CN107065824A - 一种水电机组远程故障诊断开放式平台 - Google Patents

一种水电机组远程故障诊断开放式平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种水电机组远程故障诊断开放式平台,旨在电厂、分公司和集团之间建立分布式的诊断、控制和数据管理架构,提高水电机组远程故障诊断的效率,降低成本。系统包括一种水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,包括通过网络连接的集团远程端、多个分公司集控端、多个电厂终端和应用客户端,各分公司集控端分别连接有多个电厂终端;各电厂终端采集水电机组运行状态信息数据,传输至相应分公司网络中,由分公司数据中心进行相关处理和存储工作;集团远程段获取各电厂终端采集到的水电机组运行数据,并根据获取到的水电机组运行状态信息进行水电机组的故障诊断,并通过WEB服务器为网络中的应用客户端提供各电厂终端的水电机组运行状态信息和故障诊断结果信息。

Description

一种水电机组远程故障诊断开放式平台
技术领域
本发明涉及水电机组故障诊断技术领域,特别是一种水电机组远程故障诊断开放式平台。
背景技术
水电机组设备的优良质量和高可靠性是水力发电厂稳定运行的根本要求,会直接影响水力发电厂的经营成本和效益。从国内外水电机组运行的经验来看,振动故障是水电机组设备故障的重要组成部分,约占机组故障的80%,涉及到的核心设备主要包括:水轮机、发电机、轴系轴承和变压器。
水电机组作为一个复杂系统,其故障部位及故障类型多样,现有的水电机组远程故障诊断技术还存在实时性不高、效率较低的缺陷。且国内目前还没有出现一个多区域多机组的监测、诊断、管理、维修一体化的网络系统。现有水电机组监测系统的分析功能还不够强大;个别采用专家系统技术提供了初级故障诊断功能,且缺少大量宝贵的现场实际诊断经验,与工程实际应用存在较大差距。
发明内容
本发明的目的是,提供一种水电机组远程故障诊断开放式平台,在电厂、分公司和集团之间建立三级诊断分析和数据管理架构,提高水电机组远程故障诊断的效率,对设备运行中出现的故障情况进行诊断,为水电厂的检修维护提供依据。
本发明采取的技术方案具体为:一种水电机组远程故障诊断开放式平台,包括通过网络连接的集团远程端、多个分公司集控端、多个电厂终端和应用客户端,各分公司集控端分别连接有多个电厂终端;
集团远程端包括通过集团网络连接的集团数据中心、集团工程师工作站和WEB服务器;集团数据中心包括集团数据库存储服务器和集团数据处理服务器,集团数据处理服务器根据各电厂终端中水电机组的设备运行数据,处理得到设备故障诊断数据,集团数据库存储服务器存储的集团数据库中包括水电机组设备运行数据和设备故障诊断结果数据;
分公司集控中心包括集控数据库服务器,和通过分公司网络连接的分公司数据中心和集控中心工作站;集控数据库服务器可向分工司数据中心提供对当前分工司下属各电厂水电机组设备的集控数据;分公司数据中心包括分公司数据存储服务器,所存储的分工司数据库中包括所连接的各电厂的水电机组设备运行数据和集控数据;
各电厂终端包括通过电厂网络连接的水电机组运行数据采集模块、电厂数据中心和现场工作站;水电机组运行数据采集模块包括用于采集水电机组中水轮机、发电机、轴系轴承和变压器的运行状态信息的生产实时数据采集计算机;电厂数据中心包括电厂数据存储服务器,所存储的电厂数据库中包括当前电厂的水电机组运行数据;
集团工程师工作站、集控中心工作站和现场工作站分别包括可与所在局域网络中数据中心进行信息交互的计算机;
各电厂终端中,生产实时数据采集计算机采集水电机组中水轮机、发电机、轴系轴承和变压器的运行状态信息数据,存储至电厂数据中心,同时将采集到的数据传输至相应分公司网络中;分公司集控中心的分公司数据存储服务器对接收到的数据进行存储;集团远程端通过分公司集控中心的数据中心,获取各电厂终端采集到的水电机组运行数据,存储至集团数据库存储服务器中,并根据获取到的数据进行水电机组的故障诊断,将故障诊断结果存储至集团数据库存储服务器中;
应用客户端包括集团远程监测端、分公司远程监测端和电厂远程监测端;应用客户端可向WEB服务器发送数据请求,WEB服务器根据应用客户端的数据请求,从集团数据中心获取相应的数据,发送至相应的应用客户端。应用客户端通过互联网连接WEB服务器。
