CN101493864A - 分析风力田的性能的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种分析风力田的性能的系统和方法。提供一种系统。该系统包括操作上耦合到计算机网络的服务器，该服务器包括具有存储器的处理器，存储器(108)包括软件模块具有指令被配置为指示处理器：通过计算机网络从多个客户获取客户输入，该客户输入涉及由每个客户操作的至少一个产品的性能，且其中每个产品包括多个部件，且对于每个客户输入；对相应产品或多个产品的多个部件执行相关分析；利用该系统，使用相关分析的结果以确定特定分析或多个特定分析是否执行且对部件的哪个执行；如果要执行特定分析，对确定的部件执行特定分析或多个特定分析且利用特定分析或多个特定分析的结果准备报告或多个报告。

Description

分析风力田的性能的系统和方法

技术领域

本发明的领域主要是涉及工业分析工具，尤其是涉及风轮机田发电的分析自动化的方法和设备，并涉及利用该分析来进行贸易的方法。

背景技术

涡轮机上特定地点的载荷的分析通常包括由位于全球位置的多个人执行的多个步骤。个别的，全球用户在本地计算机上安装分析工具、数据集和配置文件并通过手动执行多个要求的分析来创建分析结果。即使在一步骤中，它包括提供初始和中间输入的手动触点。除此之外，没有系统基于依赖关系(dependency)保证各步骤的组织。

在至少一个在先已知处理中，不同的、地理上分散的工程师在他们自己的计算机上使用各自的程序，而且不同的工程师不需要使用相同的程序。根据需要，工程师通过电子邮件或文件传送将这些程序的输入和输出电子通信给彼此。每个工程师也使用计算机单独处理他们自己的数据然后将结果传到别处，在那有时该结果被运行不同程序的不同计算机处理。

发明内容

在一个方面，本发明的一些实施例提供一种方法，以使用全球门户系统跟踪对产品执行分析的策略的性能。该方法包括提供策略给客户且从客户获取关于至少一些产品和相应部件的性能的客户输入。对于提供客户输入的每个客户，该方法包括提供客户输入给系统以对相应产品的部件执行相关分析，并利用相关分析的结果确定是否执行特定分析以及对哪个部件执行特定分析。如果要执行特定分析，利用系统对确定的部件执行特定分析并利用特定分析的结果向客户提供对于该相应产品的服务和/或操作建议。

在另一方面，本发明的一些实施例提供包括操作上耦合到计算机网络的服务器的系统。该服务器包括具有存储器的处理器，存储器包括软件模块，该软件模块具有被配置为指示所述处理器通过计算机网络从多个客户获取客户输入的指令，且该客户输入涉及由每个所述客户操作的至少一个产品的性能。其中每个产品包括多个部件，对于每个客户输入系统对相应所述产品或所述多个产品的所述多个部件执行相关分析，使用相关分析的结果利用该系统确定是否要执行特定分析或多个特定分析以及对哪个所述部件执行特定分析或多个特定分析。如果要执行特定分析，对确定的所述部件执行特定分析或多个特定分析并且使用所述特定分析或所述特定多个分析的结果来准备一个或多个报告。

在又一方面，本发明的一些实施例提供一种方法，用于采用包括操作上耦合到计算机网络的服务器的系统来优化或改进风力田耐久性中的至少一个。该服务器包括具有存储器的处理器，存储器包括软件模块，该软件模块具有配置为指示处理器来实施该方法的指令。该方法包括从客户获取关于风力田中风轮机载荷的客户输入。对于每个提供客户输入的客户，该方法包括提供客户输入到系统以对该相应风力田的风轮机执行相关分析，使用相关分析的结果且利用系统来确定是否要执行特定分析以及对哪个风轮机执行特定分析。如果要执行特定分析，利用该系统对确定的风轮机执行特定分析并利用特定分析的结果服务风轮机和/或提供为相应的风力田提供操作建议。

