基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的火電廠設(shè)備故障診斷與檢修優(yōu)化方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的火電廠設(shè)備故障診斷與檢修優(yōu)化方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)連續(xù)高速增長(zhǎng)，新一輪電力建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行，同時(shí)，隨著新建火電廠的集中投運(yùn)，廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(Supervisory Informat1n System inplant level’SIS)也正在中國(guó)的火電廠迅速普及。通過SIS系統(tǒng)的建設(shè)，可以將火電廠的信息系統(tǒng)投入和火電廠的生產(chǎn)管理結(jié)合的更加緊密，SIS系統(tǒng)有效地解決了生產(chǎn)控制和生產(chǎn)管理之間的鴻溝。由于SIS系統(tǒng)是面向廠級(jí)的應(yīng)用，隨著新建火電廠的投運(yùn)，SIS系統(tǒng)的運(yùn)行管理和應(yīng)用的持續(xù)改進(jìn)將會(huì)是決定SIS系統(tǒng)生命力的一個(gè)關(guān)鍵，而如何通過管理手段來(lái)提高SIS的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值也是每一個(gè)投資SIS火電廠需要重視和考慮的問題。隨著SIS的普及，基于SIS數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用也在實(shí)踐中逐步完善，2005年6月I日起由國(guó)家發(fā)改委正式頒布實(shí)施了《火力發(fā)火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)條件》，作為電力行業(yè)SIS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)為未來(lái)SIS應(yīng)用的發(fā)展指明了方向。該標(biāo)準(zhǔn)中明確指出:火電廠的工藝設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷是SIS系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的應(yīng)用。
[0003]火電廠廠級(jí)或機(jī)組級(jí)的設(shè)備性能管理包括參數(shù)級(jí)、設(shè)備級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與性能診斷，火電廠設(shè)備包括大型風(fēng)機(jī)、小型風(fēng)機(jī)及泵，其中，大型風(fēng)機(jī)包括:引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)，脫硫增壓風(fēng)機(jī)等；小型風(fēng)機(jī)包括:密封風(fēng)機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)、滅火保護(hù)風(fēng)機(jī)、軸抽風(fēng)機(jī)等；泵包括:循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、給水泵等，由于火電廠存在著大量的旋轉(zhuǎn)設(shè)備和非旋轉(zhuǎn)設(shè)備，設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)象多為復(fù)雜的多變量耦合系統(tǒng)，隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行環(huán)境的改變，設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能也在隨時(shí)發(fā)生變化，如何準(zhǔn)確了解當(dāng)前所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)際性能也是實(shí)現(xiàn)廠級(jí)設(shè)備狀態(tài)性能管理的關(guān)鍵。
[0004]目前，相對(duì)封閉單點(diǎn)運(yùn)行的設(shè)備故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的廠級(jí)設(shè)備動(dòng)態(tài)建模，由于沒有反應(yīng)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)模型，對(duì)設(shè)備故障的在線診斷變得非常困難，實(shí)現(xiàn)廠級(jí)設(shè)備性能管理也變得非常困難。大型火電廠在基礎(chǔ)信息化的投入包括先進(jìn)的分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System, DCS)、SIS的廠級(jí)實(shí)時(shí)/歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，企業(yè)資產(chǎn)管理(Enterprise Asset Management, EAM)系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)(ManagementInformat1n System, MIS)等等。DCS和SIS數(shù)據(jù)庫(kù)中采集保存著大量設(shè)備的原始運(yùn)行數(shù)據(jù)，而設(shè)備預(yù)防管理維護(hù)和設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)等設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)的需要的是設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能數(shù)據(jù)，目前，火電廠的設(shè)備數(shù)據(jù)采集和設(shè)備狀態(tài)性能分析處理之間還缺少一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)備性能管理平臺(tái)，導(dǎo)致廠級(jí)設(shè)備的在線故障診斷就變得非常困難。
[0005]火電廠設(shè)備的連續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)是火電廠安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵，目前，火電廠設(shè)備檢修體制為計(jì)劃?rùn)z修，即按照全年的生產(chǎn)計(jì)劃安排檢修計(jì)劃，計(jì)劃?rùn)z修的模式可以有效的降低設(shè)備的非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間，但也存在著不能完全避免非計(jì)劃停機(jī)事故的發(fā)生以及存在資源浪費(fèi)等缺點(diǎn)，計(jì)劃?rùn)z修是適合目前管理體制的被動(dòng)檢修方式，但不是經(jīng)濟(jì)性最高的設(shè)備維護(hù)管理方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的火電廠設(shè)備故障診斷與檢修優(yōu)化方法及系統(tǒng)，能夠解決設(shè)備原始運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備性能管理之間的鴻溝，進(jìn)而大大提高了設(shè)備的可靠性和利用率。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的火電廠設(shè)備故障診斷與檢修優(yōu)化方法，包括:
[0008]根據(jù)設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)生成設(shè)備動(dòng)態(tài)模型；
[0009]通過所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型對(duì)預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析生成動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值，并將所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析比較，診斷設(shè)備性能，并對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行預(yù)警；
[0010]根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃。
[0011]可選地，所述根據(jù)設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)生成設(shè)備動(dòng)態(tài)模型包括:
[0012]獲取設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)生成設(shè)備動(dòng)態(tài)模型；
[0013]當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，獲取設(shè)備的每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。