本发明整个远程诊断网络架构中,各分层架构分别有对应的数据中心,用于数据的存储处理等。进一步的,所述集团数据中心、分公司数据中心和电厂数据中心还分别包括数据服务服务器,其为外部数据调用提供统一的数据调用接口。可方便相应分层架构以及上层架构的工作人员随时进行数据的查询或其它处理,更加凸显开放性和实用性。
本发明所述应用客户端还包括APP控制客户端,WEB服务器向APP控制客户端提供应用APP程序,所述应用APP程序包括基础组件服务模块和专业分析服务模块,基础组件服务模块提供的服务包括组态应用、Web服务、图形展示、报表查询和二次接口开发服务,专业分析服务提供的服务包括振动频谱分析、超声频谱分析、红外图像分析、油质色谱分析。各服务功能的实现参考现有技术。
本发明中应用APP根据各级用户的身份(角色分配)提供不同的服务(即应用模块),以避免越权操作和误操作。
集团远程端还设有接入集团网络的数据显示模块。数据显示模块可采用大屏幕投影仪等现有显示输出设备,供远程诊断中心的工作人员更直观的获知各电厂终端的水电机组运行状态和故障信息。
本发明所述集团工程师工作站、集控中心工作站和现场工作站的计算机可通过向工作人员提供水电机组运行状态信息,进而由工作人员进行故障诊断,并将故障诊断结果输入计算机;也可在计算机中安装现有的水电机组运行状态故障诊断或者数据管理相关的软件,实现故障诊断和各级数据管理功能。
远程诊断中心通过SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)专线网络连接各分公司集控中心。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。
优选的,远程诊断中心网络与SDH专线之间依次连接有交换机、防火墙、网桥;分公司集控中心网络与SDH专线之间依次连接有交换机和网桥。
优选的,多个电厂终端通过交换机和网桥连接光端机,光端机通过网桥和交换机连接相应的分公司集控中心网络。
优选的,分公司集控中心中,集控数据库服务器通过网闸连接交换机,进而连接分公司网络。即各分公司集控中心的集控数据库服务器并不直接接入分公司集控中心网络,而是与分公司集控中心网络连接同一交换机,实现信息的共享和交互。网闸的设置可保证集控数据服务器中集控数据的可靠性,避免网络中的恶意侵入和篡改对集控系统运行带来影响,保证水电机组的运行安全。
进一步的,本发明中,水电机组运行数据包括水电机组能量与空蚀数据、主机稳定性数据、发电机运行性能数据、推力轴承运行性能数据、励磁调压系统状态数据、变压器运行状态数据和GIS开关状态数据。目前水电机组状态信息在电厂监控系统和其它调节控制系统中大部分已有,因此本发明的水电机组运行数据采集模块可直接对现有采集相关设备进行组合应用。
有益效果
本发明在电厂、分公司和集团之间建立了分布式的诊断、控制和数据管理架构,同时为互联网客户端提供了水电机组运行和故障信息获取渠道,为水电机组的检修决策提供了更为全面的决策支持,提高了水电机组远程故障诊断的效率,降低了成本。系统中的水电机组数据采集可复用现有相关采集设备和功能,方便推广。
附图说明
图1所示为本发明系统结构示意图;
图2所示为本发明数据中心实施例结构示意图;
图3所示为水电机组运行数据采集示意图;
图4所示为本发明系统中数据交互示意图;
图5所示为本发明平台应用实现架构示意图;
图6所示为本发明应用APP实现示意图;
图7所示为本发明检修决策功能实现示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
参考图1所示,本发明的水电机组远程故障诊断开放式平台,包括通过网络连接的集团远程端、多个分公司集控端、多个电厂终端和应用客户端,各分公司集控端分别连接有多个电厂终端;
集团远程端包括通过集团网络连接的集团数据中心、集团工程师工作站和WEB服务器;集团数据中心包括集团数据库存储服务器和集团数据处理服务器,集团数据处理服务器根据各电厂终端中水电机组的设备运行数据,处理得到设备故障诊断数据,集团数据库存储服务器存储的集团数据库中包括水电机组设备运行数据和设备故障诊断结果数据;