附图说明

图1是本发明一个实施例的图示框图。

图2是示出本发明的示例性方法实施例的流程图。

图3是风力田产品的图示框图。

图4是本发明的示例性方法的实施例，其保证关于产品质量的合同条款被满足。

图5是用于优化或至少改进风力田寿命的本发明示例性方法实施例的流程图。

图6是示出用在本发明的一些实施例中的全球门户的额外细节的框图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，可以更好的理解前述概要以及本发明的特定实施例的下列详细描述。到附图能说明各种实施例的功能框图的程度，功能框并不必须表现出硬件电路之间的分割。因此，例如，可以在单片硬件(例如通用信号处理器或块或随机存取存储器、硬盘等)实施一个或多个功能模块(例如处理器或存储器)。类似的，程序可以是独立程序，可以作为子例程包含在操作系统中，可以在安装的程序包中运行，等等。可以理解的是各种实施例不限于附图中所示的设置和手段。

如此处所用，以单数描述和以单词“一”或“一个”开始的元件或步骤应该被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非该排除被清楚的声明。此外，对本发明的“一个实施例”的参考并非旨在被解释为排除同样包含所述特征的其他实施例的存在。此外，除非明确做出相反声明，“包含”或“具有”有特殊性质的一个元件或多个元件的实施例可以包括其他不具有该性质的这种元件。

参考图1且在本发明的一些实施例中，提供系统或全球门户100。全球门户100包括操作上耦合到计算机网络104例如因特网的计算机服务器102。使用术语“全球”是因为一些实施例旨在代替在(可能地理上不同)组织中的各个计算机，其中每个计算机配置有分析客户数据的一个或多个程序的各个拷贝。替代的，多个工作站105通过网络104访问全球门户100。有利的，“全球门户”的一些实施例使分析标准化，从而可以避免程序、选项和/或数据项的差异从而获得更一致的结果。服务器包括具有存储器的处理器，存储器包括具有被配置为指示处理器执行由图2的流程图200中示出的系列操作所举例说明的方法的指令的软件模块。

根据图2，这些操作包括但不必须限于在202通过计算机网络104从多个客户获取客户输入204。客户输入204包括关于由每个客户操作的至少一个产品206的性能的数据，其中每个产品206包括多个部件208。对于每个客户输入204，该方法包括在210对产品或多个产品206的该多个部件208执行相应于客户输入204的相关分析。利用全球门户100，使用相关分析的结果以在212确定是否要执行单个特定分析或多个特定分析且对哪些部件208执行。如果在212确定不要执行，则，在一个实施例中，该方法包括等待在202获得的更多客户输入204。另外，在214对确定的部件执行单个特定分析或多个特定分析并且在216该结果被用于准备报告或多个报告218。在一个实施例中，该报告或多个报告218包括送往提供客户输入204的每个客户的对于相应产品或多个产品206的服务建议。

在本发明的一些实施例中且参考图3，产品206是风力田300，该多个部件208包括风轮机302，且相关分析、特定分析和报告涉及风载荷。一些实施例被配置为最大化或至少改进维持(maintenance)或耐久性度量(longevity metric)例如用于维护的维持时间、维护成本或风轮机寿命。因此，一些实施例被配置从而在210相关分析确定具有最大载荷的风轮机302的子集(例如304)，且在214的特定分析包括对风轮机302的子集304的载荷分析。取决于该载荷分析，报告或多个报告218可包括削减策略和/或其他建议。这些其他建议包括将一个或多个风轮机302移动到风力田300上的不同位置，用能够承受更高或至少不同的风载荷的不同模型(model)的风轮机302代替一个或多个风轮机302，或者它们的组合。

在本发明的一些实施例中，客户输入204包括气象数据、地理数据、风轮机的特征、客户想使用哪种模型、风轮机的位置中的至少一个，并且相关分析以及特定分析用途使用该数据。此外，或者另外可替换的，全球门户100被配置为使用可交换的软件模块。

