CN104993594A - 发电机组慧能电网系统及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发电机组慧能电网系统及实现方法。所述系统包括云端上位机层、通信联络层、下端发电机层;所述云端上位机层包括服务器硬件系统及与该服务器硬件系统通过通信网络进行通信的用户终端;所述下端发电机层包括各发电机组及用于控制发电机组运行的各发电机组控制系统;所述通信联络层用于实现云端上位机层与下端发电机层之间的通信;所述通信联络层包括一协议转换器。本发明使用户非常简单方便的维护使用发电机;能够显著延长发电机组的寿命;能够实时有效的检测发电机组健康度;能够大幅度提高发电机组的工作可靠性;能够大幅度降低发电机组生产厂家的售后维护费用。

Description

发电机组慧能电网系统及实现方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种发电机组慧能电网系统及实现方法。
背景技术
[0002] 柴油发电机组与燃气发电机组(以下简称发电机组)以其重量轻、结构简单、功率密度大而作为主用电源或者备用电源被广泛应用在各行各业中,市场上出售的发电机组由四大部分组成,发动机,发电机,控制系统,外围支撑系统。发电机组提供动力,发电机把发动机提供的动力转换成电能,发电机组在控制系统的控制下进行工作,外围支撑系统对发电机组的工作起支撑作用。
[0003] 从一台发电机组的诞生到报废的全生命周期经历以下过程:
设计、制造、厂内调试、安装、实地联调、磨合、运行、维护、保养、报废等各个环节,其中设计、制造、厂内调试是在柴油发电机组生产制造厂家内部完成的。而安装、实地联调、磨合、运行、维护、保养、报废等各个环节是在发电机组使用所在地完成的。在生产制造厂家内部完成生产的发电机组与在使用地投入实际使用的发电机组在这所有环节中都包含了大量的信息。这些信息是发电机组的全生命周期中所产生的。
[0004] 在发电机组制造厂家内部:这些信息主要是发电机组的随机资料。发电机组的随机资料包含了发电机组的相关设计说明与设计图纸资料、发电机组的使用操作说明书、发动机维护保养手册、发电机维护保养手册、发电机其它部件维护保养手册、发动机出厂合格证、发电机出厂合格证、发电机组出厂测试的检测报告、发动机出厂检测报告、发电机出厂检测报告、其它部件检测报告。这些信息对发电机组在后面使用过程中能否保持正常、高效、可靠、长寿命的使用特性非常重要。传统上发电机组制造厂家提供给用户的随机资料都是纸质资料。与发电机组一起交货给客户。
[0005] 在发电机组使用所在地的生命周期内,所包含的信息主要是发电机组运行过程中产生的信息,这些信息有发动机运行相关的信息、发电机运行相关的信息、其它部分运行相关的信息。归纳起来主要是发电机组运行的发电部分参数信息、机械部分参数信息、维护保养修理的信息、故障告警保护信息、用户使用发电机组的信息。这些信息是显示发电机组运行状态的信息,传统的发电机组都配置了控制器,这些信息可以在控制器上实时显示,一定数量的故障保护信息能够存储在控制器上,供用户查阅。
[0006] 对发电机组用户而言
(I)、在发电机组发电实践中,发电机组的纸质随机资料因为用户管理不善而遗失的现象非常频繁的发生。导致当对发电机组维护、修理而需要查阅随机资料的时候而没有随机资料,从而耽误发电机组维护保养使用工作。
[0007] (2)、另一个方面发电机组涉及到内燃机、电气、信息等各种技术与一体,并且不同品牌厂家发电机组特性与运行要求完全不同。这对发电机组运行保养的人员技术要求非常高。维护保养人员必须经过严格的培训才能胜任工作。而大部分的单位发电机组管理人员都是非专业,都是由普通电工来兼任此项工作。导致这些电工只能使用发电机,而使发电机组常年因得不到科学的运行维护与管理。从而导致发电机组在需要启动供电的时候不能供电,或者使用不当对发电机组的寿命造成严重影响。从而严重的影响发电机组的正常、高效、可靠的供电。