分公司集控中心包括集控数据库服务器,和通过分公司网络连接的分公司数据中心和集控中心工作站;集控数据库服务器可向分工司数据中心提供对当前分工司下属各电厂水电机组设备的集控数据;分公司数据中心包括分公司数据存储服务器,所存储的分工司数据库中包括所连接的各电厂的水电机组设备运行数据和集控数据;
各电厂终端包括通过电厂网络连接的水电机组运行数据采集模块、电厂数据中心和现场工作站;水电机组运行数据采集模块包括用于采集水电机组中水轮机、发电机、轴系轴承和变压器的运行状态信息的生产实时数据采集计算机;电厂数据中心包括电厂数据存储服务器,所存储的电厂数据库中包括当前电厂的水电机组运行数据;
集团工程师工作站、集控中心工作站和现场工作站分别包括可与所在局域网络中数据中心进行信息交互的计算机;
各电厂终端中,生产实时数据采集计算机采集水电机组中水轮机、发电机、轴系轴承和变压器的运行状态信息数据,存储至电厂数据中心,同时将采集到的数据传输至相应分公司网络中;分公司集控中心的分公司数据存储服务器对接收到的数据进行存储;集团远程端通过分公司集控中心的数据中心,获取各电厂终端采集到的水电机组运行数据,存储至集团数据库存储服务器中,并根据获取到的数据进行水电机组的故障诊断,将故障诊断结果存储至集团数据库存储服务器中;
应用客户端包括集团远程监测端、分公司远程监测端和电厂远程监测端;应用客户端可向WEB服务器发送数据请求,WEB服务器根据应用客户端的数据请求,从集团数据中心获取相应的数据,发送至相应的应用客户端。应用客户端通过互联网连接WEB服务器。
实施例
参考图2,本发明整个远程诊断网络架构中,各分层架构分别有对应的数据中心,用于数据的存储处理等。进一步的,所述集团数据中心、分公司数据中心和电厂数据中心还分别包括数据服务服务器,其为外部数据调用提供统一的数据调用接口。可方便相应分层架构以及上层架构的工作人员随时进行数据的查询或其它处理,更加凸显开放性和实用性。
本发明平台系统建立了三级数据中心实现分布式数据采集、存储和应用。在集团数据中心建立B/S架构的集团水电状态监测与诊断分析系统,为9级用户角色提供应用服务,详见表1所示。同时为各专业应用模块提供APP应用集市,推送及订阅服务。各级用户可以按需下载APP应用模块,实现基于本地数据、C/S模式的本地应用
表1水电机组设备远程诊断平台分级应用与配置
注:电厂级数据中心数据;分公司级数据中心数据;集团级数据中心数据
数据中心主要组成模块说明如下:
(1)电厂数据源,主要包括:在线数据,现地各状态在线监测系统、大坝监测系统和计算机控制系统的数据;离线数据,包括巡视数据、试验数据、检修数据、设备参数数据和模型数据
(2)数据采集模块:包括通讯规约、数据库接口协议和文件读写协议,实现从仪器仪表、结构化数据库和非结构化文档的数据采集。通信规约包括:Modbus RTU/TCP,IEC61850,104等现场规约。
离线数据要有相应的输入界面。
(3)编码管理与服务:对所有数据进行编码,基于统一编码进行数据管理和数据应用。
(4)数据存储包括:关系数据库和实时数据库存储,厂级、分公司级和集团级根据数据采集的不同内容进行就地存储。
(5)数据调度包括数据服务接口和级联两部分。数据服务接口为外部应用程序提供标准统一的数据访问接口。
(6)实时计算引擎包括实时测点数据处理和文档大数据挖掘处理节点两部分,以实现流式算法的配置、测点数据的二次计算和存储、实验报告等设备文档类数据的处理分析,以支持机组状态监测与诊断的各种高级应用功能。
(7)APP分发管理:实现对APP应用集市的集中管控,包括用户、权限、认证、数据配置、版本控制等内容。
本发明数据中心是打破各电厂现有在线监测系统、实时监控系统等信息孤岛,实现水电机组设备、测点、状态等统一命名、互联互通的主要软、硬件支持。数据中心的整体结构如图4-3所示,主要功能模块包括数据采集、数据编码、数据存储、数据处理、数据服务、数据应用等功能。其中数据存储的备份部分和数据处理的实时数据处理、非结构化数据挖掘部分可以分阶段部署。为保证计算性能和数据安全,各功能模块建议单独配置服务器,数据采集服务器和数据库存储服务器应冗余配置。数据中心分为节点级和中心级。各电厂数据中心为节点级,各分公司及集团为中心级,基于集团信息网络结构和数据中心的部署,形成集团水电数据中心,为各级的应用提供数据支持。