参考图4的流程图400，提供一种采用全球门户100(图1所示)跟踪产品的性能的方法。该方法包括，在402，与客户签订合同以提供产品206(图2和图3所示)，其包括多个部件208(图2所示)。在一个实施例中该方法还包括，在403，提供产品206给客户。对于已存在的产品，方法步骤402和403可以被载运(ship)。该方法进一步包括在404从客户获取客户输入204(附图2所示)。客户输入204涉及被提供的产品206以及它们的相应多个部件208中的至少一些的性能。随后，在406，对于每个提供客户输入204的客户，或者至少对于这些客户的一些，下一个步骤是在408提供客户输入204给全球门户100。在410，对于每个客户输入，全球门户对相应产品206的部件208执行相关分析。在412，使用全球门户100，采用相关分析的结果以确定是否执行特定分析以及对哪个部件208执行特定分析。如果在412没有特定分析要执行，在一些实施例中会产生满意的报告，但是在任何情况下，该过程重复直到没有附加的客户输入。另外，如果要执行特定分析，该方法进一步包括，在414，采用全球门户100对部件208执行特定分析，且在416，采用特定分析的结果以提供关于相应产品206的服务和/或操作建议的报告218给客户。

在方法的一些实施例中且参考图2和3，产品206是风力田300且部件208包括风轮机302。在这些实施例中系统的质量是维护或耐久性度量。相关分析确定具有最大载荷的风轮机302的子集，且特定分析包括对风轮机302的子集的载荷分析。服务和/或操作建议包括缩减策略，或者移动一个或多个风轮机302、用另一模型风轮机(例如，可以承受更高载荷的风轮机)代替一个或多个风轮机302的建议，或者它们的组合。

在本发明的一些实施例中，客户输入204包括气象数据、地理数据、风轮机的特征、客户想使用哪种模型以及风轮机的位置。同样，在本发明的一些实施例中，特定分析的结果用于向客户提供对于相应产品206的服务和/或操作建议。此外，使用全球门户100的软件模块以确定缩减策略，一个或多个风轮机302中的哪个应被移动，以及一个或多个风轮机302中的哪个应被不同模型的风轮机代替中的至少之一。

在本发明的又一实施例中且参考图1到3以及图5的流程图500，提供一种使用全球门户100优化或至少改进风力田300的耐久性的方法。全球门户100包括操作上耦合到计算机网络104的计算机服务器102。计算机服务器102包括具有存储器110的处理器108，以及存储器110内的软件模块，该软件模块包括配置为指示处理器108执行该方法的指令。该方法包括，在502，从客户获取客户输入204。客户输入204涉及风力田300中的风轮机302的装载。在504，对于提供客户输入204的每个客户，或者对于这些客户中的至少一些，启动循环。该循环包括，在506，提供客户输入204给全球门户100以执行对相应风力田300的风轮机302的相关分析，该风力田300是客户输入204的对象。循环在508继续，其中相关分析的结果被全球门户100使用以确定特定分析是否要执行且对哪个风轮机302执行。如果不执行，循环进行到在504的下一个客户输入204，或者如果在504没有下一个客户输入，在一个实施例中，该方法通过等待在502的附加的客户输入来继续。如果确定在508执行特定分析，则循环在512继续，在该步骤采用全球门户100执行对确定的风轮机302的特定分析。循环在514继续，在该步骤特定分析的结果被用于服务相应风力田300的风轮机302。

在本发明的一些实施例中，在506相关分析确定具有最大载荷的风轮机的子集，且所述特定分析包括对风轮机302的子集304的载荷分析。同样，在一些实施例中，客户输入204包括气象数据。

此外，在本发明的一些实施例中，在514执行的服务包括缩减、移动一个或多个所述风轮机、改变一个或多个风轮机的模型，或者它们的组合。在一些实施例中，软件模块或者是可交换的从而不同软件模块可以装载到存储器中以代替具有类似功能的另一个，而不需要代替所有软件模块。在这些实施例中，该方法进一步包括交换一个或多个软件模块。