[0008] (3)、在发电机组发电实践中,发电机组的维护保养不是经常进行的,而是分阶段分时间进行的。柴油发电机组的维护保养手册中的专业性非常强,普通的发电机组操作人员无法使用发电机组的维护保养手册来指导发电机组的维护与保养。从而就无从谈用户对发电机组进行维护保养。同时每台发电机组因制造的差异、以及后面运行的环境条件的不同而不同,通用的发电机组保养手册无法使每台发电机组的保养方案和方法适合每台个体不同的发电机组,容易造成发电机组的“过保养”和“欠保养”甚至是错误的保养。
[0009] (4)、在特殊行业中的供电保障中,要求发电机组不是出现了问题才解决,而是预防发电机组出现故障。比如核电厂、火电厂、民航机场、军队、铁路、通信、医院。正在运行的发电机组如果一旦发生故障,将造成灾难事故的发生,造成无法估计的损失。在实际工作中,一般情况下都是通过“冗余备份”配备总功率需求及两台以上等功率的发电机组来提高供电可靠性。而在一些企业发电机组定期带“模拟负载”来测试发电机组的“健康度”,这种发电机组“健康度”的检测有非常大的局限性,只能检测发电机组能运行或者不能运行。无法实时了解发电机组具体详细的真实健康状况,同时“冗余备份”也完全无法解决此类难题。目前为止发电机组技术行业还没有实质性的技术方法来彻底解决这个难题。
[0010] 对发电机组制造厂家而言
(I)、发电机组“三包”售后维护保养费用非常高,发电机组的故障来自发电机组制造厂家生产的产品质量与发电机组用户是否正确使用维护了发电机组这两个方面。在发电机组的发电实践中。大部分的发电机组故障来自于用户的不正确使用与维护发电机组,不管是谁的原因造成的,只要在三包期内的发电机组出现任何故障,发电机组厂家必须安排售后工程师到现场处理。这就造成一方面售后维护人员的差旅费用非常高昂,另外一个方面聘用的售后人员薪酬水平比较高。直接导致了发电机组高昂的售后费用。
[0011] (2)、大部分的发电机组故障都是很简单的问题,但因为发电机组的用户一般都没有配备专业的技术人员,无法通过通信技术指导用户来解决这些小的问题。并且因为现场的情况不明,售后技术人员到现场后才能发现问题,所需要的备配件还得重新由公司寄出,现场人员等待配件到达不紧耽误公司以及用户的时间,而且直接增加了售后成本。
发明内容
[0012] 本发明的目的在于提供一种发电机组慧能电网系统及实现方法。
[0013] 为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种发电机组慧能电网系统,包括云端上位机层、通信联络层、下端发电机层;
所述云端上位机层包括服务器硬件系统及与该服务器硬件系统通过通信网络进行通信的用户终端;所述服务器硬件系统由多个计算机系统单元组成,各计算机系统单元由多个X86架构CPU为核心构成,且包括存储单元以及计算机系统电源;所述服务器硬件系统用于存储发电机组相关信息,并对该发电机组相关信息进行分析计算,获取发电机组的健康度及发电机组可预见状况;
所述下端发电机层包括各发电机组及用于控制发电机组运行的各发电机组控制系统;
所述通信联络层用于实现云端上位机层与下端发电机层之间的通信;所述通信联络层包括一协议转换器,用于将各发电机组控制系统的通信协议转换为统一标准通信协议或将云端上位机层的统一标准通信协议转换为适用于各发电机组控制系统的通信协议,以实现发电机组与云端上位机层或云端上位机层与发电机组的通信。
[0014] 在本发明一实施例中,所述用户终端包括PC机、ARM架构CPU的平板电脑、手机、掌上电脑;所述服务器硬件系统与用户终端进行通信的通信网络为INTERNET。
[0015] 在本发明一实施例中,所述服务器硬件系统通过ORACLE数据管理软件进行下端发电机层传输的数据存储,并通过数据库应用软件以及数据库数据挖掘分析软件对ORACLE存储的下端发电机层数据进行服务与运算分析,从而实现为用户提供服务功能。
