CN110033186A - 一种巨型水电厂智能监盘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巨型水电厂智能监盘系统，包括数据库，用于存储水电厂设备运行状态信息；数据云管理平台为设置有用于处理水电厂设备运行状态信息的管理系统；数据云管理平台用于通过云计算来实现水电厂数据分析，并将数据分析的结果传输到终端监控设备；所述终端监控设备为手机端或网页显示终端。本发明提供的巨型水电厂智能监盘系统，通过建立的数据云管理平台、数据库和终端监控设备来实现智能监盘系统；实现无人值班，是未来智能化电厂和无人值班电厂建设的必要手段。运行维护人员数量可逐步减少，现场日常工作更加稳定有序的开展，极大的节约了人力资源成本；因此在不进行巨量的设备改造前提下，系统使用后每年能够稳定产生的综合经济效益。

Description

一种巨型水电厂智能监盘系统

技术领域

本发明涉及水电厂智能监盘技术领域，特别是一种巨型水电厂智能监盘系统。

背景技术

目前水电厂运行监盘使用监控厂商提供的实时监测系统，该系统采集电厂生产数据并将数据实时显示、报送至运行人员，运行人员通过对测点数据分析，了解现场生产设备的运行工况和趋势。传统方式下凭经验、感观来判断设备运行情况，已经无法适应现代化生产的需要。电厂设备异常信息主要通过值班室电话通知或监控系统操作员站查看的方式，相关人员获取告警相关设备信息所耗时间较长，告警信息的获取不及时，容易错过最佳处理时间，生产安全存在一定的隐患。

随着云平台、云计算、大数据等新一代信息技术的广泛运用，传统水电厂向智能水电厂方向发展已经是必然趋势。开展水电厂生产大数据存储与分析及应用系统构建等方面的研究，将有助于提升水电厂运行设备工况在线诊断与状态检修维护能力，对提升电站的运维管理水平，全面实现“无人值班”，进一步改进和提升水电厂生产管理模式具有重要意义，同时为电厂安全、经济运行，主辅设备状态检修决策支持等智能监盘提供支持保障。

各电厂在状态检修、智能化等方面均取得一定成绩，但实际运用效果还不是很理想，真正的智能监盘系统策略还处于研究阶段。

发明内容

本发明的目的是提出一种巨型水电厂智能监盘系统；本系统用于对水电厂的机组运行状态趋势进行分析，实现智能报警和无人值班。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的巨型水电厂智能监盘系统，包括数据云管理平台、数据库和终端监控设备；所述数据库，用于存储水电厂设备运行状态信息；所述数据云管理平台为设置有用于处理水电厂设备运行状态信息的管理系统；所述数据云管理平台用于通过云计算来实现水电厂数据分析，并将数据分析的结果传输到终端监控设备；所述终端监控设备为手机端或网页显示终端。

进一步，所述数据云管理平台包括设备故障预判模块、设备故障智能预警模块、故障报警阈值模块、系统专家指导库、故障分析报告生成模块、远程信息发送模块和设备运行趋势图输出模块；

所述设备故障预判模块，用于从数据库中获取设备运行状态信息并对设备故障进行判断分析生成预判信息；

所述设备故障智能预警模块，用于接收预判信息并对发出预警策略信息；

所述故障报警阈值模块，用于设置设备状态信息的阈值；

所述系统专家指导库，用于根据不同设备的故障状态信息生成故障应对策略模式；

所述故障分析报告生成模块，用于接收故障应对策略模式并以报告形式输出故障分析信息；

所述远程信息发送模块，用于输出经过处理的设备状态信息；

所述设备运行趋势图输出模块，用于输出设备运行趋势和分析形成的趋势分析图。

进一步，所述数据云管理平台还包括开停机指导策略生成模块；所述开停机指导策略生成模块用于确定并执行机组开停机过程。

进一步，所述数据云管理平台还包括状态检修管理平台，所述状态检修管理平台用于对机组设备运行数据和检修数据进行对比分析，所述对比分析包括修前修后数据对比分析、机组历史数据对比分析、机组状态检修和状态维护策略应用。