因此可以意识到，本发明的实施例使用两种分析以获取质量度量的最终结果，例如风轮机的载荷分析。例如，在一些实施例中，执行两种分析，一种是相关分析一种是特定分析。例如，对包括五十五个涡轮机的风力田执行相关分析。该分析确定在每个涡轮机上的相关载荷。根据相对快的相关分析，确定具有最高载荷或多个载荷的风轮机。在本例子中，确定四十二号风轮机承受最高载荷。该风轮机被挑选出进行特定分析，该特定分析在计算上集中且因此相对缓慢，但其足以满足于全部产品例如该风轮机田的质量度量。特定风轮机的特定分析满足的原因是在这个例子中四十二号风轮机设定了对可由整个风力田经历的载荷的限制。对用户显然的，可以使用一组程序执行该分析，但是本发明的各种实施例的架构允许这些程序的一个或多个被交换出且被另一程序替换。在另一实施例中，使用不同类型的风力田分析例如平面图分析和/或风力资源估计。

在本发明的实施例中，各处数据在集中的服务器以同样方式处理，以避免例如采用同样的输入数据得到不同的结果的问题。

此外，本发明的一些实施例允许软件模块被交换出以使用可替换程序，或者提供可替换特征。例如，软件模块可以是专有程序，但本发明允许这些或其他程序的使用，以对于用户和客户显然的方式代替它们作为模块，而仍获得可靠的结果。这种模块化提供关于改变系统的特征方面的可测量的灵活性。

在本发明的一些实施例中，应用工程师接收客户输入，例如，该客户操作的风力田的客户所做的测量。在一个实施例中，客户输入包括性能数据、因变量、以及自变量。应用工程师验证该输入数据以确定该数据是否在范围内且为正确的形式。在本发明的各种实施例中，全球服务器执行该验证，或者结合应用工程师的初步验证由全球服务器完成。

在本发明的一些实施例中使用相关分析程序以确定在风力田中的最重装载的风轮机。相关分析程序通过装载对风轮机排序(order)从而风力田中的限制风轮机能被进一步分析以确定它(或它们)是否被过重装载。如果最重装载的风轮机(或多个风轮机)通过随后的特定分析中的所有要求，则随后确定所有其他风轮机也能通过。在本发明的一个实施例中，相关分析程序模块花费大约十五分钟来运行，然而随后运行的详细的特定分析程序模块花费大约一整天运行。因此，通过仅在由相关分析程序模块确定的最重装载的风轮机或多个风轮机上运行特定分析程序模块，节省了许多天的分析工作。

相关分析程序模块创建了多个文件并为特定分析程序模块设立了信息。工程师可被通知相关分析程序模块的完成以给他机会看该模块的结果并决定接下来做什么。然而，在本发明的一些实施例中，利用相关分析程序模块的结果，特定分析程序模块被立刻启动。

当特定分析程序模块一完成，就通知工程师。例如，在一个实施例中，一封电子邮件被发送到工程师。该工程师能够取回运行的结果，或者该结果通过合适的传输协议例如ftp、http、sftp或电子邮件自动传输到工程师。在一个实施例中，全球门户包括数据库，其包含关于风轮机上的允许的限制(例如载荷)的信息，从而全球门户可以使用软件模块以建议风力田的性能改进和/或耐久性。该建议可包括，例如，对于特定地点客户有太多涡轮机，或者在特定位置使用更小的涡轮机。在一个实施例中，缩减策略包含在建议中。例如，该缩减策略可以是在特定风力条件下由于该条件下的过度疲劳关闭一个或多个风轮机。

全球门户产生结果和报告，其可由应用工程师通信到客户。在不同选址策略可能有益的情况下，报告也可被内部通信给不同职工和/或供应商的代理，例如商业经理。

在本发明的一些实施例中且参考图6，全球门户100包括数据收集模块602，数据适配器模块604和数据处理模块606。数据收集模块602收集通过网络608接收的数据以在全球门户100中处理。数据适配器模块604包括兼容层，其为了一致性检查由数据收集模块602接收的数据，并根据需要将该数据转化为数据处理模块606和数据收集模块602使用的标准形式，依赖于数据被载运到哪个方向。

