CN113013990A - 一种发电机组故障预警方法、系统及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种发电机组故障预警方法、系统及相关设备，用于实现故障预警算法代码与故障预警业务代码解耦，降低故障预警的维护成本，提高代码复用率。本发明实施例方法包括：获取参数选择指令，所述参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；获取插件选择指令，所述插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件，所述插件库中的每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序；根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果。

Description

一种发电机组故障预警方法、系统及相关设备

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种发电机组故障预警方法、系统及相关设备。

背景技术

风力发电技术领域，发电机组故障预警是非常有必要的。相关技术中，将每个发电机故障预警算法集成在对应的业务程序中。在一些大型的发电集团或公司通常采用多级管理架构，风机的预警模型可能就有几十甚至数百个，往往需要开发多个业务程序，分别运行各个业务程序进行风机故障预警。

相关技术中，需要将发电机故障预警算法代码和业务相关代码提前集成在独立的业务程序，不同的业务程序中的故障预警算法无法复用，代码复用率低。在算法升级过程中，不仅要重新编写业务程序中的算法代码，还需要重复编写业务相关的代码，增加了开发维护成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种发电机组故障预警方法、系统及相关设备，用于实现故障预警算法代码与故障预警业务代码解耦，降低故障预警的维护成本，提高代码复用率。

本发明实施例第一方面提供了一种发电机组故障预警方法，可包括：

获取参数选择指令，所述参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

获取插件选择指令，所述插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件，所述插件库中的每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序；

根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果，可包括：

若所述插件选择指令中包含多个目标插件时，将所述多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型；

周期性获取所述输入参数，并调用所述算法模型处理最新的输入参数，生成发电机组故障预警结果。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的发电机组故障预警方法，还可以包括：

获取设置指令，所述设置指令用于指示所述算法模型的调用频率。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的发电机组故障预警方法，还可以包括：

设置所述输入参数关联的目标发电设备ID；

当所述输入参数对应的发电机组故障预警结果指示发生故障时，根据所述目标发电设备ID定位目标发电设备。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的所述发电机故障预警算法程序中的故障预警算法为阈值预警算法。

本发明实施例第二方面提供了一种发电机组故障预警系统，可包括：

第一获取模块，用于获取参数选择指令，所述参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

第二获取模块，用于获取插件选择指令，所述插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件，所述插件库中的每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序；

处理模块，用于根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果。

可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中所述处理模块，可以包括：

组合单元，若所述插件选择指令中包含多个目标插件时，将所述多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型；

调用单元，周期性获取所述输入参数，并调用所述算法模型处理最新的输入参数，生成发电机组故障预警结果。

可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的发电机组故障预警系统，还可以包括：

第三获取模块，用于获取设置指令，所述设置指令用于指示所述算法模型的调用频率。

可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的发电机组故障预警系统，还可以包括：

设置模块，用于设置所述输入参数关联的目标发电设备ID；

定位模块，当所述输入参数对应的发电机组故障预警结果指示发生故障时，根据所述目标发电设备ID定位目标发电设备。

本发明实施例第三方面提供了一种计算机装置，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第一方面及第一方面中任意一种可能的实施方式中的步骤。

本发明实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面及第一方面中任意一种可能的实施方式中的步骤。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，预先将不同的故障预警算法按照一定的格式打包成插件，使得故障预警算法与业务相关代码解耦。当需要进行故障预警时，发电机组故障预警系统可以根据用户的参数选择指令获取输入参数，然后根据用户的插件选择指令调用对应的插件处理输入参数，生成发电机组故障预警结果。相对于相关技术，本申请将故障预警算法代码与故障预警业务代码解耦，较少了后续算法升级过程中的代码修改量。其次，故障预警算法对应的插件，可以在多个业务中的复用，提高了代码复用率。

附图说明

图1为本发明实施例中一种发电机组故障预警方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中一种发电机组故障预警方法的另一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中一个具体应用实施例中的智能设置系统示意图；

图4为本发明实施例中一种计算机装置的一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种发电机组故障预警方法、系统及相关设备，用于实现故障预警算法代码与故障预警业务代码解耦，降低故障预警的维护成本，提高代码复用率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于理解，下面对本发明实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中一种发电机组故障预警方法的一个实施例可包括：

S101、获取参数选择指令，参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

为了实现发电机组在运行期间的故障预警，可以通过风电场scada系统的原始测点以及一些计算测点采集资源、电量、能耗、设备运行等方面的新能源业务生产运营管理指标参数，并存储在数据库。管理人员可以基于业务需求，在数据库中选择所需的指标参数作为输入参数。

S102、获取插件选择指令，插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件；

相关技术中，需要将发电机故障预警算法代码提前集成在应用程序，从而导致在以后的算法升级过程中，迭代过程故障预警算法无法复用，要重新编写算法代码，增加了开发维护成本。而且，分别运行多个应用程序进行风机故障预警，浪费系统资源。