参考图5,本发明所述应用客户端还包括APP控制客户端,WEB服务器向APP控制客户端提供应用APP程序,所述应用APP程序包括基础组件服务模块和专业分析服务模块,基础组件服务模块提供的服务包括组态应用、Web服务、图形展示、报表查询和二次接口开发服务,专业分析服务提供的服务包括振动频谱分析、超声频谱分析、红外图像分析、油质色谱分析。各服务功能的实现参考现有技术。
本发明平台应用程序的实现基于SOA架构,包括C/S模式(APP下载)和B/S模式。其中C/S模式(APP下载)均以独立软件模块的方式提供,在此称之为应用模块,为各种监测、分析、诊断等数据挖掘功能,应用模块的相关发布、使用和管理由集团统一配置。各式各样的应用模块满足多样化功能需求。每个应用模块都是独立的程序,在开放方式标准数据接口的基础上,可以由不同的开发商开发,使得本发明的开放式特征更为明显,能够更加适用于工程实际。
应用模块的相关发布、使用和管理由集团统一配置。各式各样的应用模块满足多样化功能需求。每个应用模块都是独立的程序,在开放方式标准数据接口的基础上,可以由不同的开发商开发,应用模块发布及下载使用流程如图6所示。根据功能分为以下几种:
(1)数据监视、展示类:包括通用数据展示和数据评价展示。系统可以表格、趋势图等方式展示部分或全部监测数据。可以对任意信号设定阈值,进行在线分级评价,并对评价进级的数据进行预警,支持按照给定的算法策略进行趋势变化预警;展示的数据内容包括数值,报警状态,数据属性,历史趋势等;
(2)应用工具类:包括数据检索工具、组态工具、通用分析工具和专业分析工具。应用程序可按编码、中文名、模糊查询等方式检索数据,并显示实时值、历史趋势等内容。提供实时数据组态展示工具,用户可以灵活配置监视画面。对所关心的数据进行检索,显示,下载,导出,绘制趋势曲线,进行关联分析等操作。针对振动、摆度、局放等专业数据进行分析、诊断的各种应用软件;
(3)设备状态评价类:对目标设备建模,并依据模型对历史数据进行挖掘。发掘目标设备在各种工况下的能耗和健康水平并做分析评价。实现对同类设备进行横向对;
(4)运行监管类:系统可利用在线记录的数据,分析、追踪设备的调度运行情况,并以评价、对标等方式提供监管手段。
本发明中应用APP根据各级用户的身份(角色分配)提供不同的服务(即应用模块),以避免越权操作和误操作。
集团远程端还设有接入集团网络的数据显示模块。数据显示模块可采用大屏幕投影仪等现有显示输出设备,供远程诊断中心的工作人员更直观的获知各电厂终端的水电机组运行状态和故障信息。
本发明所述集团工程师工作站、集控中心工作站和现场工作站的计算机可通过向工作人员提供水电机组运行状态信息,进而由工作人员进行故障诊断,并将故障诊断结果输入计算机;也可在计算机中安装现有的水电机组运行状态故障诊断或者数据管理相关的软件,实现故障诊断和各级数据管理功能。
远程诊断中心通过SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)专线网络连接各分公司集控中心。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。
优选的,远程诊断中心网络与SDH专线之间依次连接有交换机、防火墙、网桥;分公司集控中心网络与SDH专线之间依次连接有交换机和网桥。
优选的,多个电厂终端通过交换机和网桥连接光端机,光端机通过网桥和交换机连接相应的分公司集控中心网络。
优选的,分公司集控中心中,集控数据库服务器通过网闸连接交换机,进而连接分公司网络。即各分公司集控中心的集控数据库服务器并不直接接入分公司集控中心网络,而是与分公司集控中心网络连接同一交换机,实现信息的共享和交互。网闸的设置可保证集控数据服务器中集控数据的可靠性,避免网络中的恶意侵入和篡改对集控系统运行带来影响,保证水电机组的运行安全。
参考图3,本发明中,水电机组运行数据包括水电机组能量与空蚀数据、主机稳定性数据、发电机运行性能数据、推力轴承运行性能数据、励磁调压系统状态数据、变压器运行状态数据和GIS开关状态数据。目前水电机组状态信息在电厂监控系统和其它调节控制系统中大部分已有,因此本发明的水电机组运行数据采集模块可直接对现有采集相关设备进行组合应用。
