CN115933553B - 电厂设备状态监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电厂设备状态监测系统及方法，该系统包括：数字化控制系统获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；二维码扫描设备扫描设置在被测电厂设备处的二维码图像，得到被测电厂设备的第二设备信息，接收前端输入的被测电厂设备的第二监测项数据，将第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；数据中心接收第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据第一监测项数据和第二监测项数据，确定被测电厂设备的设备状态。本申请能够提高电厂设备状态监测的准确性，进而能够保证电厂设备运行的安全性。

Description

电厂设备状态监测系统及方法

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种电厂设备状态监测系统及方法。

背景技术

电厂由汽轮发电机组、回热系统、锅炉、环保装置、冷却岛和变压器等系统设备构成，涉及的专业面广，子设备众多。在实际电力、热力生产过程中需要做好每个设备的状态监测，以保证单体设备的运行稳定，进而保障机组的安全运行。

目前，通常利用现场分散性控制系统(Distributed Control System，简称DCS)中的电厂设备监测数据，人工对电厂设备状态进行监测，但是，现场电厂设备存在一部分特征参数及特征参数越限现象难以在现场DCS系统中显示，可能造成监测结果准确性较低等风险。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提出了一种电厂设备状态监测系统及方法，能够提高电厂设备状态监测的准确性，进而能够保证电厂设备运行的安全性。

为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种电厂设备状态监测系统，包括：

数字化控制系统，用于获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；

二维码扫描设备，用于扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收前端输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；

数据中心，用于接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态；

所述数据中心分别与所述数字化控制系统和二维码扫描设备通信连接。

进一步地，所述数据中心，用于当所述被测电厂设备处于正常运行期间时，按照预设的第一时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息，当所述被测电厂设备处于启停期间时，按照预设的第二时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息；

所述预设的第一时间间隔大于预设的第二时间间隔。

进一步地，所述数据中心，用于根据所述第一监测项数据、第二监测项数据和预设的状态监测模型，确定所述被测电厂设备的设备状态；

所述预设的状态监测模型是根据批量电厂设备的第一历史监测项数据、第二历史监测项数据和实际设备状态对分类算法进行训练得到的。

进一步地，所述第一监测项数据包括：被测电厂设备的凝结水泵进口压力、凝结水泵出口压力、凝结水温度、凝结水泵转速和凝结水流量。

进一步地，所述第二监测项数据包括：凝结水泵就地振动、凝结水泵就地噪声和凝结水泵机封漏水情况数据。

进一步地，所述的电厂设备状态监测系统，还包括：

人机交互界面，用于接收所述数据中心发送的所述第一监测项数据和第二监测项数据，将所述第一监测项数据和第二监测项数据输出显示；

所述人机交互界面与所述数据中心通信连接。

进一步地，所述数据中心与所述数字化控制系统与采用单向网闸形式通信连接。

第二方面，本申请提供一种电厂设备状态监测方法，应用所述的电厂设备状态监测系统实现，包括：

所述数字化控制系统获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；

所述二维码扫描设备扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收前端输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；

所述数据中心接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态。

进一步地，所述数据中心接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，包括：

所述数据中心接收所述第二设备信息和第二监测项数据；

当所述被测电厂设备处于正常运行期间时，所述数据中心按照预设的第一时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息，当所述被测电厂设备处于启停期间时，所述数据中心按照预设的第二时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息；

所述预设的第一时间间隔大于预设的第二时间间隔。

进一步地，所述根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态，包括：

根据所述第一监测项数据、第二监测项数据和预设的状态监测模型，确定所述被测电厂设备的设备状态；

所述预设的状态监测模型是根据批量电厂设备的第一历史监测项数据、第二历史监测项数据和实际设备状态对分类算法进行训练得到的。

由上述技术方案可知，本申请提供一种电厂设备状态监测系统及方法。其中，该系统包括：数字化控制系统，用于获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；二维码扫描设备，用于扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收前端输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；数据中心，用于接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态；所述数据中心分别与所述数字化控制系统和二维码扫描设备通信连接，能够提高电厂设备状态监测的准确性，进而能够保证电厂设备运行的安全性；可以根据收集到量化的数据信息以及现场巡检人员的反馈信息，共同服务于设备的状态监测，将数据驱动与巡检经验有效结合，可以为设备状态监测提供多元化手段，实现线上线下数据的交互。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中电厂设备状态监测系统的流程示意图；

