CN110779077A - 一种智能地热运维系统 - Google Patents

Abstract

一种智能地热运维系统，属于地热供暖技术领域。系统包括数据库，用于存储异常案例信息和故障案例信息；检测装置，设于终端，用于检测地热系统的温度、压力、流量、阀门开关情况；监控装置，设于终端，用于实时多角度监控地热系统；控制装置，用于根据监控信息、检测信息确定是否存在异常数据或故障数据；当检测到异常数据时，对照数据库的异常案例信息，发出异常解除指令给地热系统的终端异常设备；当检测到故障数据时，对照数据库的故障案例信息，发出故障修复指令给地热系统的终端故障设备；并将异常解除的异常解除案例，或将修复成功的故障修复案例更新到数据库。本发明实现整个系统的闭环控制和运维。

Description

一种智能地热运维系统

技术领域

本发明涉及地热供暖技术领域，尤其涉及一种智能地热运维系统。

背景技术

地热能供暖的规模化开发利用已经在北方地区冬季清洁供暖以及缓解雾霾天气等方面发挥重要作用，地热供暖技术已趋于成熟。目前，受限于投资和居民的实际需求以及可承受能力，许多地热供暖领域或者清洁能源供暖项目的运维技术仍处于较为低级的人工监控和巡视阶段。虽然智能运维技术已经得到一定程度的应用，但距离普遍广泛运用还存在较大差距。总的来说，目前国内实现全范围的智能运维的占比在地热供暖领域还较低，能够主动智能运维的技术更是几乎没有。

发明专利申请CN201811494860.X公开了一种地热新能源智能监测站，并公开了管网远程监测、远程调频、远程启停、工况诊断、能耗监测及音视频数据对新能源智能监测站运营中的数据进行数字化采集、传输、存储、管理，实现设备网络化、数据可视化、过程透明化、现场无人化，新能源智能监测站通过互联网与移动智能终端、桌面智能终端、智能分控中心及智能运营指挥中心互联互通。该监测站仅实现数据采集和数据监测，并不能实现系统的闭环控制和运维，无法进行异常数据、故障数据判断并进行修复。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种智能地热运维系统，用于地热供暖系统运维和系统的主动智能运维，亦可适用于能源领域其他智能运维系统或其他需要运维的各类系统的智能运维。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提出了一种智能地热运维系统，包括：

数据库，用于存储异常案例信息和故障案例信息；所述异常案例信息包括异常数据、异常类型、异常解除指令；所述故障案例信息包括故障数据、故障类型、故障发生概率、故障修复指令、故障修复概率；

检测装置，设于终端，用于检测地热系统的温度、压力、流量、阀门开关情况；

监控装置，设于终端，用于实时多角度监控地热系统；

控制装置，用于根据监控信息、检测信息确定是否存在异常数据或故障数据；当检测到异常数据时，对照数据库的异常案例信息，根据异常类型发出异常解除指令给地热系统的终端异常设备；当检测到故障数据时，对照数据库的故障案例信息，判断地热系统的故障类型、故障发生概率，并根据故障类型发出故障修复指令给地热系统的终端故障设备；并将异常解除的异常解除案例，或将修复成功的故障修复案例更新到数据库。

本发明利用大数据技术和数据反馈形成闭环运维系统。尝试主动自行修复、解决故障，实现远程控制和自我维修，同时将该次故障诊断和维修案例反馈至数据库，为后续诊断提供基础数据支撑，实现整个系统的闭环控制和运维。

作为优选，所述数据库存储的异常案例信息和故障案例信息包括通过外网输入的同类地热系统的案例信息，以及通过内网共享的地热系统内所有设备的案例信息。

作为优选，所述监控装置包括多个摄像头，用于多角度监控地热系统；所述监控装置通过摄像头构建三维模拟地热系统，并配合时间维度记录地热系统的监测信息。

作为优选，所述控制装置包括：

接收单元，用于接收来自监控装置的监控信息和来自检测装置的检测信息；

初步判断单元，当根据监控信息和检测信息获得的设备基础运行数据超出合理运行区间时，则地热系统存在异常信息；当根据监控信息和检测信息获得的设备基础运行数据超过报警限值时，则地热系统存在故障信息；

异常判断单元，当初步判断单元判断存在异常信息时启动，用于对照数据库的异常案例信息判断异常数据的异常类型，根据异常类型获取异常解除指令并发送给终端异常设备；

故障判断单元，当初步判断单元判断存在故障信息时启动，用于对照数据库的故障案例信息判断故障数据的故障类型和故障发生概率，根据故障类型获取故障修复指令和故障修复概率并将故障修复指令发送给终端故障设备；