为了解决上述任一项问题，将复杂算法程序中相对不容易变化的业务相关代码与算法解耦，使得算法程序的开发流程更加轻量化。发电机组故障预警系统可以将不同的发电机故障预警算法按照一定的格式打包成插件，每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序。示例性的，插件的目录结构可以包括插件定义文件、缺省参数文件、插件文档保存目录、其他任意文件或目录等，插件在本地完成调试之后上传至发电机组故障预警系统。

发电机组管理人员，可以根据业务需求在预设的插件中选择至少一个目标插件对输入参数进行处理。

S103、根据至少一个目标插件处理输入参数生成发电机组故障预警结果。

在确定目标插件之后，发电机组故障预警系统可以根据目标插件中的故障预警算法对输入参数进行处理，生成发电机组故障预警结果。

本发明实施例中，预先将不同的故障预警算法按照一定的格式打包成插件，使得故障预警算法与业务相关代码解耦。当需要进行故障预警时，发电机组故障预警系统可以根据用户的参数选择指令获取输入参数，然后根据用户的插件选择指令调用对应的插件处理输入参数，生成发电机组故障预警结果。相对于相关技术，本申请将故障预警算法代码与故障预警业务代码解耦，较少了后续算法升级过程中的代码修改量。其次，故障预警算法对应的插件，可以在多个业务中的复用，提高了代码复用率。

实际应用中的发电机组故障预警业务可能需要结合多个故障预警算法，为此需要将多个插件组合成算法模型以完成设定的故障预警业务流程。请参阅图2，本申请中一种发电机组故障预警方法的另一个实施例可包括：

S201、获取参数选择指令，参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

为了实现发电机组在运行期间的故障预警，可以通过风电场scada系统的原始测点以及一些计算测点采集资源、电量、能耗、设备运行等方面的新能源业务生产运营管理指标参数，并存储在数据库。管理人员可以基于业务需求，在数据库中选择所需的指标参数作为输入参数。

S202、获取插件选择指令，插件选择指令用于指示从插件库中选中的多个目标插件；

发电机组故障预警系统可以将不同的发电机故障预警算法按照一定的格式打包成插件。可选的，作为一种可能的实施方式，本申请中的发电机故障预警算法程序中的故障预警算法为阈值预警算法。其中，阈值预警算法是一类简单有效的故障预警算法，其功能就是将配置的预警变量与阈值进行比较判断，然后以期望的格式输出预警结果。实际上，还可以选用其它的预警算法如机器学习算法，需要将不同的算法程序打包成多个插件，此处不做限定。

为了实现发电机组故障预警业务的灵活配置，发电机组管理人员可以根据业务需求在预设的插件中选择多个目标插件对输入参数进行处理。

S203、将多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型；

在获取到插件选择指令之后，发电机组故障预警系统可以将多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型，调用该算法模型即可按照设定的故障预警业务流程处理输入参数。

S204、调用算法模型处理最新的输入参数，生成发电机组故障预警结果。

在确定算法模型之后，发电机组故障预警系统可以根据算法模型中的故障预警算法对输入参数进行处理，生成发电机组故障预警结果。

可选的，发电机组故障预警系统可以周期性获取输入参数，并调用算法模型处理最新的输入参数。发电机组故障预警系统还可以获取设置算法模型的调用频率指令，根据用户设置的调用频率周期性调用算法模型处理最新的输入参数。

可选的，在上述图1或图2所示的实施例的基础上，作为一种可能的实施方式，为了便于定位故障设备的位置，发电机组故障预警系统在获取输入参数之后，还可以设置输入参数关联的目标发电设备ID(身份标识)；当输入参数对应的发电机组故障预警结果指示发生故障时，根据目标发电设备ID定位目标发电设备。

为了便于理解，下面将结合具体应用实施例对本申请中的发电机组故障预警方法进行描述。本实施例中的发电机组故障预警方法是基于图3所示的智能设置系统实施，其中，智能设置系统主要包括预警规则配置界面、算法配置插件、个性化设置界面以及预警结果存储模块。

1、预警规则配置界面：用于接收用户输入的输入参数，其中，输入参数主要来源于风电场scada系统的原始测点，以及一些计算测点，即资源、电量、能耗、设备运行等方面的新能源业务生产运营管理指标，这些数据均存储在数据库中统一管理。

进一步，用户在输入运算参数时，还可以将该运算参数关联至某个设备，如可以通过预警规则配置界面中的关联设备按钮，将该运算参数关联至选定的设备。

2、算法插件配置：用于接收用户输入的算法模型，其中，该算法配置插件支持用户配置多个区域/集控中心/风电场/风机的上百种预警模型；

使用插件的优势在于：通过插件，扩展业务功能；插件一次编写，可以多次使用，可以匹配多个不同的预警规则；方便算法的迭代升级和版本管理。

其中，预警算法应用程序需要满足一定的打包格式，才能作为插件发布使用。插件的目录结构包括插件定义文件、缺省参数文件、插件文档保存目录、其他任意文件或目录等。插件在本地完成调试，打包上传至应用平台，按业务需求组合部署成流程，执行周期性调度任务，完成相应的阈值预警功能。周期性调度任务的预警结果输出有关预警的重要字段，按照时间分区存入数据库中，既可以为风电场运维人员提供设备分析数据，又可以融合到集控系统中进行数据展示和报警提示。