进一步，所述数据云管理平台还包括设备评级管理模块，所述设备评级管理模块，用于实现设备评级管理中的安全性评价及设备评级。

进一步，还包括移动显示设备端，所述移动显示设备端用于接收生产信息监视、故障预警推送、趋势分析和智能诊断专家库。

进一步，还包括网页显示设备端，所述移动显示设备端用于接收生产信息监视、故障预警推送、趋势分析和智能诊断专家库。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明提供的巨型水电厂智能监盘系统，通过建立的数据云管理平台、数据库和终端监控设备来实现智能监盘系统；实现无人值班，是未来智能化电厂和无人值班电厂建设的必要手段。对于水电厂，特别是大型、特大型水电厂来说，除了计算机监控系统作为常规、实时控制系统外，对所辖全部生产设备、系统研究一套高效科学的统一监测并对数据进行分析，以科学的方法实现趋势分析、智能报警，同时形成大数据分析诊断策略，实现高水平管理模式下的设备趋势智能分析全过程的智能化管理，从而实现智能监盘，全面实现“无人值班，少人值守”的水电站生产管理模式具有重要意义，也为机组状态检修打下坚实的基础。无论是从生产技术及智能化电厂发展的角度，还是从水电厂生产效益出发都具有极其重要的意义。

智能监盘系统投入使用后：通过智能监盘系统可以在设备发生缺陷前提前预知，通过状态检修、状态维护模块评估设备的状况，在故障发生前进行检修，有效避免缺陷的发生，使机电设备寿命周期内节约设备采购及安装资金；运行维护人员数量可逐步减少，现场日常工作更加稳定有序的开展，极大的节约了人力资源成本；电厂发生非计划停运事件减少或杜绝；系统使用后可对机组有功、瓦温、流量等进行智能分析自动设定技术供水泵转速等，可降低厂用电量。

因此在不进行巨量的设备改造前提下，系统使用后每年能够稳定产生的综合经济效益。开创了水电行业智能化管理新思维与新模式，为创建智能化水电厂、实现国际一流水电厂、水电厂“无人值班”的目标打下了坚实的基础，引领水电行业智能监盘及状态检修管理新技术，推动水电厂智能化的长足发展和进步。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为智能监盘系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图所示，本实施例提供的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：包括数据云管理平台、数据库和终端监控设备；所述数据库，用于存储水电厂设备运行状态信息；所述数据云管理平台为设置有用于处理水电厂设备运行状态信息的管理系统；所述数据云管理平台用于通过云计算来实现水电厂数据分析，并将数据分析的结果传输到终端监控设备；所述终端监控设备为手机端或网页显示终端。

所述数据云管理平台包括设备故障预判模块、设备故障智能预警模块、故障报警阈值模块、系统专家指导库、故障分析报告生成模块、远程信息发送模块和设备运行趋势图输出模块；所述设备故障预判模块，用于从数据库中获取设备运行状态信息并对设备故障进行判断分析生成预判信息；所述设备故障智能预警模块，用于接收预判信息并对发出预警策略信息；

所述故障报警阈值模块，用于设置设备状态信息的阈值；所述系统专家指导库，用于根据不同设备的故障状态信息生成故障应对策略模式；所述故障分析报告生成模块，用于接收故障应对策略模式并以报告形式输出故障分析信息；所述远程信息发送模块，用于输出经过处理的设备状态信息；所述设备运行趋势图输出模块，用于输出设备运行趋势和分析形成的趋势分析图。