图2是本申请另一实施例中电厂设备状态监测系统的流程示意图；

图3是本申请实施例中电厂设备状态监测方法的流程示意图；

图4是本申请实施例中电厂设备状态监测方法的步骤301和步骤302的流程示意图；

图5是本申请实施例中电厂设备状态监测方法的步骤311和步骤312的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

具体通过下述各个实施例进行说明。

为了提高电厂设备状态监测的准确性，进而保证电厂设备运行的安全性，本实施例提供一种电厂设备状态监测系统，如图1所示，该系统具体包含有如下内容：

数字化控制系统01，用于获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；二维码扫描设备03，用于扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收前端输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；数据中心02，用于接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态；所述数据中心分别与所述数字化控制系统和二维码扫描设备通信连接。

具体地，所述第一设备信息可以为数字化控制系统本地预先存储的被测电厂设备的设备信息，所述第二设备信息可以为通过扫描被测电厂设备处的二维码图像得到的设备信息，设备信息可以包括：被测电厂设备的唯一标识，用于区分不同的电厂设备，如设备编码和二维码编码信息等，所述设备信息还可以包括被测电厂设备的位置信息，当被测电厂设备的设备状态异常时，可以根据位置信息便于维护人员及时前往被测电厂设备处进行设备维护；所述第一监测项数据可以包括：被测电厂设备的凝结水泵进口压力、凝结水泵出口压力、凝结水温度、凝结水泵转速和凝结水流量。所述第二监测项数据可以包括：凝结水泵就地振动、凝结水泵就地噪声和凝结水泵机封漏水情况数据；所述被测电厂设备的设备状态可以为：正常状态或异常状态。所述前端可以为二维码扫描设备的前端。

具体地，所述数据中心与所述数字化控制系统可以与采用单向网闸形式通信连接，仅允许数据从DCS系统传输至数据中心，无法将数据中心的数据返送至DCS系统，以此保障DCS系统的信息安全；所述数字化控制系统可以配置在服务器内，所述数据中心可以是另一服务器，所述二维码扫描设备可以是手机等具有扫描功能的移动终端设备，在巡检过程中，巡检人员或者巡检机器人可以利用二维码扫描设备在巡检过程中向数据中心发送第二设备信息和第二监测项数据。

进一步地，还可以将所述被测电厂设备的设备状态返回至所述二维码扫描设备，便于巡检人员及时发现被测电厂设备的异常状态。

为了实现获取被测电厂设备的运行及停机期间的第一监测项数据，获取的第一监测项数据准确，在本申请一个实施例中，所述数据中心，用于当所述被测电厂设备处于正常运行期间时，按照预设的第一时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息，当所述被测电厂设备处于启停期间时，按照预设的第二时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息；所述预设的第一时间间隔大于预设的第二时间间隔。

具体地，所述预设的第一时间间隔和预设的第二时间间隔均可以根据实际需要进行设置，本申请对此不作限制；作为优选，可以预先设定预设的第一时间间隔为10s，预设的第二时间间隔为3s。

为了提高电厂设备状态监测的准确性和智能化程度，在本申请一个实施例中，所述数据中心，用于根据所述第一监测项数据、第二监测项数据和预设的状态监测模型，确定所述被测电厂设备的设备状态；所述预设的状态监测模型是根据批量电厂设备的第一历史监测项数据、第二历史监测项数据和实际设备状态对分类算法进行训练得到的。

具体地，还可以预先设定各个第一监测项数据和第二监测项数据各自的数据阈值，当存在超过其对应的数据阈值的第一监测项数据或第二监测项数据时，则确定所述被测电厂设备的设备状态为异常状态，否则为正常状态。

