CN115573851B - 一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法 - Google Patents

一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,通过对计算机监控系统模拟量、状变量信息进行趋势算法模型设计,预警信号通过Oncall预警系统自动推送至运行值班人员手机并拨打语音电话,提前实现数据预警功能。既可避免故障情况严重后造成设备损坏,又可以提前预知事件动态并及时采取相应措施。通过Oncall预警系统报警信号分析,运行人员能敏锐的发现当前设备存在的潜在危险,对事故具有提前预判,能有效的将事故控制在萌芽状态,大大提高了水电设备的运行可靠性。因此,适宜推广应用。

Description

一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法
技术领域
本发明属于水电设备监控技术领域,具体地说,是涉及一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法。
背景技术
目前水力发电厂的设备异常一般通过两种方式判断,一是状变量(遥信信号):分析监控系统事件表中单位时间内变化次数;二是模拟量(遥测信号):观察监控系统中历史曲线。目前计算机监控系统具有遥信、遥测、遥控、遥调等四遥功能,遥信、遥测为上行信号,遥控、遥调为下行信号,能有效采集设备状态信息、控制设备运行及对有功、无功等进行有效调节、远方开停机等功能,但并不具备对设备状态信息进行有效分析功能。由于计算机监控系统只对信号进行采集与上送,并不具备对信号进行有效分析功能。状变量(遥信)能通过监控系统事件表中单位时间内变化次数分析判断设备是否存在异常,模拟量及温度量(遥测)可以通过监控系统中历史曲线方式观察是否存在异常,需要耗费大量时间对设备的每项数据进行分析,是一项繁琐的工作。由于数据需要人为分析,不能实时反映设备健康状况,只有当故障现象特别严重时才能通过监控系统相关数据体现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,通过预警系统分析,运行人员能敏锐的发现当前设备存在的潜在危险,对事故具有提前预判,能有效的将事故控制在萌芽状态,大大提高了水电设备的运行可靠性。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,包括如下步骤:
S1,采用辅助设备启动频繁报警趋势算法模型判断辅助设备是否存在漏油、漏气的异常情况,通过计算机监控系统对辅助设备启停的次数n进行累加计数,单位时间周期t内累加计数次数超过设定阈值p1,则输出Oncall预警信号;下个单位时间周期累加清零,重新开始计算;
S2,采用模拟量变化速率过快报警趋势算法模型判断主、辅设备是否存在漏水、漏油、机械振动或电气设备异常导致的发热的异常情况,通过计算机监控系统周期性比较获得变化差值,设模拟量比较的时间间隔为T,程序开始运行的时间为t1,则将t1点模拟量测值作为基值q1,将t1至t1+T区间内模拟量的实测值v与基值q1进行差值计算,计算差值超过设定阈值p2,输出Oncall预警信号;下一个基值取n*T+t1时间点的模拟量测值,其中,n为整数。
进一步地,在本发明中,在所述步骤S2中,在差值计算后,引入边界条件,以避免水轮发电机组特定运行工况下变化速率较大的特殊工况。
进一步地,在本发明中,在步骤S2中,引入变量门槛值,以满足在特定设备在特定工况下的报警。
进一步地,在本发明中,在步骤S1中,所述辅助设备启动频繁报警趋势算法模型通过计算机监控系统上位机软件中的CYCLE计数器实现,并通过比较器对计数值和设定阈值进行比较。
进一步地,在本发明中,在步骤S2中,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型包括用于获取时间周期的定时器,用于选取某一运行时刻的模拟测量值作为基值的选择器,用于将某一运行时刻区间内模拟量的实测值与基值进行差值计算的减法器,以及用于将减法器获得的差值与设定阈值进行比较的第一比较器。
进一步地,在本发明中,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型还包括用于将比较器的输出值与引入的边界条件进行逻辑与操作的逻辑与门。
进一步地,在本发明中,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型还包括用于对模拟量的实测值与引入的变量门槛值进行比较的第二比较器,所述第二比较器的输出值输入至逻辑与门。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过对计算机监控系统模拟量、状变量信息进行趋势算法模型设计,预警信号通过Oncall预警系统自动推送至运行值班人员手机并拨打语音电话,提前实现数据预警功能。既可避免故障情况严重后造成设备损坏,又可以提前预知事件动态并及时采取相应措施。通过Oncall预警系统报警信号分析,运行人员能敏锐的发现当前设备存在的潜在危险,对事故具有提前预判,能有效的将事故控制在萌芽状态,大大提高了水电设备的运行可靠性。
附图说明
图1为本发明中辅助设备启动频繁报警趋势算法模型结构示意图。
图2为本发明中模拟量变化速率过快报警趋势算法模型结构示意图。
图3为本发明中另一种模拟量变化速率过快报警趋势算法模型结构示意图。
图4为本发明中又一种模拟量变化速率过快报警趋势算法模型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明,本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
本发明公开的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,采用辅助设备启动频繁报警趋势算法模型判断辅助设备是否存在漏油、漏气的异常情况,通过对单位时间内设备的启停次数进行计数,如果超过限值则报出相应信号,设定阈值的设定通过设备的长期稳定运行得出。假设单位时间内辅助设备启动次数超过设定阈值,输出Oncall预警信号,作为运行维护人员判断辅助设备是否存在漏油、漏气等异常情况。
具体地,在本实施例中,使用计算机监控系统上位机软件CAE 250中CYCLE功能实现计数功能,通过该模块实现辅助设备启停的次数n进行累加计数,单位时间周期t内累加计数次数超过设定阈值p1,输出Oncall预警信号y。下个单位时间周期累加清零,重新开始计算,一个单位时间周期t内,其算法模型表达示意图如图1所示。其中,所述辅助设备启动频繁报警趋势算法模型通过计算机监控系统上位机软件中的CYCLE计数器实现,并通过比较器对计数值和设定阈值进行比较。