水电状态信息在电厂监控系统和其它调节控制系统中大部分已有,没有必要重复采集,而其中一些关键的信息如空蚀监测信息、振动摆度信息没有现成系统,需要自己监测和分析。总的来说,监测数据的来源有三种,平台从电厂层采集的基本测点表详见附录3所示,各电厂在此基础上,可以适当增减,以满足个性化应用的需要。从分公司集控中心采集的数据详见附录4所示。
(1)从调节控制系统和监控系统获取
水电机组安装有调速系统和励磁系统,它们已经采集了大量信息并做了信号处理,实时性也比较好,如机组的机端电压、机组频率、机组无功,机组有功等基本信息和控制信息都包含在内。
水电厂监控系统包含了机组大部分的状态量,对于一些实时性及精度不高的状态量,都可以从中获取。主要包括:
①温度量,定子温度、冷风温度、热风温度、上导瓦温、推力瓦温等;
②辅助设备信息,如压油罐、事故油罐压力、油位,上导、推力、集油槽油位等;
③大部分电气量,其中有部分与调速系统和励磁系统重复;
④机组主要的开关量、报警信号。
此外励磁、调速控制系统采集了大量的励磁、调速系统信息并做了一些基本的分析,可以通过高速通讯来获取这些状态量,以避免重复监测,造成资源浪费。如励磁、调速系统中的、励磁电压、励磁电流、开、停机令等基本的状态量及一些控制器报警信号等。
(2)传感器采集
通过加装传感器采集本身监控系统没有或者不便直接从监控系统中提取的量,比如水轮机空蚀状态、机组振动摆度、磁场强度、气隙、发电机绝缘等,此类信息具有反应迅速、信息全面、清晰等特点,是状态监测与故障诊断数据的重要来源。
(3)人工采集
对于不适合自动监测的状态信息且实时性要求不高的状态量,可以采用巡检或离线实验的办法实现采集。在线巡检和离线试验相对在线监测来讲具有投资小,监测面宽、设备简单、对监测对象的影响较小等特点。在线巡检与离线试验的数据可通过人机接口输入到状态监测系统中。
参考图5,本发明平台系统基于B/S模式,为各电厂和分公司都开放部分管理权限,同时一些基本的关系数据,如:组织机构数据、设备数据(包括水轮机表、发电机表、主变表、计算机监控系统表等)、各专业技术监督报表数据、重大缺陷反馈数据、技术监督专项检查数据等需要人工录入,但系统设计的原则是最大程度减少人工录入的工作量和数据量。
(4)从其他系统采集
集团公司水电机组远程监测平台还需要从现有系统采集数据,包括:
从生产与营销系统采集电量数据;
从大坝系统采集大坝、水情、库情等数据;
从REP或缺陷管理系统采集缺陷(一类或重大)数据、设备树、检修和技改项目数据。
参考图7所示,本发明还可为检修决策提供技术支持,传统的检修决策支持系统如缺陷管理系统或二票系统与诊断分析系统相互独立,基于诊断的分析信息不能直接用于指导检修,还需要人工录入大量的数据以支持检修决策。同时工作票流程简单固化,缺乏有效的指导性,更不能基于故障模式定制检修模式并提供相应的知识库来指导检修工作。
如图7所示,即本发明集团数据中心的数据处理服务器提供检修决策支持模块,平台系统经过评价或诊断分析后进入检修决策支持模块,基于诊断分析的结果确定其故障模式,基于故障模式生成标准化的检修作业包,基于检修作业包生成检修模式,最终的检修决策还需要专业人员基于现场实际确定,并最终进入检修实施环节。平台基于大数据分析整合的各种信息资源,包括设备基本信息、故障诊断信息、检修操作知识、安全知识、标准和规程等基于检修作业包进行精确推送,以指导检修决策。系统还可以对设备缺陷、备品备件等信息进行统计分析,并最终与监测、评价、诊断模块形成闭环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,包括通过网络连接的集团远程端、多个分公司集控端、多个电厂终端和应用客户端,各分公司集控端分别连接有多个电厂终端;
集团远程端包括通过集团网络连接的集团数据中心、集团工程师工作站和WEB服务器;集团数据中心包括集团数据库存储服务器和集团数据处理服务器,集团数据处理服务器根据各电厂终端中水电机组的设备运行数据,处理得到设备故障诊断数据,集团数据库存储服务器存储的集团数据库中包括水电机组设备运行数据和设备故障诊断结果数据;