为了提高电厂设备状态监测过程的可视化程度，如图2所示，在本申请一个实施例中，所述的电厂设备状态监测系统，还包括：

人机交互界面04，用于接收所述数据中心发送的所述第一监测项数据和第二监测项数据，将所述第一监测项数据和第二监测项数据输出显示；所述人机交互界面与所述数据中心通信连接。

具体地，所述人机交互界面可以是一显示屏，还可以接收数据中心发送的被测电厂设备的设备状态信息并输出显示，便于运行人员在查看第一监测项数据和第二监测项数据的同时，进一步分析验证所述设备状态信息。

为了进一步说明本方案，本申请提供一种电厂设备状态监测系统的应用实例，在本应用实例中，所述电厂设备状态监测系统，包括：包括：数据中心、人机交互界面、二维码扫描设备等；具体描述如下：

数据中心通过网络接口与厂内DCS系统相连，采用单向网闸的形式，仅允许数据从DCS系统传输至数据中心，无法将数据中心的数据返送至DCS系统，以此保障DCS系统的信息安全。数据中心采集电厂运行数据，每10s采集一次，机组启停阶段每3s采集一次，由此可以得到机组的运行及停机期间所有的运行数据。

人机交互界面，允许运行人员查看运行数据，分析设备状态，同时可以应用系统中的定制化设备模块构建设备监测区。定制化设备通过抓取与某一设备相关的全部运行参数，进行打包，设计为该设备的状态监测区，例如，运行人员通过抓取凝结水泵进口压力、凝结水泵出口压力、凝结水温度、凝结水泵转速、凝结水流量等数据构建凝结水泵的状态监测区；定制化设备还允许增加巡检人员就地测量数据及相应测量内容。比如，在人机交互界面中凝结水泵的状态监测区增加凝结水泵就地振动、凝结水泵就地噪声、凝结水泵机封漏水情况等监测项，通过数据处理将每一项赋以二维码，运行人员将监测二维码张贴于凝结水泵醒目处，在实际巡检过程中，通过二维码扫描设备扫描二维码后，将测量内容记录并返回至数据处理模板，再存储进入凝结水泵的状态监测区。将电厂中各子设备进行定制化形成监测区，由此得到一整套的电厂设备监测系统，通过对数据中心的数据信息及巡检反馈信息汇总分析，对设备状态进行判断。

二维码扫描设备，可以通过二维码扫描设备扫描二维码后，将测量内容记录并返回至数据处理模板，再存储进入状态监测区。

为了提高电厂设备状态监测的准确性，进而保证电厂设备运行的安全性，本实施例提供一种电厂设备状态监测方法，应用所述的电厂设备状态监测系统实现，如图3所示，该方法具体包含有如下内容：

步骤100：所述数字化控制系统获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；

步骤200：所述二维码扫描设备扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收前端输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；

步骤300：所述数据中心接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态。

参见图4，在本申请一个实施例中，步骤300所述的数据中心接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，包括：

步骤301：所述数据中心接收所述第二设备信息和第二监测项数据；

步骤302：当所述被测电厂设备处于正常运行期间时，所述数据中心按照预设的第一时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息，当所述被测电厂设备处于启停期间时，所述数据中心按照预设的第二时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息；所述预设的第一时间间隔大于预设的第二时间间隔。

参见图5，在本申请一个实施例中，步骤300所述的根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态，包括：

步骤311：根据所述第一监测项数据、第二监测项数据和预设的状态监测模型，确定所述被测电厂设备的设备状态；

步骤312：所述预设的状态监测模型是根据批量电厂设备的第一历史监测项数据、第二历史监测项数据和实际设备状态对分类算法进行训练得到的。

本说明书提供的电厂设备状态监测方法的实施例具体可以应用上述电厂设备状态监测系统的实施例实现，其功能在此不再赘述，可以参照上述电厂设备状态监测系统实施例的详细描述。