[0014]可選地，所述通過所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型對(duì)預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析生成動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值，并將所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析比較，診斷設(shè)備性能，并對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行預(yù)警包括:
[0015]通過所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型對(duì)獲取的每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成針對(duì)每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值；
[0016]獲取設(shè)備的每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值；
[0017]將所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值和與所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值對(duì)應(yīng)的所述現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，診斷設(shè)備性能；
[0018]根據(jù)性能診斷結(jié)果，對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行預(yù)警。
[0019]可選地，所述根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃包括:
[0020]根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息分析設(shè)備中潛在故障的關(guān)聯(lián)參數(shù)，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃。
[0021]可選地，所述根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃包括:
[0022]將針對(duì)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息的早期處理方法進(jìn)行存儲(chǔ)，生成設(shè)備性能的動(dòng)態(tài)維護(hù)專家知識(shí)庫(kù)；
[0023]通過所述動(dòng)態(tài)維護(hù)專家知識(shí)庫(kù)對(duì)當(dāng)前設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息進(jìn)行分析，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃及相應(yīng)的處理方法。
[0024]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的火電廠設(shè)備故障診斷與檢修優(yōu)化系統(tǒng)，包括:
[0025]生成動(dòng)態(tài)模型單元:用于根據(jù)設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)生成設(shè)備動(dòng)態(tài)豐旲型；
[0026]潛在故障預(yù)警單元:用于通過所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型對(duì)預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析生成動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值，并將所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析比較，診斷設(shè)備性能，并對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行預(yù)警；
[0027]生成主動(dòng)檢修單元:用于根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃。
[0028]可選地，所述生成動(dòng)態(tài)模型單元包括:
[0029]生成動(dòng)態(tài)模型模塊:用于獲取設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)生成設(shè)備動(dòng)態(tài)模型；
[0030]修正動(dòng)態(tài)模型模塊:用于當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，獲取設(shè)備的每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。
[0031]可選地，所述潛在故障預(yù)警單元包括:
[0032]生成預(yù)測(cè)值模塊:用于通過所述設(shè)備動(dòng)態(tài)模型對(duì)獲取的每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成針對(duì)每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值；
[0033]獲取實(shí)測(cè)值模塊:用于獲取設(shè)備的每一預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值；
[0034]診斷性能模塊:用于將所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值和與所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值對(duì)應(yīng)的所述現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，診斷設(shè)備性能；
[0035]潛在故障預(yù)警模塊:用于根據(jù)性能診斷結(jié)果，對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行預(yù)警。
[0036]可選地，所述生成主動(dòng)檢修單元:還用于根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息分析設(shè)備中潛在故障的關(guān)聯(lián)參數(shù)，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃。
[0037]可選地，所述生成主動(dòng)檢修單元包括:
[0038]生成專家知識(shí)庫(kù)模塊:用于將針對(duì)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息的早期處理方法進(jìn)行存儲(chǔ)，生成設(shè)備性能的動(dòng)態(tài)維護(hù)專家知識(shí)庫(kù)；
[0039]生成主動(dòng)檢修模塊:用于通過所述動(dòng)態(tài)維護(hù)專家知識(shí)庫(kù)對(duì)當(dāng)前設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息進(jìn)行分析，確定引發(fā)設(shè)備潛在故障的原因，并生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃及相應(yīng)的處理方法。
[0040]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0041]上述方案中，通過設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)生成的設(shè)備動(dòng)態(tài)模型對(duì)預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析生成動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值，并將所述動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)性能實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析比較，診斷設(shè)備性能，并對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行預(yù)警，再根據(jù)設(shè)備的潛在故障預(yù)警信息生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃。這樣，通過基于設(shè)備動(dòng)態(tài)模型的設(shè)備性能診斷方法，并將設(shè)備動(dòng)態(tài)模型和預(yù)警作業(yè)相結(jié)合，再根據(jù)預(yù)警信息生成設(shè)備主動(dòng)檢修維護(hù)作業(yè)計(jì)劃，不僅有效的解決設(shè)備原始運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備性能管理之間的鴻溝，還可以通過主動(dòng)檢修最大化設(shè)備的可靠性和利用率，