分公司集控中心包括集控数据库服务器,和通过分公司网络连接的分公司数据中心和集控中心工作站;集控数据库服务器可向分工司数据中心提供对当前分工司下属各电厂水电机组设备的集控数据;分公司数据中心包括分公司数据存储服务器,所存储的分工司数据库中包括所连接的各电厂的水电机组设备运行数据和集控数据;
各电厂终端包括通过电厂网络连接的水电机组运行数据采集模块、电厂数据中心和现场工作站;水电机组运行数据采集模块包括用于采集水电机组中水轮机、发电机、轴系轴承和变压器的运行状态信息的生产实时数据采集计算机;电厂数据中心包括电厂数据存储服务器,所存储的电厂数据库中包括当前电厂的水电机组运行数据;
集团工程师工作站、集控中心工作站和现场工作站分别包括可与所在局域网络中数据中心进行信息交互的计算机;
各电厂终端中,生产实时数据采集计算机采集水电机组中水轮机、发电机、轴系轴承和变压器的运行状态信息数据,存储至电厂数据中心,同时将采集到的数据传输至相应分公司网络中;分公司集控中心的分公司数据存储服务器对接收到的数据进行存储;集团远程端通过分公司集控中心的数据中心,获取各电厂终端采集到的水电机组运行数据,存储至集团数据库存储服务器中,并根据获取到的数据进行水电机组的故障诊断,将故障诊断结果存储至集团数据库存储服务器中;
应用客户端包括集团远程监测端、分公司远程监测端和电厂远程监测端;应用客户端可向WEB服务器发送数据请求,WEB服务器根据应用客户端的数据请求,从集团数据中心获取相应的数据,发送至相应的应用客户端。
2.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,所述集团数据中心、分公司数据中心和电厂数据中心还分别包括数据服务服务器,其为外部数据调用提供统一的数据调用接口。
3.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,所述应用客户端还包括APP控制客户端,WEB服务器向APP控制客户端提供应用APP程序,所述应用APP程序包括基础组件服务模块和专业分析服务模块,基础组件服务模块提供的服务包括组态应用、Web服务、图形展示、报表查询和二次接口开发服务,专业分析服务提供的服务包括振动频谱分析、超声频谱分析、红外图像分析、油质色谱分析。
4.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,集团远程端还设有接入集团网络的数据显示模块。
5.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,远程诊断中心通过SDH专线网络连接各分公司集控中心。
6.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,多个电厂终端通过交换机和网桥连接光端机,光端机通过网桥和交换机连接相应的分公司集控中心网络。
7.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,分公司集控中心中,集控数据库服务器通过网闸连接交换机,进而连接分公司网络。
8.根据权利要求1所述的水电机组远程故障诊断开放式平台,其特征是,水电机组运行数据包括水电机组能量与空蚀数据、主机稳定性数据、发电机运行性能数据、推力轴承运行性能数据、励磁调压系统状态数据、变压器运行状态数据和GIS开关状态数据。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479489A (zh) * 2017-09-29 2017-12-15 湖北京山轻工机械股份有限公司 瓦楞纸板生产线远程诊断系统
CN109407634A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 华电电力科学研究院有限公司 一种发电集团水电机组远程诊断平台业务架构
CN109630347A (zh) * 2018-11-22 2019-04-16 成都锐达自动控制有限公司 故障诊断的水电站调速器油压智能控制系统及诊断方法
CN110107440A (zh) * 2019-05-17 2019-08-09 天津天发总厂机电设备有限公司 一种水轮发电机组远程监控系统
CN110533550A (zh) * 2019-07-15 2019-12-03 乌江渡发电厂 一种基于大数据的水电厂远程诊断系统
