專利名稱：基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及相似性原理建模技術(shù)和遠(yuǎn)程設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，尤其是發(fā)電企業(yè)的設(shè)備管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在發(fā)電廠每年的運(yùn)營(yíng)成本當(dāng)中，設(shè)備檢修成本所占比例很大。設(shè)備故障每年給世界各地的電廠造成的損失是巨大的。目前工業(yè)企業(yè)大量采用預(yù)防維護(hù)理念，不管設(shè)備是否發(fā)生故障，都對(duì)其進(jìn)行定期檢修。如檢修間隔長(zhǎng)，有可能在兩次檢修之間設(shè)備發(fā)生故障。如檢修間隔短又造成過剩維修，減少生產(chǎn)時(shí)間，降低產(chǎn)品利潤(rùn)。由于很多發(fā)電企業(yè)都具備了以太網(wǎng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，工程師現(xiàn)在可以看到關(guān)于電廠設(shè)備的海量數(shù)據(jù)。但是大量來自傳感器的數(shù)據(jù)往往已經(jīng)把工程師們淹沒了。為此，通過配備專業(yè)軟件系統(tǒng)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而優(yōu)化檢修，提高經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)已有一些單位研制開發(fā)了“設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”。主要的方式有包括物理模型、專家系統(tǒng)、對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行趨向分析的統(tǒng)計(jì)方法等。目前對(duì)于設(shè)備故障監(jiān)測(cè)技術(shù)有如下不足1.采用物理模型的由于隨著系統(tǒng)設(shè)備的老化，其工作狀態(tài)的不確定性會(huì)對(duì)所監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)判斷產(chǎn)生誤差，從而失去有效監(jiān)測(cè)；2.采用專家系統(tǒng)無法有效應(yīng)用于發(fā)電廠這類信號(hào)量大的復(fù)雜系統(tǒng)；3.采用對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行趨向分析的方法同樣也無法應(yīng)付信號(hào)量大的復(fù)雜系統(tǒng)，而且由于采用片面的趨向性分析，有可能因忽視對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備的宏觀考量而造成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠處理大量數(shù)據(jù)，給予設(shè)備或者系統(tǒng)全面考慮的設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于集團(tuán)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一利用專線與發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二進(jìn)行通信連接，發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器通過安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三、Sis數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信連接，安全I(xiàn)I區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過安全
II區(qū)核心交換機(jī)三與安全I(xiàn)區(qū)核心交換機(jī)四、DCS接口機(jī)進(jìn)行通信連接，DCS接口機(jī)通過OPC客戶端與電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行通信連接，DCS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接線與發(fā)電企業(yè)各設(shè)備所有傳感器連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電企業(yè)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。所述安全I(xiàn)II區(qū)核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三之間設(shè)有單向物理隔離裝置避免外部訪問。[0011]用于診斷管理計(jì)算服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一形成的以太網(wǎng)與集團(tuán)側(cè)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通信連接，讀取各設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)送給診斷管理信息WEB服務(wù)器。診斷管理信息WEB服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一形成的以太網(wǎng)與診斷管理計(jì)算服務(wù)器通信將計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布在WEB上。系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)器通過核心交換機(jī)一與診斷管理計(jì)算服務(wù)器、診斷管理信息WEB服務(wù)器進(jìn)行通訊連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的維護(hù)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果1.該系統(tǒng)能夠自動(dòng)分析所有相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)，包括過程數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和電氣數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)的處理2.該系統(tǒng)能夠通過采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整模型，使其能夠?qū)崿F(xiàn)不會(huì)由于設(shè)備工作狀態(tài)的不確定性而出現(xiàn)判斷誤差，可探測(cè)出系統(tǒng)中設(shè)備的微小運(yùn)行狀態(tài)偏離并實(shí)施報(bào)警；3.該系統(tǒng)能夠采集的某一設(shè)備或者的所有可以使用的數(shù)據(jù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備或者系統(tǒng)進(jìn)行全面的考量，避免由于部分片面性的分析結(jié)果造成的誤報(bào)警，從而提高設(shè)備性能監(jiān)測(cè)的可靠性；4.可以在發(fā)電集團(tuán)成立診斷中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電集團(tuán)下屬所有電廠設(shè)備的性能監(jiān)測(cè)。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，一種發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，集團(tuán)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一利用專線與發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二進(jìn)行通信連接，從而完成了從電廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到集團(tuán)側(cè)PI數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器通過安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三、SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信連接，安全I(xiàn)I區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三與安全I(xiàn)區(qū)核心交換機(jī)四、DCS接口機(jī)進(jìn)行通信連接，DCS接口機(jī)通過OPC客戶端與電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行通信連接，電廠DCS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接線與發(fā)電企業(yè)各設(shè)備所有傳感器連接，DCS系統(tǒng)采集各設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，DCS接口機(jī)通過OPC客戶端讀取DCS系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電企業(yè)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。安全I(xiàn)II區(qū)核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三之間還設(shè)有單向物理隔離裝置避免外部訪問。分散型控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DCS系統(tǒng)，由分散的底層控制站和數(shù)據(jù)采集站實(shí)現(xiàn)就地采集數(shù)據(jù)，通過接線與DCS系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的存儲(chǔ)和控制。廠級(jí)生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)稱SIS，該系統(tǒng)采用具有無損壓縮和海量數(shù)據(jù)處理能力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與服務(wù)器等相關(guān)設(shè)備形成強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。