[0016] 在本发明一实施例中,所述发电机组包括发动机和发电机,所述发动机包括柴油发动机、汽油发动机、燃气发动机,所述发电机包括单/三相交流发电机、直流发电机。
[0017] 在本发明一实施例中,所述协议转换器包括协议转换硬件模块及工作电源,且该协议转换器的信号输入端采用USB、RS232、RS485接口,该协议转换器的信号输出端采用的通信模式为W1-F1、有线INTERNET、移动通信3G/4G网络通信模块或北斗导航系统短报文通信。
[0018] 本发明还提供了一种基于上述所述发电机组慧能电网系统的实现方法,包括如下步骤,
步骤SOl:用户通过用户终端注册,由通信网络与云端上位机层的服务器硬件系统进行通信,服务器硬件系统根据用户注册信息,建立各用户下对应的发电机组及发电机组控制系统相关信息的数据库,并进行信息存储;
步骤S02:发电机组控制系统控制发电机组运行,同时接收云端上位机层的服务器硬件系统发送的命令,通过通信联络层上传存储发电机组的运行信息至数据库中;
步骤S03:云端上位机层的服务器硬件系统通过数据库应用软件以及数据库数据挖掘分析软件对数据库中存储的发电机组运行信息进行分析,并结合发电机组历史信息以及发电机组随机资料信息数据进行分析对比,计算出目前的发电机组的健康度、发电机组可预见状况以及解决方案;
步骤S04:云端上位机层的服务器硬件系统将步骤S03分析及计算的数据通过通信网络发送给用户终端。
[0019] 在本发明一实施例中,所述发电机组运行信息包括各相相电压、各相电流、单/三相功率因素、单/三相有功功率、单/三相无功功率、频率、转速、发电机绕组温度、累计发电量、IKWh发电量成本、发动机机油压力、发动机冷却水进口温度、发动机冷却水出口温度、燃油液位、燃油温度、气缸温度、环境温度、蓄电池电压、三个空间维度的机械振动量值、各气缸燃油喷射压力、发动机进气压力、发动机排气压力、排气温度、发电机组整体噪音值、气缸磨损程度值、水箱散热风扇风压、开停机次数、每次运行时间。
[0020] 在本发明一实施例中,所述发电机组历史信息包括历史运行信息、历史参数设置信息、历史故障信息、历史健康度及历史维护保养信息。
[0021] 相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)、妥善保管发电机组随机资料和发电机组相关信息和配置,使发电机组的随机资料和此发电机组相关信息和配置在发电机组的使用生命的周期内能够保存;
(2)、妥善解决发电机组运行过程中的故障信息和相关信息收集存储问题,为发电机组的健康运行提供原始数据支撑;
(3)、能够大幅度降低发电机组维护、使用技术门槛;使用户以非常低廉的成本而使发电机组得到为本发电机组“量身定做”的科学有效的维护方案,从而显著的延长发电机组的寿命和提高发电机组的工作可靠性,并且降低了用户的维护运行发电机组的成本;
(4)、能够实时有效的检测和计算出每一台发电机组的各部分的工作状况和后面运行可能出现的问题,从而综合分析计算出发电机组实时健康度;从而为发电机组故障预测提供数据依据;
(5)、降低发电机组厂家发电机组的售后维护费用;不断可以缩短发电机组维护保养以及修理的时间,而且节约了发电机组售后维护成本;
综上所述,本发明的效果可以使用户非常简单方便的维护使用发电机;能够显著延长发电机组的寿命;能够实时有效的检测发电机组健康度;能够大幅度提高发电机组的工作可靠性;能够大幅度降低发电机组生产厂家的售后维护费用。
附图说明
[0022] 图1为本发明发电机组慧能电网系统工作原理流程图。
[0023] 图2为本发明发电机组慧能电网系统结构框图。
[0024] 图3为本发明通信联络层结构框图。
[0025] 图4为本发明下端发电机层结构框图。
[0026] 图5为本发明云端上位机层结构框图。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
[0028] 如图1-5所示,本发明一种发电机组慧能电网系统,包括云端上位机层、通信联络层、下端发电机层;