3、个性化设置界面：用于接收用户对算法执行时机的设置，如用户可以指定该算法模型的执行周期及执行频率，如每周执行一次，或每天执行一次，甚至可以设定该算法模型于每天的某个时刻自动执行(如每天的12点钟自动执行)

4、预警结果存储模块：用于存储上述算法模型的输出参数，以方便其他系统的查询或调用。

以对某公司下A区域-B集控中心-C风电场-D号风机的水冷系统进阀温度监测为例。在预警规则配置界面，选择水冷系统进阀温度对应的测点Inwatertmp，根据以往的运行经验，设定其阈值上限uplimit为55℃。通过预警规则配置界面的关联设备按钮，将这些参数关联到A区域-B集控中心-C风电场-D号风机这台设备。在应用平台获取到已配置的预警规则对应的插件，并且调用阈值预警插件，指定该算法模型为每十分钟自动执行一次。预警结果输出设备的基本属性信息以及“预警规则编码、调度流程编码、预警变量、触发值、开始时间、结束时间”等关键字段，保存到数据库的预警表中。相关数据既可以用于监测系统的页面展示，又可以通过语音短信等形式智能推送给相应的运维管理人员处理。

本申请还提供了一种发电机组故障预警系统，可包括：

第一获取模块，用于获取参数选择指令，参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

第二获取模块，用于获取插件选择指令，插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件，插件库中的每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序；

处理模块，用于根据至少一个目标插件处理输入参数生成发电机组故障预警结果。

可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中处理模块，可以包括：

组合单元，若插件选择指令中包含多个目标插件时，将多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型；

调用单元，周期性获取输入参数，并调用算法模型处理最新的输入参数，生成发电机组故障预警结果。

可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的发电机组故障预警系统，还可以包括：

第三获取模块，用于获取设置指令，设置指令用于指示算法模型的调用频率。

可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的发电机组故障预警系统，还可以包括：

设置模块，用于设置输入参数关联的目标发电设备ID；

定位模块，当输入参数对应的发电机组故障预警结果指示发生故障时，根据目标发电设备ID定位目标发电设备。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上面从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的发电机组故障预警系统进行了描述，请参阅图4，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中的计算机装置进行描述：

该计算机装置1可以包括存储器11、处理器12和输入输出总线13。处理器11执行计算机程序时实现上述图1或图2所示的发电机组故障预警方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块或单元的功能。

进一步地，计算机装置还可以包括有线或无线网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该计算机装置1与其他电子设备之间建立通信连接。

图4仅示出了具有组件11-14以及计算机程序01的计算机装置1，本领域技术人员可以理解的是，图4示出的结构并不构成对计算机装置1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，可以实现上述图1或图2所示的发电机组故障预警方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块或单元的功能。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发电机组故障预警方法，其特征在于，包括：

获取参数选择指令，所述参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

获取插件选择指令，所述插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件，所述插件库中的每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序；

根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果，包括：

若所述插件选择指令中包含多个目标插件时，将所述多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型；

周期性获取所述输入参数，并调用所述算法模型处理最新的输入参数，生成发电机组故障预警结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取设置指令，所述设置指令用于指示所述算法模型的调用频率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

设置所述输入参数关联的目标发电设备ID；

当所述输入参数对应的发电机组故障预警结果指示发生故障时，根据所述目标发电设备ID定位目标发电设备。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发电机故障预警算法程序中的故障预警算法为阈值预警算法。

6.一种发电机组故障预警系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取参数选择指令，所述参数选择指令用于指示从数据库中选中的输入参数；

第二获取模块，用于获取插件选择指令，所述插件选择指令用于指示从插件库中选中的至少一个目标插件，所述插件库中的每个插件被调用时运行不同的发电机故障预警算法程序；

处理模块，用于根据所述至少一个目标插件处理所述输入参数生成发电机组故障预警结果。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块，包括：

组合单元，若所述插件选择指令中包含多个目标插件时，将所述多个目标插件按照预设的顺序组合成算法模型；

调用单元，周期性获取所述输入参数，并调用所述算法模型处理最新的输入参数，生成发电机组故障预警结果。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

设置模块，用于设置所述输入参数关联的目标发电设备ID；

定位模块，当所述输入参数对应的发电机组故障预警结果指示发生故障时，根据所述目标发电设备ID定位目标发电设备。

9.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述方法的步骤。

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