SIS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)和安全I(xiàn)區(qū)核心交換機(jī)與DCS接口機(jī)實(shí)現(xiàn)通信連接，使用DCS接口機(jī)中的OPC客戶端實(shí)現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的通信，獲得DCS系統(tǒng)中的所有設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)存入SIS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器通過安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)和安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)實(shí)現(xiàn)與SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通信，并利用安裝在SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器和SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)穿透隔離器的數(shù)據(jù)傳輸軟件實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)。集團(tuán)側(cè)PI數(shù)據(jù)庫(kù)通過核心交換機(jī)、專線、安全I(xiàn)II區(qū)核心交換機(jī)實(shí)現(xiàn)與SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器通訊，獲得SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)。診斷管理計(jì)算服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)形成的以太網(wǎng)與集團(tuán)側(cè)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通信連接，讀取電廠各設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)送給診斷管理信息WEB服務(wù)器。通過對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和依據(jù)歷史數(shù)據(jù)通過相似性原理建立的模型給出的估計(jì)值比較得出偏差值，確定設(shè)備運(yùn)行是否正常，并與已知的故障類型進(jìn)行匹配，最后確定確實(shí)為異常情況后，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。診斷管理信息WEB服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)形成的以太網(wǎng)與診斷管理計(jì)算服務(wù)器通信，獲得計(jì)算結(jié)果和報(bào)警信號(hào)，通過軟件將計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布在WEB上。集團(tuán)相關(guān)部門用戶和診斷專家可以通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)形成的以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)WEB登錄獲得計(jì)算結(jié)果和報(bào)警信號(hào)。電廠用戶可以在安全I(xiàn)II區(qū)核心交換機(jī)形成的以太網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)WEB登錄獲得計(jì)算結(jié)果和報(bào)警信號(hào)。分析人員、診斷專家和現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行聯(lián)合診斷，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)和選項(xiàng)，決定行動(dòng)計(jì)劃，完成對(duì)設(shè)備報(bào)警的處理。系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)形成的以太網(wǎng)與診斷管理計(jì)算服務(wù)器、診斷管理信息WEB服務(wù)器進(jìn)行通訊連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的維護(hù)。[0031]基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力企業(yè)主要設(shè)備的故障預(yù)警有以下幾類[0032]0汽機(jī)軸承損壞、潤(rùn)滑異常、密封失效、性能下降等；[0033]0發(fā)電機(jī)軸承損壞、過熱、效率損失等；[0034]0變壓器過熱、絕緣異常；[0035]0凝汽器污垢、汽側(cè)、水側(cè)泄漏；[0036]0換熱設(shè)備管道泄漏、結(jié)垢、性能降低等；[0037]0汽水品質(zhì)品質(zhì)劣化；[0038]0風(fēng)機(jī)軸承損壞、振動(dòng)、失速、性能異常等；[0039]0磨煤機(jī)密封失效、軸承損壞等；[0040]0給水泵密封失效、軸承損壞、振動(dòng)、性能異常等；[0041]0爐水循環(huán)泵密封失效、軸承損壞、振動(dòng)、性能異常等；[0042]0空預(yù)器軸承損壞、性能異常；[0043]0電動(dòng)機(jī)軸承損壞、振動(dòng)、過熱；[0044]0循環(huán)水泵振動(dòng)、過熱、性能異常。
權(quán)利要求1.一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于集團(tuán)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一利用專線與發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二進(jìn)行通信連接，發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器通過安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I 區(qū)核心交換機(jī)三、Sis數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信連接，安全I(xiàn)I區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過安全 II區(qū)核心交換機(jī)三與安全I(xiàn)區(qū)核心交換機(jī)四、DCS接口機(jī)進(jìn)行通信連接，DCS接口機(jī)通過 OPC客戶端與電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行通信連接，DCS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接線與發(fā)電企業(yè)各設(shè)備所有傳感器連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電企業(yè)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 所述安全I(xiàn)II區(qū)核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三之間設(shè)有單向物理隔離裝置避免外部訪問。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 診斷管理計(jì)算服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一形成的以太網(wǎng)與集團(tuán)側(cè)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通信連接，讀取各設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)送給診斷管理信息WEB服務(wù)器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 診斷管理信息WEB服務(wù)器通過由集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一形成的以太網(wǎng)與診斷管理計(jì)算服務(wù)器通信將計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布在WEB上。
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)器通過核心交換機(jī)一與診斷管理計(jì)算服務(wù)器、診斷管理信息WEB服務(wù)器進(jìn)行通訊連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的維護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于相似性原理的發(fā)電設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于集團(tuán)PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過集團(tuán)側(cè)核心交換機(jī)一利用專線與發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二進(jìn)行通信連接，發(fā)電企業(yè)安全I(xiàn)II區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像服務(wù)器通過安全I(xiàn)II區(qū)的核心交換機(jī)二與安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三、SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信連接，安全I(xiàn)I區(qū)SIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過安全I(xiàn)I區(qū)核心交換機(jī)三與安全I(xiàn)區(qū)核心交換機(jī)四、DCS接口機(jī)進(jìn)行通信連接，DCS接口機(jī)通過OPC客戶端與電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行通信連接，DCS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接線與發(fā)電企業(yè)各設(shè)備所有傳感器連接，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)分析所有相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)，包括過程數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和電氣數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)的處理。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202886956SQ20122052914
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者李仙列, 施浩勛 申請(qǐng)人:浙江天工自信科技工程有限公司