所述云端上位机层包括服务器硬件系统及与该服务器硬件系统通过通信网络进行通信的用户终端;所述服务器硬件系统由多个计算机系统单元组成,各计算机系统单元由多个X86架构CPU为核心构成,且包括存储单元以及计算机系统电源;所述服务器硬件系统用于存储发电机组相关信息,并对该发电机组相关信息进行分析计算,获取发电机组的健康度及发电机组可预见状况;
所述下端发电机层包括各发电机组及用于控制发电机组运行的各发电机组控制系统;
所述通信联络层用于实现云端上位机层与下端发电机层之间的通信;所述通信联络层包括一协议转换器,用于将各发电机组控制系统的通信协议转换为统一标准通信协议或将云端上位机层的统一标准通信协议转换为适用于各发电机组控制系统的通信协议,以实现发电机组与云端上位机层或云端上位机层与发电机组的通信。
[0029] 所述协议转换器包括协议转换硬件模块及工作电源,且该协议转换器的信号输入端采用USB、RS232、RS485接口,该协议转换器的信号输出端采用的通信模式为W1-F1、有线INTERNET或者移动通信3G/4G网络通信模块。
[0030] 本发明还提供了一种基于上述所述发电机组慧能电网系统的实现方法,包括如下步骤,
步骤SOl:用户通过用户终端注册,由通信网络与云端上位机层的服务器硬件系统进行通信,服务器硬件系统根据用户注册信息,建立各用户下对应的发电机组及发电机组控制系统相关信息的数据库,并进行信息存储;
步骤S02:发电机组控制系统控制发电机组运行,同时接收云端上位机层的服务器硬件系统发送的命令,通过通信联络层上传存储发电机组的运行信息至数据库中;
步骤S03:云端上位机层的服务器硬件系统通过数据库应用软件以及数据库数据挖掘分析软件对数据库中存储的发电机组运行信息进行分析,并结合发电机组历史信息以及发电机组随机资料信息数据进行分析对比,计算出目前的发电机组的健康度、发电机组可预见状况以及解决方案;
步骤S04:云端上位机层的服务器硬件系统将步骤S03分析及计算的数据通过通信网络发送给用户终端。
[0031] 所述发电机组运行信息包括各相相电压、各相电流、单/三相功率因素、单/三相有功功率、单/三相无功功率、频率、转速、发电机绕组温度、累计发电量、IKWh发电量价格、发动机机油压力、发动机冷却水进口温度、发动机冷却水出口温度、燃油液位、燃油温度、气缸温度、环境温度、蓄电池电压、三个空间维度的机械振动量值、各气缸燃油喷射压力、发动机进气压力、发动机排气压力、排气温度、发电机组整体噪音值、气缸磨损程度值、水箱散热风扇风压、开停机次数、每次运行时间。
[0032] 所述发电机组历史信息包括历史运行信息、历史参数设置信息、历史故障信息、历史健康度及历史维护保养信息。
[0033] 本发明一实现方案如下:
本发明的发电机组慧能电网系统是一个集成了控制技术、信息传输技术、数据挖掘技术、数据库技术、电力技术、内燃机技术、传感器技术、软件技术、电子技术、电子仪器仪表技术等众多技术于一体而组成,从组成层次上来看,发电机组慧能电网系统由云端上位机应用层、通信联络层、下端发电机层组成。云端上位机应用层是发电机组慧能电网系统的功能最终实现层。发电机组慧能电网系统所有面对客户的功能均在此层面得以实现。下端发电机层是云端上位机应用层的基础,该层负责提供信息以及执行云端上位机层的命令。通信联络层是负责为云端上位机应用层与下端发电机层提供通信联络功能。
[0034] 云端上位机应用层由软件和硬件设备组成,硬件设备由服务器硬件、用户使用终端、用户使用终端与服务器之间的通信网络所组成,软件由服务器端系统软件、数据库管理软件、数据库应用软件、数据库数据挖掘分析软件、服务器端应用服务软件、用户终端使用软件、其它软件等组成。
[0035] 在硬件设备中,服务器硬件主要由多个计算机系统单元组成,每个计算机系统单元是以多个X86架构CPU为核心构成的,这些计算机系统单元包含了大容量硬盘存储阵列、大容量RAM、以及为硬件服务的电源。
