(28b)，一個經(jīng)配置輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)氣體含量的信號的氣體傳感器(28d)，一個經(jīng)配置輸出表示在變壓器(20)上的電負(fù)載的信號的負(fù)載傳感器(28a)，一個經(jīng)配置輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的壓力的信號的壓力傳感器(28e)。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述氣體傳感器(28d)經(jīng)配置輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)的氫含量的信號。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括溫度模型(114)和氫模型(112)。
20.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于所述處理器(40)被設(shè)置在所述密閉容器(24)外，而所述傳感器(28a-e)設(shè)置在密閉容器(24)內(nèi)，所述設(shè)備還包括將來自所述傳感器(28a-e)的信號引導(dǎo)到所述處理器的裝置。
21.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)還包括一個用戶界面模塊(60)，該模塊具有顯示有關(guān)變壓器(20)的操作特性的指示的顯示器(62)和允許用戶將至少數(shù)據(jù)和指令之一輸入所述診斷裝置(30)的輸入裝置(64)。
22.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述氣體傳感器(28d)經(jīng)配置輸出指明至少下列氣體之一的信號氫、一氧化碳、二氧化碳、氧、氮、碳?xì)浠衔?，以及碳?xì)浠衔锏难苌铩?br> 23.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于所述處理器(40)包括一臺含有CPU(42)和存儲器裝置(44)的計算機。
24.用于其部件(22)被流體(F)圍繞的那種填充有流體的電氣設(shè)備(20)的智能分析設(shè)備(10)，所述分析設(shè)備包括用于檢測電氣設(shè)備(20)的多個操作參數(shù)的傳感裝置(28a-e)，所述電氣設(shè)備具有經(jīng)配置包含流體(F)的密閉容器(24)和設(shè)置在所述密閉容器(24)內(nèi)的至少一個電氣部件(22)，所述傳感裝置(28a-e)用于輸出指明電氣設(shè)備(20)的多個操作參數(shù)的信號；以及一個診斷裝置(30)，它基于電氣設(shè)備(20)的至少一個分析模型(112，114，116)和所述傳感裝置(28a-e)輸出的信號，通過應(yīng)用由所述至少一個分析模型(112，114，116)所計算的參數(shù)值和在因果網(wǎng)絡(luò)中由所述傳感裝置(28a-e)的信號所指明的參數(shù)值，確定電氣設(shè)備(20)的操作特征。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)包括將由所述至少一個分析模型(112，114，116)計算所得的參數(shù)和相應(yīng)的測量參數(shù)比較的裝置，以及將比較結(jié)果使用作為因果網(wǎng)絡(luò)中的指示符的裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)包括基于由分析模型(112，114，116)獲得的指示符(130)的概率或檢測得到的參數(shù)，對因果網(wǎng)絡(luò)的概率進行調(diào)節(jié)的裝置。
27.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)包括根據(jù)電氣設(shè)備(20)隨時間的可接受狀態(tài)變化，隨時間的流逝對所述至少一個分析模型(112，114，116)的變量進行調(diào)節(jié)的裝置。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于所述傳感裝置(28a-e)包括一個用于輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)溫度的信號的溫度傳感裝置(28b)，一個用于輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)氣體含量的信號的氣體傳感裝置(28d)，一個用于輸出表示在電氣設(shè)備(20)上的電負(fù)載的信號的負(fù)載傳感裝置(28a)，一個用于輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的壓力的信號的壓力傳感(28e)。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于所述氣體傳感裝置(28d)包括用于輸出表示在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)的氫含量的信號的裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括溫度模型(114)和氫模型(112)。
31.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于還包括將來自所述傳感裝置的信號引導(dǎo)到所述處理器的裝置。
32.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)還包括一個顯示有關(guān)電氣設(shè)備(20)的操作特性的指示的用戶接口裝置(60)和允許用戶將至少數(shù)據(jù)和指令之一輸入所述診斷裝置(30)的輸入裝置。
