【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及故障監(jiān)測(cè)，具體為基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，風(fēng)力發(fā)電作為一種可持續(xù)能源生產(chǎn)方式得到了廣泛應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的規(guī)模和數(shù)量持續(xù)增加。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在復(fù)雜的自然環(huán)境中，面臨強(qiáng)風(fēng)、沙塵、雷電等多種惡劣條件。
2、根據(jù)公開號(hào)為cn102235941a公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其在待監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組上設(shè)置設(shè)備識(shí)別單元，采用便攜式巡檢點(diǎn)檢模塊在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行參數(shù)信息和設(shè)備識(shí)別信息，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，由安裝在服務(wù)器中的監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)軟件根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)信息，按照預(yù)儲(chǔ)存的判定條件，監(jiān)測(cè)各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)超出判定條件，輸出故障報(bào)警信息。
3、但是，傳統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法多依賴固定閾值和人工經(jīng)驗(yàn)判斷，對(duì)于運(yùn)行參數(shù)的分析較為簡(jiǎn)單，難以準(zhǔn)確識(shí)別潛在故障和提前預(yù)警，同時(shí)，在故障原因分析方面，缺乏深度挖掘和關(guān)聯(lián)分析，不能有效利用歷史數(shù)據(jù)來提升監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了在故障原因分析方面，缺乏深度挖掘和關(guān)聯(lián)分析，不能有效利用歷史數(shù)據(jù)來提升監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：
3、運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別單元，用于根據(jù)運(yùn)行參數(shù)獲取單元傳輸?shù)倪\(yùn)行參
4、狀態(tài)正常分析單元，該單元用于對(duì)獲取的狀態(tài)正常信號(hào)進(jìn)行分析，通過持續(xù)對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)整體的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，生成對(duì)應(yīng)的故障監(jiān)測(cè)信息，同時(shí)將故障監(jiān)測(cè)信息傳輸?shù)焦收媳O(jiān)測(cè)輸出單元；
5、狀態(tài)異常分析單元，該單元用于對(duì)獲取的狀態(tài)異常信號(hào)進(jìn)行分析，通過根據(jù)異常參數(shù)確定故障原因，同時(shí)基于故障原因確定對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)參數(shù)，并根據(jù)關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析，生成減小預(yù)警信息和二次分析信號(hào)，接著將二次分析信號(hào)傳輸?shù)蕉巫R(shí)別分析單元；
6、二次識(shí)別分析單元，該單元用于對(duì)獲取的二次分析信號(hào)進(jìn)行處理，通過計(jì)算同類型故障原因?qū)?yīng)的故障風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，并生成風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)信息，同時(shí)將風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)信息傳輸?shù)焦收媳O(jiān)測(cè)輸出單元。
7、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：還包括運(yùn)行參數(shù)獲取單元和故障監(jiān)測(cè)輸出單元；
8、運(yùn)行參數(shù)獲取單元，用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行獲取，同時(shí)將獲取的運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)竭\(yùn)行狀態(tài)識(shí)別單元；
9、故障監(jiān)測(cè)輸出單元，用于將獲取的故障監(jiān)測(cè)信息和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)信息顯示給對(duì)應(yīng)的操作人員。
10、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：所述運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別單元對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的具體方式為：
11、獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)及對(duì)應(yīng)的正常參數(shù)后進(jìn)行對(duì)比，若二者相同，生成正常狀態(tài)信號(hào)，若不同，則生成異常狀態(tài)信號(hào)；
12、將生成的狀態(tài)異常信號(hào)傳輸?shù)綘顟B(tài)異常分析單元，將狀態(tài)正常信號(hào)傳輸?shù)綘顟B(tài)正常分析單元。
13、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：所述狀態(tài)正常分析單元對(duì)狀態(tài)正常信號(hào)進(jìn)行分析的具體方式為：
14、獲取歷史數(shù)據(jù)中的異常記錄及其對(duì)應(yīng)異常數(shù)據(jù)，選其一作分析數(shù)據(jù)并獲取關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，依據(jù)二者故障風(fēng)險(xiǎn)生成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)同類型異常記錄分類并生成對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；
15、獲取時(shí)間周期t內(nèi)運(yùn)行參數(shù)變化情況，將其與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)比較，若匹配則生成風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果，不匹配則生成正常監(jiān)測(cè)信號(hào)。
16、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：所述狀態(tài)異常分析單元對(duì)獲取的狀態(tài)異常信號(hào)進(jìn)行分析的具體方式為：