CN110531656A (zh) * 2019-08-13 2019-12-03 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种水电机组性能的监测系统和方法
CN110543658A (zh) * 2019-07-15 2019-12-06 乌江渡发电厂 基于大数据的电厂设备诊断方法
CN110632910A (zh) * 2019-10-10 2019-12-31 江苏盖睿健康科技有限公司 一种远程诊断设备及方法
CN111077857A (zh) * 2019-11-29 2020-04-28 华电电力科学研究院有限公司 一种电厂设备管理平台系统及设备管理方法
CN111220702A (zh) * 2019-10-28 2020-06-02 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种水轮机空蚀监测及评价方法
CN111427921A (zh) * 2020-03-17 2020-07-17 广西桂冠电力股份有限公司 水力发电厂出力数据处理系统及处理方法
CN111864907A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 国网福建省电力有限公司 一种小水电能源数据采集和共享的方法及设备
CN112086214A (zh) * 2020-09-23 2020-12-15 中国核动力研究设计院 一种核电站关键设备远程状态监视与智能诊断平台
CN113342620A (zh) * 2021-07-07 2021-09-03 安徽容知日新科技股份有限公司 一种设备监测系统和一种设备监测方法
CN115455651A (zh) * 2022-08-10 2022-12-09 中国长江电力股份有限公司 一种水电站公用辅助设备故障诊断与趋势分析方法
CN116207855A (zh) * 2023-02-13 2023-06-02 湖北清江水电开发有限责任公司 流域梯级电厂集控中心生产管理系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104503399A (zh) * 2014-12-09 2015-04-08 华电电力科学研究院 一种集团级风电机组状态监测及故障诊断平台
CN104777824A (zh) * 2013-11-21 2015-07-15 国家电网公司 一种变电站计算机监控远程诊断系统
CN105278504A (zh) * 2015-10-28 2016-01-27 华电电力科学研究院 发电集团级水电机组分布式状态监测与诊断平台建设的体系结构
CN105278524A (zh) * 2015-11-10 2016-01-27 国家电网公司 一种开放型水电机组故障诊断系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104777824A (zh) * 2013-11-21 2015-07-15 国家电网公司 一种变电站计算机监控远程诊断系统
CN104503399A (zh) * 2014-12-09 2015-04-08 华电电力科学研究院 一种集团级风电机组状态监测及故障诊断平台
CN105278504A (zh) * 2015-10-28 2016-01-27 华电电力科学研究院 发电集团级水电机组分布式状态监测与诊断平台建设的体系结构
CN105278524A (zh) * 2015-11-10 2016-01-27 国家电网公司 一种开放型水电机组故障诊断系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何永勇 等: "水电机组远程状态监测、跟踪分析与故障诊断系统", 《清华大学学报(自然科学版)》 *
夏敏静: "TN8000水电机组状态监测分析故障诊断系统", 《自动化与仪器仪表》 *
瞿瞾 等: "基于互联网的水电机组监测诊断系统的研究", 《电气自动化》 *