采用模拟量变化速率过快报警趋势算法模型判断主、辅设备是否存在漏水、漏油、机械振动或电气设备异常导致的发热的异常情况,对水轮发电机主、辅系统的温度、压力、流量、水位等模拟量变化趋势进行建模,单位时间周期内,在预先设定的工况下,监测模拟量变化量超过设定阈值,输出Oncall预警信号,作为运行维护人员判断主、辅设备是否存在漏水、漏油、机械振动或电气设备异常导致的发热等异常情况。
使用计算机监控系统下位机软件Caex Plus通过周期性比较获得变化差值。倘若模拟量比较的时间间隔为T,程序开始运行的时间为t1,则将t1点模拟量测值作为基值q1,将t1至t1+T区间内模拟量的实测值v与基值q1进行差值计算,计算差值超过设定阈值p2,输出Oncall预警信号y。下一个基值取n*T+t1时间点的模拟量测值(n为整数),模拟量变化速率过快报警趋势算法基础模型如图2所示。该算法模型包括用于获取时间周期的定时器,用于选取某一运行时刻的模拟测量值作为基值的选择器,用于将某一运行时刻区间内模拟量的实测值与基值进行差值计算的减法器,以及用于将减法器获得的差值与设定阈值进行比较的第一比较器。
在另一种实施方式中,由于在实际运行中,部分主辅设备模拟量在水轮发电机组特定运行工况下,其变化速率变化较大。例如,水轮发电机组在开机过程中,机组技术供水开启过程中,变化速率较大,属于正常现象。所以在制定趋势算法模型时,需要在图2所示的基础模型上引入边界条件x,避开开停机过程等特殊工况。因此,在图2算法模型的基础上,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型还包括用于将比较器的输出值与引入的边界条件进行逻辑与操作的逻辑与门。
在另一种实施方式中,对于水轮发电机导轴承瓦温,在实际运行中,往往更多的是关注在机组并网发电工况下,温度值在45℃以上的上升速率。所以,针对水轮机轴瓦温度类的模拟量,需要在图3模型基础上引用变量门槛值q2。例如,1号水轮发电机在发电态下,上导轴承1号瓦温在10Min采集周期内变化量>4℃且1号瓦温温度>38℃,Oncall预警系统报出“1号机组1号轴瓦温度上升速率过快”报警信号。因此,在图3算法模型的基础上,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型还包括用于对模拟量的实测值与引入的变量门槛值进行比较的第二比较器,所述第二比较器的输出值输入至逻辑与门。
经过实际测算,未应用Oncall预警系统趋势算法前,平均每年因设备异常发展为设备故障造成的经济损失达50万元。应用Oncall预警系统趋势算法后:因设备异常及时发现处理未发展至设备故障,平均每年节约设备维修费约21万元。
因此,通过上述设计,本发明通过Oncall预警系统自动推送至运行值班人员手机并拨打语音电话,提前实现数据预警功能。既可避免故障情况严重后造成设备损坏,又可以提前预知事件动态并及时采取相应措施。通过Oncall预警系统报警信号分析,运行人员能敏锐的发现当前设备存在的潜在危险,对事故具有提前预判,能有效的将事故控制在萌芽状态,大大提高了水电设备的运行可靠性。因此,具有很高的使用价值和推广价值。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一,不应当用于限制本发明的保护范围,但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色,其所解决的技术问题仍然与本发明一致的,均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,采用辅助设备启动频繁报警趋势算法模型判断辅助设备是否存在漏油和漏气的异常情况,通过计算机监控系统对辅助设备启停的次数n进行累加计数,单位时间周期t内累加计数次数超过设定阈值p1,则输出Oncall预警信号;下个单位时间周期累加清零,重新开始计算;
S2,采用模拟量变化速率过快报警趋势算法模型判断主设备和辅助设备是否存在漏水、漏油、机械振动或电气设备异常导致的发热的异常情况,通过计算机监控系统周期性比较获得变化差值,设模拟量比较的时间间隔为T,程序开始运行的时间为t1,则将t1点模拟量测值作为基值q1,将t1至t1+T区间内模拟量的实测值v与基值q1进行差值计算,计算差值超过设定阈值p2,输出Oncall预警信号;下一个基值取n*T+t1时间点的模拟量测值,其中,n为整数。
2.根据权利要求1所述的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,在所述步骤S2中,在差值计算后,引入边界条件,以避免水轮发电机组特定运行工况下变化速率大的特殊工况。
3.根据权利要求2所述的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,在步骤S2中,引入变量门槛值,以满足在特定设备在特定工况下的报警。
4.根据权利要求3所述的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,在步骤S1中,所述辅助设备启动频繁报警趋势算法模型通过计算机监控系统上位机软件中的CYCLE计数器实现,并通过比较器对计数值和设定阈值p1进行比较。
5.根据权利要求4所述的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,在步骤S2中,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型包括用于获取时间周期的定时器,用于选取某一运行时刻的模拟测量值作为基值的选择器,用于将某一运行时刻区间内模拟量的实测值与基值进行差值计算的减法器,以及用于将减法器获得的差值与设定阈值p2进行比较的第一比较器。
6.根据权利要求5所述的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型还包括用于将比较器的输出值与引入的边界条件进行逻辑与操作的逻辑与门。
7.根据权利要求6所述的一种基于Oncall预警系统的水电设备安全监控方法,其特征在于,所述模拟量变化速率过快报警趋势算法模型还包括用于对模拟量的实测值与引入的变量门槛值进行比较的第二比较器,所述第二比较器的输出值输入至逻辑与门。
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