[0036] 在硬件设备中用户使用终端是整个IES系统为用户服务的基础。这些终端既可以是个人PC机(X86架构CPU并且安装使用的WINDOWS系列或者MAC OS X或者LINUX操作系统),也可以是使用ARM架构CPU的平板电脑、手机、掌上电脑(这些设备使用的是MAC OS或者ANDROID或者WIND0WS10操作系统),也可以是ARM架构CPU+ANDROID系统的其它终端(配备显示器或电视+遥控器)的设备。
[0037] 服务器硬件与用户使用终端是通过通信网络来进行的,这个网络是通过INTERNET来进行通信。借助与公共INTERNET,服务器硬件与用户使用终端可以进行双向通信,服务器因此可以向用户终端提供服务。
[0038] 云端上位机应用层软件主要由服务器的系统软件、用户终端的系统软件、这两个系统软件是其它软件运行的基础,目前服务器端操作系统采用主流的WINDOWS操作系统以及开源LINUX操作系统,用户终端的系统软件为用户终端生产商所配置的系统软件,目前主流的为WINDOWS与ANDROID以及MAC OS。在服务器端运行的数据管理软件目前采用的ORACLE,此数据库软件对下端发电机层传输过来的原始数据进行有序存储以及管理,数据库应用软件以及数据库数据挖掘分析软件对ORACLE存储的原始数据进行服务与运算分析,从而实现为用户的服务功能。
[0039] 下端发电机层是云端上位机应用层的基础,该层由各类型发电机组与发电机组控制系统组成,该层是整个发电机组慧能电网系统的底层和基础,它是整个系统所提供的服务的物质基础,其中各类型的发电机组由发动机与发电机组组成,发动机可以是柴油发动机、也可以是汽油发动机、也可以是燃气发动机(天然气、液化石油气、沼气、瓦斯气、焦煤气、油田伴生气等气体),发电机可以单/三相交流发电机,也可以是直流发电机,发电机可以是50Hz与60Hz的交流发电机,还可以是400Hz的中频发电机。本系统适合的下端发电机层中的发动机与发电机没有任何的生产厂家、品牌、功率、电制类型限制,只要该发电机组安装使用了能够通信的控制系统均适合本系统运行使用。
[0040] 发电机组的控制系统在发电机组的工作中非常重要,如果把发电机组比作一个人的话,发电机组控制系统就相当于人的“大脑”。发电机组发电功能的发挥全靠控制系统这个“大脑”来控制指挥。从整个发电机组控制系统的发展历程来看,发电机组控制系统经历了三代,第一代的纯机械式控制系统,第二代的电气化控制系统,第三代的无人值守型具备远程控制的控制系统。功能由单一到全面,结构由简单到复杂。第三代发电机组的控制系统是以发电机组控制器为核心,外加继电器,保险丝,接线端子排,各传感器以及执行器、通信接口,以及把上述各部分联接起来的大量控制联接导线。目前广泛使用的发电机组控制系统是第三代控制系统。第一代与第二代发电机组控制系统为机械+电气器件实现的,该控制功能无法与外部进行通信。无法实现远程遥控功能。
[0041]目前广泛使用的第三代控制器从功能上来看有单台发电机组控制器、有多机的发电机组并机控制器、发电机组与市电并网控制器,发电机组与市电切换控制器,这些控制器的生产厂家非常多,从国内外来看有几十家控制器厂家,各厂家的第三代控制器虽然外观与外形样式以及设计思路不相同,但是不同厂家同类型控制器功能是相同的。比如单台发电机组控制器,都是能够控制单台发电机组的,虽然外观和显示器的大小和类型不同,单其基本功能都是控制发电机组运行的。同时不同厂家控制器都具备相同特征,都具有对外通信功能,虽然通信形式不一样,通信协议不一样,但是都能够对外通信的。
[0042] 下端发电机层与云端上位机应用层之间工作与联系是通信联络层来实现的,通信联络层目前可以采用的形式为有线与无线(W1-FI)接入INTERNET。或者几大电信营运商的手机通信网络3G/4G,在通信联络层中,有一协议转换器,该协议转换器把不同控制器厂家发电机组控制系统的控制器通信协议转换为统一标准通信协议来与云端上位机应用层进行通信。该协议转换器由两部分组成,硬件部分和软件部分。硬件部分由信号输入端,信号输出端,协议转换硬件模块以及工作电源四部分组成。其中信号输入端采用的通信硬件形式有USB、RS232、RS485。信号输出端采用的通信模式为W1-FI或者有线INTERNET或者移动通信3G/4G网络通信模块。