苏锋杰: "远程分布式水电机组故障诊断系统的研究", 《小水电》 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479489A (zh) * 2017-09-29 2017-12-15 湖北京山轻工机械股份有限公司 瓦楞纸板生产线远程诊断系统
CN109407634A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 华电电力科学研究院有限公司 一种发电集团水电机组远程诊断平台业务架构
CN109630347B (zh) * 2018-11-22 2020-06-02 成都锐达自动控制有限公司 故障诊断的水电站调速器油压智能控制系统及诊断方法
CN109630347A (zh) * 2018-11-22 2019-04-16 成都锐达自动控制有限公司 故障诊断的水电站调速器油压智能控制系统及诊断方法
CN110107440A (zh) * 2019-05-17 2019-08-09 天津天发总厂机电设备有限公司 一种水轮发电机组远程监控系统
CN110533550A (zh) * 2019-07-15 2019-12-03 乌江渡发电厂 一种基于大数据的水电厂远程诊断系统
CN110543658A (zh) * 2019-07-15 2019-12-06 乌江渡发电厂 基于大数据的电厂设备诊断方法
CN110531656A (zh) * 2019-08-13 2019-12-03 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种水电机组性能的监测系统和方法
CN110632910A (zh) * 2019-10-10 2019-12-31 江苏盖睿健康科技有限公司 一种远程诊断设备及方法
CN111220702A (zh) * 2019-10-28 2020-06-02 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种水轮机空蚀监测及评价方法
CN111220702B (zh) * 2019-10-28 2023-01-13 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种水轮机空蚀监测及评价方法
CN111077857A (zh) * 2019-11-29 2020-04-28 华电电力科学研究院有限公司 一种电厂设备管理平台系统及设备管理方法
CN111427921A (zh) * 2020-03-17 2020-07-17 广西桂冠电力股份有限公司 水力发电厂出力数据处理系统及处理方法
CN111864907A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 国网福建省电力有限公司 一种小水电能源数据采集和共享的方法及设备
CN112086214A (zh) * 2020-09-23 2020-12-15 中国核动力研究设计院 一种核电站关键设备远程状态监视与智能诊断平台
CN113342620A (zh) * 2021-07-07 2021-09-03 安徽容知日新科技股份有限公司 一种设备监测系统和一种设备监测方法
CN113342620B (zh) * 2021-07-07 2023-12-05 安徽容知日新科技股份有限公司 一种设备监测系统和一种设备监测方法
CN115455651A (zh) * 2022-08-10 2022-12-09 中国长江电力股份有限公司 一种水电站公用辅助设备故障诊断与趋势分析方法
CN115455651B (zh) * 2022-08-10 2024-01-05 中国长江电力股份有限公司 一种水电站公用辅助设备故障诊断与趋势分析方法
CN116207855A (zh) * 2023-02-13 2023-06-02 湖北清江水电开发有限责任公司 流域梯级电厂集控中心生产管理系统
CN116207855B (zh) * 2023-02-13 2024-05-31 湖北清江水电开发有限责任公司 流域梯级电厂集控中心生产管理系统

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