作为优选，所述故障判断单元的故障判断以列表形式实现，通过比对故障信息和数据库的异常案例信息，获得根据故障发生概率从大到小的排列的故障类型所形成的故障列表；每个故障类型具有对应其修复的修复列表，所述修复列表存储有根据故障修复概率从大到小排列的故障修复指令。

作为优选，所述控制装置还包括：异常解除判定单元，通过接收单元获取实时检测信息，检测进行过异常解除的终端设备仍存在异常信息，则进行人工异常解除或，将异常信息作为故障信息，通过故障判断单元进行故障修复。

作为优选，所述控制装置还包括：故障修复判定单元，通过接收单元获取实时检测信息，检测进行过故障修复的终端设备仍存在故障信息，则根据前次故障类型，选择次于前次故障修复概率的故障修复指令；或者选择次于前次故障发生概率的故障类型，继而选择根据故障类型所对应的故障修复概率最高的故障修复指令。

作为优选，所述控制装置还包括：故障修复判定单元，检测进行过故障修复的终端设备仍存在故障信息时，基于接收单元的实时检测故障信息以及历史检测故障信息，在排除前次故障判断结果外进行故障再判断。

作为优选，故障修复判定单元还用于当故障未被修复时，触发人工修复指令。

作为优选，所述控制装置还包括反馈单元，将异常解除成功或故障修复成功的案例上传回所述数据库。

本发明具有以下有益效果：

本发明一种智能地热运维系统，利用通用的大数据分析技术，通过前期输入海量的同类系统故障案例信息，且具备实时自动添加新增故障案例信息的功能。基于本系统的运行历史数据，可在发生故障时，系统自身探测到发生的故障信息后，开展自动搜索和分析，基于故障发生的概率判断出故障类型，且给出不同的解决措施及修复概率，并分析解决手段是否影响系统运行，继而选择不影响系统运行的方式，尝试主动自行修复、解决故障，实现远程控制和自我维修，同时将该次故障诊断和维修案例反馈至数据库，为后续诊断提供基础数据支撑，实现整个系统的闭环控制和运维。

附图说明

图1为本发明一种智能地热运维系统的结构框图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1，一种智能地热运维系统，包括数据库、检测装置、监控装置、控制装置。所述数据库，用于存储异常案例信息和故障案例信息。其中，所述异常案例信息包括异常数据、异常类型、异常解除指令；所述故障案例信息包括故障数据、故障类型、故障发生概率、故障修复指令、故障修复概率。所述检测装置，设于终端，用于检测地热系统的温度、压力、流量、阀门开关情况。所述监控装置，设于终端，用于实时多角度监控地热系统。所述控制装置根据监控信息、检测信息确定是否存在异常数据或故障数据；当检测到异常数据时，对照数据库的异常案例信息，根据异常类型发出异常解除指令给地热系统的终端异常设备；当检测到故障数据时，对照数据库的故障案例信息，判断地热系统的故障类型、故障发生概率，并根据故障类型发出故障修复指令给地热系统的终端故障设备；并将异常解除的异常解除案例，或将修复成功的故障修复案例更新到数据库。

所述数据库存储的异常案例信息和故障案例信息包括通过外网输入的同类地热系统的案例信息，以及通过内网共享的地热系统内所有设备的案例信息。所述数据库根据这些案例信息形成有故障诊断日志以及故障分析报告。所述数据库通过数据共享或数据更新或手动输入等方式，可实时扩充、共享。

所述监控装置包括多个摄像头，用于多角度监控地热系统。例如，设置三个以上的摄像头实现多个角度的画面监督。所述监控装置通过摄像头构建三维模拟地热系统，比如采用3dMAX建模模拟，可模拟包括所有的系统设备、地热井、管线等，并配合时间维度记录地热系统的监测信息。本发明利用上述监控模拟地热系统可实时查看监控画面的录像，并对设备故障情况进行多角度反向模拟演示等。

所述检测装置包括温度传感器、压力传感器、流量测量设备、阀门开关测量设备。所述检测装置设于地热系统各个位置，实时采集信息反馈控制设备。所述检测装置还连接所述监控装置构建的三维模拟地热系统，画面上可实时显示采集信息。