所述数据云管理平台还包括开停机指导策略生成模块；所述开停机指导策略生成模块用于确定并执行机组开停机过程。

所述数据云管理平台还包括状态检修管理平台，所述状态检修管理平台用于对机组设备运行数据和检修数据进行对比分析，所述对比分析包括修前修后数据对比分析、机组历史数据对比分析、机组状态检修和状态维护策略应用。

所述数据云管理平台还包括设备评级管理模块，所述设备评级管理模块，用于实现设备评级管理中的安全性评价及设备评级。

还包括移动显示设备端，所述移动显示设备端用于接收生产信息监视、故障预警推送、趋势分析和智能诊断专家库。

还包括网页显示设备端，所述移动显示设备端用于接收生产信息监视、故障预警推送、趋势分析和智能诊断专家库。

实施例2

本实施例结合智能监盘系统实现的功能作用对系统进行介绍，具体如下：

本实施例提供的巨型水电厂智能监盘系统，包括数据云管理平台、终端监控设备；所述数据云管理平台为设置于私有云平台基础上的搭建一个统一的数据库处理系统，用于通过云计算来实现水电厂数据分析，并将数据分析的结果传输到终端监控设备。所述终端监控设备为手机端与网页显示的终端。

云平台将对全厂自动化系统数据重新进行整合，形成电厂生产数据分析中心。数据中心使用大型数据库平台，采用通用标准的数据接口方式，对各子系统实时数据进行抽取、传输、存储、加工、统计，制定统一的数据格式，形成厂级(流域级)的生产数据分析中心，从而为各级生产管理和数据分析提供数据基础，为设备运行趋势分析提供支持。各系统间部署经国家安全认证的网络安全产品，将数据汇聚至生产数据存储中心，以满足电力监控系统安全防护规定要求。数据获取和采集具备数据质量治理功能，针对异常数据采用统计和滤波方式自动进行筛选，保证数据的有效性。

云平台通过对生产数据进行充分挖掘，利用数据建模，使用成熟完善的数据统计模型，对生产数据进行存储、统计和预警，解放现场运行值班工作。利用大数据分析软件和策略，通过云计算等方式对历史数据进行分析和处理，实现运行维护工作所需生产报表自动生成，设备运行趋势自动分析，设备运行智能预警和预判，建立状态检修中心，并采用电话、短信方式通知运行维护人员，运行维护人员与智能监盘系统通过短信交互，获取处理故障的专家诊断意见，减少运行维护人员工作量，提高设备运行可靠性。

本实施例提供的系统的具体可以实现以下的功能：

1)设备故障智能预警和预判功能，分专业对关键设备和重要设备的运行数据制定智能预警策略。通过研究故障报警阈值和应对策略，分工况对系统测点采取上下限定值报警、测点变化率、同类型测点横向纵向综合对比分析等多种方式进行预警，达到智能预警和预判目的，快速形成故障分析报告，并通过人机交互功能，运行维护人员在远方可快速获取电厂生产信息，出现异常时，能够从系统专家指导库中自动获取处理建议，提高运行维护、监盘工作效率，同时为电厂无人值班工作模式支持保障。

2)设备运行趋势智能分析，通过对电厂主设备和重要辅助设备的运行趋势自动分析并形成趋势分析图，通过人机交互界面，分系统、分设备、分级别展示设备实时健康状态。预先掌握设备趋势劣化情况，提前对设备进行处理，有效避免出现事故停机，提高电厂设备可靠性。同时，趋势分析数据为设备状态检修提供数据支撑，为电厂状态检修奠定基础。

3)开停机指导，对机组开停机过程关键环节进行有效自动监视，自动展示开停机各环节用时、趋势变化情况、设备测点状态是否正常等信息，针对机组开停机暂态、稳态等工况开发重要测点全过程监控和分析，提前预警开停机过程中设备存在问题，同时根据机组运行时间、开机次数、低负荷运行时间等情况分析并给出开停机指导及相关定期工作建议，提高运行人员监盘的效率和电厂自动开停机成功率。