17、獲取狀態(tài)異常信號(hào)的運(yùn)行參數(shù)為異常參數(shù)，以此確定故障原因并獲取關(guān)聯(lián)參數(shù)，同時(shí)結(jié)合異常參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)；
18、獲取時(shí)間周期t1內(nèi)異常參數(shù)的變化值，同時(shí)獲取關(guān)聯(lián)參數(shù)對(duì)應(yīng)的變化值，接著將獲取的兩組變化值分別與對(duì)應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，若均小于閾值則達(dá)風(fēng)險(xiǎn)閾值生成異常信號(hào)，若任一組大于閾值則達(dá)風(fēng)險(xiǎn)閾值生成預(yù)警信號(hào)，再結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析異常信號(hào)和預(yù)警信號(hào)。
19、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：所述狀態(tài)異常分析單元結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析異常信號(hào)和預(yù)警信號(hào)的具體方式為：
20、獲取時(shí)間t內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，并獲取與當(dāng)前故障原因相同的歷史數(shù)據(jù)，接著獲取歷史數(shù)據(jù)中當(dāng)前故障原因的發(fā)生頻率記作p，平均故障間隔時(shí)間g和平均修復(fù)時(shí)間m，接著將獲取的參數(shù)代入公式計(jì)算得到當(dāng)前故障原因?qū)?yīng)的故障值，其中θ為預(yù)設(shè)比例系數(shù)，t為時(shí)間周期；
21、依據(jù)公式計(jì)算前一時(shí)間周期歷史故障原因的故障值s1，將故障值s與s1對(duì)比，若s大于s1，表明故障值增大，生成二次分析信號(hào)傳至二次識(shí)別分析單元，若s小于s1，故障值減小，生成減小預(yù)警信息傳至故障監(jiān)測(cè)輸出單元。
22、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：所述二次識(shí)別分析單元對(duì)二次分析信號(hào)進(jìn)行處理的具體方式為：
23、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，獲取故障原因?qū)?yīng)的異常參數(shù)，并獲取異常參數(shù)對(duì)應(yīng)的變化值，同時(shí)計(jì)算所有變化值的均值記作k，接著獲取異常參數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)參數(shù)變化數(shù)量記作c，并獲取異常參數(shù)對(duì)應(yīng)的變化頻率記作h，接著將獲取的參數(shù)代入公式計(jì)算得到故障原因?qū)?yīng)的故障風(fēng)險(xiǎn)值，同時(shí)將故障風(fēng)險(xiǎn)值z(mì)與預(yù)設(shè)值z(mì)y進(jìn)行比較。
24、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：所述二次識(shí)別分析單元對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值z(mì)與預(yù)設(shè)值z(mì)y進(jìn)行比較的具體方式如下：
25、若故障風(fēng)險(xiǎn)值z(mì)大于預(yù)設(shè)值z(mì)y，即表明當(dāng)前故障原因有風(fēng)險(xiǎn)，生成報(bào)警信號(hào)；若z小于預(yù)設(shè)值z(mì)y，則意味著當(dāng)前故障未達(dá)風(fēng)險(xiǎn)閾值，生成預(yù)警信號(hào)，隨后將報(bào)警信號(hào)和預(yù)警信號(hào)傳至故障監(jiān)測(cè)輸出單元。
26、本專利技術(shù)提供了基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：
27、本專利技術(shù)通過運(yùn)行參數(shù)獲取單元全面收集機(jī)械和電氣數(shù)據(jù)，為準(zhǔn)確分析提供了豐富信息源，運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別單元結(jié)合實(shí)時(shí)參數(shù)和預(yù)設(shè)正常參數(shù)進(jìn)行初步判斷，能快速區(qū)分正常和異常狀態(tài)，提高監(jiān)測(cè)效率，狀態(tài)正常分析單元利用歷史數(shù)據(jù)建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)正常運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，有助于采取預(yù)防性維護(hù)措施，降低故障發(fā)生概率，狀態(tài)異常分析單元深入分析故障原因及關(guān)聯(lián)參數(shù)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，二次識(shí)別分析單元進(jìn)一步精確計(jì)算故障風(fēng)險(xiǎn)值，提高了故障預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
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1.基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括運(yùn)行參數(shù)獲取單元和故障監(jiān)測(cè)輸出單元；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別單元對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的具體方式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)正常分析單元對(duì)狀態(tài)正常信號(hào)進(jìn)行分析的具體方式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)異常分析單元對(duì)獲取的狀態(tài)異常信號(hào)進(jìn)行分析的具體方式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)異常分析單元結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析異常信號(hào)和預(yù)警信號(hào)的具體方式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述二次識(shí)別分析單元對(duì)二次分析信號(hào)進(jìn)行處理的具體方式為：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括運(yùn)行參數(shù)獲取單元和故障監(jiān)測(cè)輸出單元；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別單元對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的具體方式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)正常分析單元對(duì)狀態(tài)正常信號(hào)進(jìn)行分析的具體方式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田宇，梁永勝，榮志強(qiáng)，郭曉東，崔玉彬，崔鳴倫，吳春輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中電投東北新能源發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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