在一个实施例中，数据收集模块602包括风力资源模块或子模块610(WRM)以及分析执行模块或子模块612(AEM)。分析执行模块或子模块612对于所有其他模块做特定计算工作是可用的。风力资源模块或子模块610可包括，例如，对于各种风轮机模型的缺省说明书。该缺省说明可以用于减轻在输入客户数据的客户上的负担(例如，通过减少必须填写的数据区的数目)，或者为了比较的目的(例如，标记或纠正由全球门户100接收的不一致或不合理的数据)。

数据输入和图形用户界面软件通过因特网包括，例如，

或

程序。在一个实施例中，数据范围检查被包括作为应用的一部分。企业数据存储系统可以是商业数据库管理系统。输出为高级设计(layout)分析。因此，分析测试和结果的数据可以被存储到数据收集模块，且可以被转换以实现与其他程序更好的兼容性。此外，将来该系统能有时运行分析的遗留程序(legacy program)。

如上所述，特定地点载荷分析的唯一包包括系统组织的多个工具以提供特定地点载荷的自动的和及时的分析。此外，上述方法和系统使处理标准化，减少了错误和处理可变性，改进了生产率，减少了完成向客户销售的循环时间，集中和加强了用于处理中的配置文件和分析工具的版本控制，且减少了训练新分析所需的努力。

因此，可以观察到本发明的一些实施例包括配置为执行风轮机的特定地点载荷分析中的多个步骤的自动系统。在特殊实施例中，该系统采用称为风力田形式的客户数据的电子数据集作为输入且提供根据机械载荷涡轮机的模型和设计是否适合于选定的地点的确定作为输出。在其他实施例中，使用其他输入格式。

本发明的实施例的技术效果包括确定在该特定地点风力田中的涡轮机组的设计能承受疲劳和极端负荷。另一技术效果是提供限定包括各步骤之间的分析和依赖性的一组步骤的灵活性。通过改变或替换一个或多个软件模块可以在许多实施例中代替或修改分析过程中的任一步骤。实施例能够使一组输入、库和输出与特定分析运行相关联，且能够跟踪分析中作为计划的所有步骤且确定包含在每个步骤中的个体。可以在自动处理的任一步骤执行手动干涉以处理关于给定分析的特殊问题(issue)。通过输入和输出的受控存储并通过集中的分析过程，可以提供对在先报告的自动报告和检索。通过提供对远程运行程序的服务器的全球访问可以最小化由软件管理问题引起的变化，从而可以最小化由采用不同版本的软件或不同软件程序在不同位置的不同运行引起的差异。

可以理解的是本发明的一些实施例提供一种自动系统，用于确定在风力田中具有最大载荷的涡轮机，和用于分析这些涡轮机以保证该涡轮机在该涡轮机的设计寿命内可以承受特定地点疲劳载荷和极端载荷。同样，本发明的一些实施例在管理/控制过程下集合多个分析工具。此外，本发明的一些实施例允许特定地点载荷分析的执行作为端对端自动过程，其可以被打包为提供服务。

因此提供一种基于网的合作应用实施例，而不限于风轮机分析，其可以被配置为使得风力工程师保证在特定地点在风力田中的涡轮机可以承受在该特定地点经历的载荷。本发明的实施例对限定包含在完成该分析中的步骤且可基于指定的依赖关系自动执行所有步骤提供灵活性。

尽管本发明已根据各种特殊实施例描述，本领域那些技术人员可以认识到本发明可以以权利要求的主旨和范围内的变形实践。

部分列表：

100  全球门户

102  计算机服务器

104  计算机网络

105  工作站

108  处理器

110  存储器

200  流程图

202  通过计算机网络从多个客户获取客户输入

204  客户输入

206  产品

208  部件

210  相应于客户输入对产品或多个产品的多个部件执行的相关分析

212  确定特定分析是否需要且对哪个部件(哪些部件)