[0043] 发电机组慧能电网系统的工作原理如下:正常工作的时候,控制器一方面控制发电机组的运行,另外一个方面接受云端上位机的命令,通过通信联络层向云端上位机端传递发电机组的运行数据信息,云端上位机把接受到的发电机组的数据通过数据库软件把数据存储在数据库中,在数据库数据存储完成后,云端上位机的应用软件对实时采集的数据进行分析与计算,并且与发电机组的不同历史时期以及发电机组厂家的数据手册上的数据进行分析对比,同时根据所采集发电机组的发动机、发电机生产厂家提供的故障预警数学模型,不仅可以计算出目前的发电机组的健康度,而且可以预见发电机组在什么时间会发生什么样的故障,并且提供需要避免故障所采取的措施方法。
[0044] 用户端通过账号,输入密码,进入到自己权利范围内的数据服务软件,实时查询发电机组历史信息,包括历史运行数据信息、历史参数设置信息、历史故障信息、历史健康度、历史维护保养信息、历史运行记录;实时运行信息,包括实时运行数据信息、实时健康度信息;发电机组未来健康度预测,包括未来故障预警、可能发生故障的信息、可用的故障处理方法,发电机组相关随机资料和随机信息资料。
[0045] 发电机组历史信息中的历史运行数据信息,包含了历史时期记录下的数据,这些数据的记录最小间隔为I秒、最长间隔时间为I分钟,用户可以设置这些数据的记录间隔时间,这些运行数据信息可以包含如下信息,也不仅仅包含如下信息,这些数据根据各自发电机组的类型不同和用户的需求来灵活调整,各相相电压、各相电流、单/三相功率因素、单/三相有功功率、单/三相无功功率、频率、转速、发电机绕组温度、累计发电量、IKWh发电量价格、发动机机油压力、发动机冷却水进口温度、发动机冷却水出口温度、燃油液位、燃油温度、气缸温度、环境温度、蓄电池电压、三个空间维度的机械振动量值、各气缸燃油喷射压力、发动机进气压力、发动机排气压力、排气温度、发电机组整体噪音值、气缸磨损程度值、水箱散热风扇风压、开停机次数、每次运行时间。
[0046] 历史参数设置信息,这些设置信息为发电机组在历史时期记录下的设置数据,这些数据为用户改变发电机组设置的数据信息,这些信息可以包含如下信息而不仅仅包含这些信息,这些数据可以根据各自发电机组的类型不同和用户的需求来灵活设置,这些信息为:发电机组设置基本信息,发动机型号、发动机功率、发电机功率、电压、频率、单/三相、发电机组功率。发动机保护参数信息:低机油压力报警与停机值、冷却水进口温度高低值报警值、冷却水出口温度高低报警值、冷却水低液位报警值与停机值、超速报警与停机值、散热风扇风压过低报警与停机值。发电机保护参数信息:欠过压报警与停机值、欠过频报警与停机值、过载报警与停机值、多段过载保护与停机值。
[0047] 历史故障信息,是指发电机组在运行过程中发生的故障的信息,包含发生故障的时间、发生故障的具体故障点信息、故障的类型。
[0048] 历史健康度,是指对一般用户来讲,通过发电机组的健康度来直观的体现发电机组的可以运行情况,不必关心发电机组复杂的相关指标,健康度反映了发电机组可以正常工作的程度,发电机组健康度分为三个等级,正常使用,限制负荷使用,不能使用三个级别。历史健康度记录了发电机组在历史时期的实时监看度信息。
[0049] 历史维护保养信息,是发电机组维护过程中所记录下来的信息,这些信息包含维护保养的时间、维护保养的内容、维护保养中使用耗材的名称、数量、厂家信息、维护保养的公司与维护保养的人员,维护保养过程中,发电机组的检查情况,这些信息在发电机组保养过程中录入发电机组控制器内。