4)建立状态检修管理平台，对机组设备运行数据和检修数据进行综合对比分析，区分关键和一般数据，包括修前修后数据对比分析、机组历史数据对比分析、机组状态检修和状态维护策略应用，通过机组综合运行状态评估，再结合设备趋势分析，给出状态检修、维护策略，指导电厂机组状态检修及维护。

5)智能诊断专家指导，根据运行规程、检修作业指导书、检修规程、运行状况、缺陷处理经验等确定每类设备的主要故障模式，研究故障报警阈值和应对策略，达到智能预警和智能预判目的，快速形成故障分析报告，提高监盘效率。

6)自动生成生产所需各类报表和设备预警表、事故故障报警表等，可实时、每日或根据需要推送用户。

7)开停机监视：通过自动监视开停机流程中各测点信息及用时情况，针对机组开停机暂态、稳态等工况开发重要测点全过程监控和分析，监盘人员可及时发现开停机过程中的异常情况。同时与工业电视联动，对开停机过程中重要设备进行监视，使运行人员直观了解开停机过程中设备运行状况。

8)设备评级管理：建立设备评级管理模块，实现设备评级管理中的安全性评价及整改、设备评级、分析与总结等功能。

9)手机APP：基于安卓、IOS系统手机APP，用于生产信息监视、故障预警推送、趋势分析、智能诊断专家库等监视功能。

10)网页：能够完成所有模块、功能的可视化交互。

以上一系列的智能监盘系统手段是目前运行值班模式下所欠缺的。从无人值班、状态检修、智能化电厂发展趋势来看，智能监盘系统是未来智能化电厂和无人值班电厂建设的必要手段。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：包括数据云管理平台、数据库和终端监控设备；所述数据库，用于存储水电厂设备运行状态信息；所述数据云管理平台为设置有用于处理水电厂设备运行状态信息的管理系统；所述数据云管理平台用于通过云计算来实现水电厂数据分析，并将数据分析的结果传输到终端监控设备；所述终端监控设备为手机端或网页显示终端。

2.如权利要求1所述的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：所述数据云管理平台包括设备故障预判模块、设备故障智能预警模块、故障报警阈值模块、系统专家指导库、故障分析报告生成模块、远程信息发送模块和设备运行趋势图输出模块；所述设备故障预判模块，用于从数据库中获取设备运行状态信息并对设备故障进行判断分析生成预判信息；所述设备故障智能预警模块，用于接收预判信息并对发出预警策略信息；所述故障报警阈值模块，用于设置设备状态信息的阈值；所述系统专家指导库，用于根据不同设备的故障状态信息生成故障应对策略模式；所述故障分析报告生成模块，用于接收故障应对策略模式并以报告形式输出故障分析信息；所述远程信息发送模块，用于输出经过处理的设备状态信息；所述设备运行趋势图输出模块，用于输出设备运行趋势和分析形成的趋势分析图。

3.如权利要求2所述的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：所述数据云管理平台还包括开停机指导策略生成模块；所述开停机指导策略生成模块用于确定并执行机组开停机过程。

4.如权利要求2所述的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：所述数据云管理平台还包括状态检修管理平台，所述状态检修管理平台用于对机组设备运行数据和检修数据进行对比分析，所述对比分析包括修前修后数据对比分析、机组历史数据对比分析、机组状态检修和状态维护策略应用。

5.如权利要求2所述的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：所述数据云管理平台还包括设备评级管理模块，所述设备评级管理模块，用于实现设备评级管理中的安全性评价及设备评级。

6.如权利要求1所述的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：还包括移动显示设备端，所述移动显示设备端用于接收生产信息监视、故障预警推送、趋势分析和智能诊断专家库。

7.如权利要求1所述的巨型水电厂智能监盘系统，其特征在于：还包括网页显示设备端，所述移动显示设备端用于接收生产信息监视、故障预警推送、趋势分析和智能诊断专家库。