所述控制装置包括接收单元、初步判断单元、异常判断单元和故障判断单元。所述接收单元，用于接收来自监控装置的监控信息和来自检测装置的检测信息，并将监控信息和检测信息转换为设备基础运行数据。如，设备基础运行数据包括：设备1，压力数据，压力异常灯亮。所述初步判断单元，当根据监控信息和检测信息获得的设备基础运行数据超出合理运行区间时，则地热系统存在异常信息。例如，设备的运行压力或流量或温度超出合理运行区间时，则该设备的压力值为异常数据。当根据监控信息和检测信息获得的设备基础运行数据超过报警限值时，则地热系统存在故障信息。例如，设备的运行压力或流量或温度超过报警限值，则该设备的压力值为故障数据。当初步判断单元判断存在异常信息时启动所述异常判断单元，所述异常判断单元对照数据库的异常案例信息判断异常数据的异常类型，根据异常类型获取异常解除指令并发送给终端异常设备。例如，常见的异常信息包括压力略高、压力略低、温度略高、温度略低、流量略高、流量略低等。异常类型包括系统异常、设备异常、管道异常等。当初步判断单元判断存在故障信息时启动所述故障判断单元，所述故障判断单元对照数据库的故障案例信息判断故障数据的故障类型和故障发生概率，根据故障类型获取故障修复指令和故障修复概率并将故障修复指令发送给终端故障设备。例如，常见报警信息包括压力高、压力低、温度高、温度低、流量高、流量低、阀门异常开启、阀门不在正常状态等。故障类型包括系统故障、设备故障、管道故障、仪表故障等。

其中，所述故障判断单元的故障判断以列表形式实现，通过比对故障信息和数据库的异常案例信息，获得根据故障发生概率从大到小的排列的故障类型所形成的故障列表。每个故障类型具有对应其修复的修复列表，所述修复列表存储有根据故障修复概率从大到小排列的故障修复指令。一般设定概率值最高的为优选解决方案。

所述控制装置还包括异常解除判定单元，通过接收单元获取实时检测信息，检测进行过异常解除的终端设备仍存在异常信息，则进行再次异常解除、解除方式可通过人工解除，则发送人工异常解除指令给运维人员移动终端。再异常多次无法顺利解除下，将异常信息作为故障信息处理，例如通过故障判断单元进行故障修复。

所述控制装置还包括故障修复判定单元。在一实施方式下，所述故障修复判定单元通过接收单元获取实时检测信息，检测进行过故障修复的终端设备仍存在故障信息，则根据前次故障类型，选择次于前次故障修复概率的故障修复指令；或者选择次于前次故障发生概率的故障类型，继而选择根据故障类型所对应的故障修复概率最高的故障修复指令。该实施方式是在排除前一次故障修复方式下，在列表中选择下一个故障修复方式，直到发送的修复指令能将设备修复。一旦修复成功，则更新数据库中故障类型及相关的故障修复指令的排序。在另一实施方式下，故障修复判定单元，检测进行过故障修复的终端设备仍存在故障信息时，基于接收单元的实时检测故障信息以及历史检测故障信息，在排除前次故障判断结果外进行故障再判断。虽然该实施方式是在排除前一次故障修复方式下进行，但其基于故障分析的数据进行的增加，通过增加基础数据的形式参与故障判断，则数据不同则判定的故障类型也不同，则根据故障类型不同所能够实现修复的修复指令不同。另外，当故障多次未被修复时，触发人工修复指令。

例如，系统收到一个地热井口压力偏高报警，报警数据显示高于正常运行40%的压力，系统通过判断得出80%概率为阀门001故障（结合了阀门001开度数据），故障原因为阀门开度异常增大；30%阀门002故障，故障原因为阀门异常关闭。系统选择按照阀门001故障处理，且判断调低阀门001开度不会影响系统其他设备设施的运行（即不会使其他数据超出运行限值），尝试自动调低阀门001开度。修复成功，报警信息消失，阀门压力回到正常运行水平。

又例如，若自行修复成功，则将该次故障信息反馈到该设备的故障案例大数据库，也可以实时上传到同网作为其他设备的大数据库案例输入。 如若故障修复失败，将会重新返回上一级第进行故障修复方式判断，此时基于第一次修复失败的结果，重新进行判断时，继续判断故障类型和给出建议方式，同时也会将修复过程形成日志数据反馈至三维监控系统。举例：比如自动调低阀门001开度后，发现管道压力偏高的报警亦然存在。故再次对故障进行判断，结合了第一次判断的数据和修复的数据，系统再次给出的判断会剔除第一次判断的结论（阀门001故障），此次给出的判断为81%概率阀门002故障，故障原因为阀门异常关闭。判断打开阀门002，不会影响系统其他设备设施的运行（因为阀门002正常状态为开启），系统再次自行修复打开阀门002。 修复成功，报警信息消失，阀门压力回到正常运行水平。