[0050] 以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发电机组慧能电网系统,其特征在于:包括云端上位机层、通信联络层、下端发电机层; 所述云端上位机层包括服务器硬件系统及与该服务器硬件系统通过通信网络进行通信的用户终端;所述服务器硬件系统由多个计算机系统单元组成,各计算机系统单元由多个X86架构CPU为核心构成,且包括存储单元以及计算机系统电源;所述服务器硬件系统用于存储发电机组相关信息,并对该发电机组相关信息进行分析计算,获取发电机组的健康度及发电机组可预见状况; 所述下端发电机层包括各发电机组及用于控制发电机组运行的各发电机组控制系统; 所述通信联络层用于实现云端上位机层与下端发电机层之间的通信;所述通信联络层包括一协议转换器,用于将各发电机组控制系统的通信协议转换为统一标准通信协议或将云端上位机层的统一标准通信协议转换为适用于各发电机组控制系统的通信协议,以实现发电机组与云端上位机层或云端上位机层与发电机组的通信。
2.根据权利要求1所述的发电机组慧能电网系统,其特征在于:所述用户终端包括PC机、ARM架构CPU的平板电脑、手机、掌上电脑;所述服务器硬件系统与用户终端进行通信的通信网络为INTERNET。
3.根据权利要求1所述的发电机组慧能电网系统,其特征在于:所述服务器硬件系统通过ORACLE数据管理软件进行下端发电机层传输的数据存储,并通过数据库应用软件以及数据库数据挖掘分析软件对ORACLE存储的下端发电机层数据进行服务与运算分析,从而实现为用户提供服务功能。
4.根据权利要求1所述的发电机组慧能电网系统,其特征在于:所述发电机组包括发动机和发电机,所述发动机包括柴油发动机、汽油发动机、燃气发动机,所述发电机包括单/三相交流发电机、直流发电机。
5.根据权利要求1所述的发电机组慧能电网系统,其特征在于:所述协议转换器包括协议转换硬件模块及工作电源,且该协议转换器的信号输入端采用USB、RS232、RS485接口,该协议转换器的信号输出端采用的通信模式为W1-F1、有线INTERNET、移动通信3G/4G网络通信模块或北斗导航系统短报文通信。
6.一种基于权利要求1所述发电机组慧能电网系统的实现方法,其特征在于:包括如下步骤, 步骤SOl:用户通过用户终端注册,由通信网络与云端上位机层的服务器硬件系统进行通信,服务器硬件系统根据用户注册信息,建立各用户下对应的发电机组及发电机组控制系统相关信息的数据库,并进行信息存储; 步骤S02:发电机组控制系统控制发电机组运行,同时接收云端上位机层的服务器硬件系统发送的命令,通过通信联络层上传存储发电机组的运行信息至数据库中; 步骤S03:云端上位机层的服务器硬件系统通过数据库应用软件以及数据库数据挖掘分析软件对数据库中存储的发电机组运行信息进行分析,并结合发电机组历史信息以及发电机组随机资料信息数据进行分析对比,计算出目前的发电机组的健康度、发电机组可预见状况以及解决方案; 步骤S04:云端上位机层的服务器硬件系统将步骤S03分析及计算的数据通过通信网络发送给用户终端。
7.根据权利要求6所述的发电机组慧能电网系统的实现方法,其特征在于:所述发电机组运行信息包括各相相电压、各相电流、单/三相功率因素、单/三相有功功率、单/三相无功功率、频率、转速、发电机绕组温度、累计发电量、IKffh发电量成本、发动机机油压力、发动机冷却水进口温度、发动机冷却水出口温度、燃油液位、燃油温度、气缸温度、环境温度、蓄电池电压、三个空间维度的机械振动量值、各气缸燃油喷射压力、发动机进气压力、发动机排气压力、排气温度、发电机组整体噪音值、气缸磨损程度值、水箱散热风扇风压、开停机次数、每次运行时间。
8.根据权利要求6所述的发电机组慧能电网系统的实现方法,其特征在于:所述发电机组历史信息包括历史运行信息、历史参数设置信息、历史故障信息、历史健康度及历史维护保养信息。
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