33.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于所述氣體傳感裝置(28d)包括用于輸出表示至少下列氣體之一的含量的信號氫、一氧化碳、二氧化碳、氧、氮、碳?xì)浠衔铮约疤細(xì)浠衔锏难苌铩?br> 34.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于所述診斷裝置(30)包括一臺含有CPU(42)和存儲器裝置(44)的計算機。
35.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于所述電氣設(shè)備(20)包括變壓器(20)。
36.用于其部件(22)被流體(F)圍繞的那種填充有流體(F)的電氣設(shè)備(20)的智能分析方法，所述方法包括下列步驟耦合多個傳感器(28a-e)到電氣設(shè)備(20)，所述電氣設(shè)備具有配備用于盛放流體(F)的密閉容器(24)和設(shè)置在密閉容器(24)中的至少一個電氣部件(22)；用所述傳感器(28a-e)檢測電氣設(shè)備(20)的多個操作參數(shù)；產(chǎn)生指明在檢測步驟中檢測到的所述電氣設(shè)備(20)的多個操作參數(shù)的信號；并且基于電氣設(shè)備(20)的至少一個分析模型(112，114，116)和在所述產(chǎn)生步驟中產(chǎn)生的信號，通過應(yīng)用由所述至少一個分析模型(112，114，116)所計算的參數(shù)值和在因果網(wǎng)絡(luò)中由產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的信號所指明的參數(shù)值，確定電氣設(shè)備(20)的操作特征。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于所述確定步驟包括將由所述至少一個分析模型(112，114，116)計算所得的參數(shù)和由所述產(chǎn)生步驟中的信號所指明的相應(yīng)測量參數(shù)比較，并將比較步驟的結(jié)果使用作為因果網(wǎng)絡(luò)中的指示符。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于所述確定步驟包括基于由分析模型(112，114，116)獲得的指示符(130)的概率或檢測得到的參數(shù)，對因果網(wǎng)絡(luò)的概率進行調(diào)節(jié)。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于所述確定步驟包括根據(jù)電氣設(shè)備(20)隨時間的可接受狀態(tài)變化，隨時間的流逝對所述至少一個分析模型(112，114，116)的變量進行調(diào)節(jié)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于所述檢測步驟包括檢測在密閉容器(24)內(nèi)的溫度，檢測在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)氣體含量，檢測在電氣設(shè)備(20)上的電負(fù)載，以及檢測在密閉容器(24)內(nèi)的壓力。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于所述檢測氣體含量的步驟包括檢測在密閉容器(24)內(nèi)的流體(F)的氫含量。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于在所述確定步驟所使用的所述至少一個分析模型(112，114，116)包括溫度模型(114)和氫模型(112)。
43.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于還包括步驟顯示有關(guān)電氣設(shè)備(20)的操作特性的指示以及將至少數(shù)據(jù)和指令之一輸入。
44.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于所述檢測氣體含量的步驟包括檢測至少下列氣體之一的含量氫、一氧化碳、二氧化碳、氧、氮、碳?xì)浠衔?，以及碳?xì)浠衔锏难苌铩?br> 45.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括壓力模型(116)。
46.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括壓力模型(116)。
47.如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括壓力模型(116)。
48.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個分析模型(112，114，116)包括壓力模型(116)。
全文摘要
用于填充流體的電氣設(shè)備的智能分析設(shè)備(10)和方法包括測量電氣設(shè)備(20)的各個參數(shù)的傳感器(28a－e)。分析模型(112,114,116)基于其它參數(shù)的測量結(jié)果計算參數(shù)。對參數(shù)的測量結(jié)果和計算值比較,并將比較結(jié)果使用作為因果網(wǎng)絡(luò)中的指示符。因果網(wǎng)絡(luò)的概率由信任網(wǎng)絡(luò)重新計算。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)在時間上的可接受變化,隨時間的流逝對分析模型進行調(diào)節(jié)。因果網(wǎng)絡(luò)的輸出可用于診斷和預(yù)測指示。
文檔編號G05B23/02GK1289038SQ0012875
公開日2001年3月28日 申請日期2000年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月17日
發(fā)明者T·G·奧克菲, G·D·庫爾特, S·H·阿扎羅, V·B·雅穆, E·B·斯托克斯, J·C·克洛斯, A·M·德爾加多, 克魯茲, E·貝坦庫爾特 申請人:通用電氣公司