所述控制装置还包括反馈单元，将异常解除成功或故障修复成功的案例上传回所述数据库。

本发明包括利用大数据技术的地热智能运维的完整闭环流程。其中包括异常案例、故障案例大数据库的建立，实时监控运行数据并判断（基于正常运行数据及运行区间）异常、故障的发生，判断异常的类型、建议异常解除方式，以及故障的类型、概率、建议修复方式、概率，主动开展修复、反馈修复过程、结果，重复修复和反馈修复结果，实时更新大数据库数据，实现与用户端的主动联系。

该系统可连接云平台等实现智能设备网络的信息共享、故障互判、预防措施预警等，不仅可用于地热供暖智能运维平台，也可用于基于智能控制的设备管理平台、运行维护系统等，用途广泛、思想简单、可推广复制性强。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种智能地热运维系统，其特征在于，包括：

数据库，用于存储异常案例信息和故障案例信息；所述异常案例信息包括异常数据、异常类型、异常解除指令；所述故障案例信息包括故障数据、故障类型、故障发生概率、故障修复指令、故障修复概率；

检测装置，设于终端，用于检测地热系统的温度、压力、流量、阀门开关情况；

监控装置，设于终端，用于实时多角度监控地热系统；

控制装置，用于根据监控信息、检测信息确定是否存在异常数据或故障数据；当检测到异常数据时，对照数据库的异常案例信息，根据异常类型发出异常解除指令给地热系统的终端异常设备；当检测到故障数据时，对照数据库的故障案例信息，判断地热系统的故障类型、故障发生概率，并根据故障类型发出故障修复指令给地热系统的终端故障设备；并将异常解除的异常解除案例，或将修复成功的故障修复案例更新到数据库。

2.根据权利要求1所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述数据库存储的异常案例信息和故障案例信息包括通过外网输入的同类地热系统的案例信息，以及通过内网共享的地热系统内所有设备的案例信息。

3.根据权利要求1所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述监控装置包括多个摄像头，用于多角度监控地热系统；所述监控装置通过摄像头构建三维模拟地热系统，并配合时间维度记录地热系统的监测信息。

4.根据权利要求1所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述控制装置包括：

接收单元，用于接收来自监控装置的监控信息和来自检测装置的检测信息；

初步判断单元，当根据监控信息和检测信息获得的设备基础运行数据超出合理运行区间时，则地热系统存在异常信息；当根据监控信息和检测信息获得的设备基础运行数据超过报警限值时，则地热系统存在故障信息；

异常判断单元，当初步判断单元判断存在异常信息时启动，用于对照数据库的异常案例信息判断异常数据的异常类型，根据异常类型获取异常解除指令并发送给终端异常设备；

故障判断单元，当初步判断单元判断存在故障信息时启动，用于对照数据库的故障案例信息判断故障数据的故障类型和故障发生概率，根据故障类型获取故障修复指令和故障修复概率并将故障修复指令发送给终端故障设备。

5.根据权利要求4所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述故障判断单元的故障判断以列表形式实现，通过比对故障信息和数据库的异常案例信息，获得根据故障发生概率从大到小的排列的故障类型所形成的故障列表；每个故障类型具有对应其修复的修复列表，所述修复列表存储有根据故障修复概率从大到小排列的故障修复指令。

6.根据权利要求4所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述控制装置还包括：异常解除判定单元，通过接收单元获取实时检测信息，检测进行过异常解除的终端设备仍存在异常信息，则进行人工异常解除或，将异常信息作为故障信息，通过故障判断单元进行故障修复。

7.根据权利要求5所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述控制装置还包括：故障修复判定单元，通过接收单元获取实时检测信息，检测进行过故障修复的终端设备仍存在故障信息，则根据前次故障类型，选择次于前次故障修复概率的故障修复指令；或者选择次于前次故障发生概率的故障类型，继而选择根据故障类型所对应的故障修复概率最高的故障修复指令。

8.根据权利要求5所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述控制装置还包括：故障修复判定单元，检测进行过故障修复的终端设备仍存在故障信息时，基于接收单元的实时检测故障信息以及历史检测故障信息，在排除前次故障判断结果外进行故障再判断。

9.根据权利要求7或8所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，故障修复判定单元还用于当故障未被修复时，触发人工修复指令。

10.根据权利要求6或7或8所述的一种智能地热运维系统，其特征在于，所述控制装置还包括反馈单元，将异常解除成功或故障修复成功的案例上传回所述数据库。