本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现接收第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现接收第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态。

由上述描述可知，本申请提供的电厂设备状态监测系统及方法，能够提高电厂设备状态监测的准确性，进而能够保证电厂设备运行的安全性；可以根据收集到量化的数据信息以及现场巡检人员的反馈信息，共同服务于设备的状态监测，将数据驱动与巡检经验有效结合，可以为设备状态监测提供多元化手段，实现线上线下数据的交互。

本申请中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种电厂设备状态监测系统，其特征在于，包括：

数字化控制系统，用于获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心，所述第一监测项数据包括：被测电厂设备的凝结水泵进口压力、凝结水泵出口压力、凝结水温度、凝结水泵转速和凝结水流量；

二维码扫描设备，用于扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收巡检人员或者巡检机器人输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心，所述第二监测项数据包括：凝结水泵就地振动、凝结水泵就地噪声和凝结水泵机封漏水情况数据；所述第一设备信息和第二设备信息均包括：被测电厂设备的唯一标识，用于区分不同的电厂设备；

数据中心，用于接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态；

所述数据中心分别与所述数字化控制系统和二维码扫描设备通信连接，所述数据中心与所述数字化控制系统采用单向网闸形式通信连接，仅允许数据从所述数字化控制系统传输至数据中心，无法将数据中心的数据返送至所述数字化控制系统；

所述数据中心，用于根据所述第一监测项数据、第二监测项数据和预设的状态监测模型，确定所述被测电厂设备的设备状态；

所述预设的状态监测模型是根据批量电厂设备的第一历史监测项数据、第二历史监测项数据和实际设备状态对分类算法进行训练得到的。

2.根据权利要求1所述的电厂设备状态监测系统，其特征在于，

所述数据中心，用于当所述被测电厂设备处于正常运行期间时，按照预设的第一时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息，当所述被测电厂设备处于启停期间时，按照预设的第二时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息；

所述预设的第一时间间隔大于预设的第二时间间隔。

3.根据权利要求1所述的电厂设备状态监测系统，其特征在于，还包括：

人机交互界面，用于接收所述数据中心发送的所述第一监测项数据和第二监测项数据，将所述第一监测项数据和第二监测项数据输出显示；

所述人机交互界面与所述数据中心通信连接。

4.一种电厂设备状态监测方法，其特征在于，应用权利要求1至3任一项所述的电厂设备状态监测系统实现，包括：

所述数字化控制系统获取被测电厂设备的第一设备信息和第一监测项数据，并将该第一设备信息和第一监测项数据发送至数据中心；

所述二维码扫描设备扫描设置在所述被测电厂设备处的二维码图像，得到所述被测电厂设备的第二设备信息，接收巡检人员或者巡检机器人输入的所述被测电厂设备的第二监测项数据，将所述第二设备信息和第二监测项数据发送至数据中心；

所述数据中心接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，判断所述第一设备信息和第二设备信息是否相同，若是，则根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态。

5.根据权利要求4所述的电厂设备状态监测方法，其特征在于，所述数据中心接收所述第一监测项数据、第二监测项数据、第一设备信息和第二设备信息，包括：

所述数据中心接收所述第二设备信息和第二监测项数据；

当所述被测电厂设备处于正常运行期间时，所述数据中心按照预设的第一时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息，当所述被测电厂设备处于启停期间时，所述数据中心按照预设的第二时间间隔接收所述第一监测项数据和第一设备信息；

所述预设的第一时间间隔大于预设的第二时间间隔。

6.根据权利要求4所述的电厂设备状态监测方法，其特征在于，所述根据所述第一监测项数据和第二监测项数据，确定所述被测电厂设备的设备状态，包括：

根据所述第一监测项数据、第二监测项数据和预设的状态监测模型，确定所述被测电厂设备的设备状态；

所述预设的状态监测模型是根据批量电厂设备的第一历史监测项数据、第二历史监测项数据和实际设备状态对分类算法进行训练得到的。