214  对确定部件执行特定分析或多个特定分析

216  采用特定分析或多个多个分析的结果准备报告或多个报告

218  报告或多个报告

300  风力田

302  风轮机

304  子集

400  流程图

402  与客户签订合同以提供包括多个部件的产品

403  提供产品给客户

404  从客户获取客户输入

406  输入可用？

408  提供客户输入给全球门户用于处理

410  采用全球门户对相应产品的多个部件执行相关分析

412  需要特定分析？如果是，对哪个部件

414  采用全球门户对确定部件执行特定分析

416  采用特定分析的结果以提供关于相应产品的服务建议的报告给客户

500  流程图

502  从客户获取涉及风力田中的风轮机的装载的客户输入

504  客户输入可用？

506  提供客户输入给全球门户以执行对相应风力田的风轮机的相关分析，该风力田是客户输入的对象

508  需要特定分析？

512  采用全球门户对确定的风轮机执行特定分析

514  采用特定分析的结果以服务风轮机和/或为相应风力田的风轮机提供操作建议

602  数据收集模块

604  数据适配器模块

606  数据处理模块

608  网络

610  资源模块或子模块

612  执行模块或子模块

Claims (10)

1.一种系统，包括操作上耦合到计算机网络(104)的服务器(102)，所述服务器包括具有存储器(110)的处理器(108)，存储器(108)包括具有指令的软件模块，该指令被配置为指示所述处理器：

通过计算机网络从多个客户获取客户输入(204)，该客户输入涉及由每个所述客户操作的至少一个产品(206)的性能，且其中每个产品包括多个部件(208)，且

对于每个所述客户输入：

对相应所述产品或多个产品的所述多个部件执行相关分析；

利用该系统，使用相关分析的结果确定特定分析或多个特定分析是否要执行且对所述部件的哪个部件执行；和

如果要执行特定分析，对确定的所述部件执行特定分析或多个特定分析且利用所述特定分析或所述多个特定分析的结果以准备报告或多个报告。

2.根据权利要求1的系统，其中所述报告或多个报告(218)包括对于每个客户的该相应产品或多个产品的服务和/或操作建议中的至少之一。

3.根据权利要求2的系统，其中该产品是风力田(300)，该多个部件(208)包括风轮机(302)，并且相关分析、特定分析和报告涉及风载荷。

4.根据权利要求3的系统，被配置为最大化或改进维持或耐久性度量，该相关分析确定具有最大载荷的所述风轮机(302)的子集，且所述特定分析包括对风轮机的所述子集的载荷分析。

5.根据权利要求4的系统，其中该报告(218)包括缩减策略。

6.根据权利要求4的系统，其中该报告(218)包括至少一个服务和/或操作建议，该服务和/或操作建议包括移动一个或多个所述风轮机(302)，改变一个或多个风轮机的模型，或者它们的组合。

7.根据权利要求3的系统，其中客户输入(204)包括气象数据、地理数据、风轮机(302)的特征、客户想使用哪种模型以及风轮机的位置中的至少一个，且该相关分析和该特定分析使用该数据。

8.根据权利要求8的系统，其中该系统被配置为使用可交换的软件模块。

9.一种使用全球门户系统跟踪对产品执行分析的策略的性能的方法，所述方法包括：

提供策略给客户；

从客户获取涉及至少一些产品和相应部件的性能的客户输入；和

对于提供客户输入的每个所述客户：

提供客户输入给该系统以对该相应产品的部件执行相关分析；

利用该系统，使用相关分析的结果确定特定分析是否要被执行且对哪个部件执行；

如果要执行特定分析，使用该系统对确定的部件执行特定分析；且

使用特定分析的结果向客户提供相应产品的服务和/或操作建议。

10.根据权利要求9的方法，其中产品是风力田且该多个部件包括风轮机。

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