CN117369389A - 一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统，包括监测主机，监测主机前侧安装监控显示屏和报警指示灯，监测主机两侧分别安装数据传输接口，监测主机内腔安装控制电路板，监测主机与安装在火电厂发电机组上的监测传感器组连接，监测主机还与发电机组总控制开关连接，本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实现对火电厂发电机组的故障实时监控，同时能够对发电机组的故障位置进行定位，一旦出现造成安全隐患的故障，能够立即切断总开关，确保发电机组的安全。
Description
技术领域
本发明涉及发电机组故障处理技术领域，具体为一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统。
背景技术
发电机组是将其他形式的能源转换成电能的成套机械设备，由动力系统、控制系统、消音系统、减震系统、排气系统组成，由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱驱动，将水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能，输出到用电设备上使用。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。近年来随着技术进步，作为家庭应急电源及野外出行电源的优质选择，轻量便携小型发电机组也开始进入居民的日常生活中。
火电厂发电机组长期运行会出现故障，若不及时处理故障容易造成安全隐患，目前的故障监测系统智能化程度，无法及时处理故障，因此，有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火电厂发电机组运行故障处理系统，包括监测主机，所述监测主机前侧安装监控显示屏和报警指示灯，所述监测主机两侧分别安装数据传输接口，所述监测主机内腔安装控制电路板，所述监测主机与安装在火电厂发电机组上的监测传感器组连接，所述监测主机还与发电机组总控制开关连接。
优选的，本申请提供的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其中，所述监测传感器组包括发电机组电流传感器、发电机组电压传感器、发电机组温度传感器、发电机组震动传感器、发电机组压力传感器和发电机组噪声传感器；其中，发电机组电流传感器用于采集发电机组的工作电流；发电机组电压传感器用于采集发电机组的工作电压；发电机组温度传感器用于采集发电机组的工作温度；发电机组震动传感器用于采集发电机组的工作温度；发电机组压力传感器用于采集内部压力；发电机组噪声传感器用于采集发电机组工作时的噪声强度。
优选的，本申请提供的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其中，所述控制电路板上安装中央处理器、传感信号采集单元、故障信号采集单元、故障识别单元、故障定位单元、故障分析单元、存储单元、告警单元和信号传输单元，所述传感信号采集单元输入端分别连接发电机组电流传感器、发电机组电压传感器、发电机组温度传感器、发电机组震动传感器、发电机组压力传感器和发电机组噪声传感器，所述传感信号采集单元输出端连接中央处理器，所述故障信号采集单元、故障识别单元、故障定位单元、故障分析单元、存储单元、告警单元分别连接中央处理器，所述中央处理器通过信号传输单元连接云端服务器；其中，传感信号采集单元用于采集传感信号并精准放大；所述故障信号采集单元用于采集发电机组的故障信号；故障识别单元用于对故障进行识别；故障定位单元用于对发电机组的故障位置进行精准定位；故障分析单元用于对发电机组的故障信号进行分析。
优选的，本申请提供的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其中，所述云端服务器内设置故障特征参数提取模块、故障报告生成模块、故障处理模块，其中故障特征参数提取模块用于对具体的故障参数精准提取；故障报告生成模块用于生产故障分析原因报告；故障处理模块用于发出故障处理命令。
优选的，本申请提供的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其中，所述信号传输单元采用Zigbee通讯模块，所述Zigbee通讯模块包括Zigbee模块和WIFI模块，所述Zigbee模块分别连接第一时钟模块、WIFI模块和电源管理模块，所述电源管理模块分别连接WIFI模块和电源接口，所述WIFI模块还分别连接存储模块和第二时钟模块。
优选的，本申请提供的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其中，其使用方法包括以下步骤：
A、监测传感器组分别采集发电机组的电流、电压、温度、震动、压力和噪声信号；
B、采集的信号通过传感信号采集单元采集后传输至中央处理器；
C、一旦采集到异常传感信号，故障信号采集单元立即采集故障信号，并对故障信号进行分析和定位；
D、同时，中央处理器将故障信号传输至云端服务器，云端服务器中故障特征参数提取模块提取故障参数并生成故障报告；
E、若判断发电机组的故障易造成安全隐患时，控制发电机组总控制开关关闭发电机组运行。
优选的，本申请提供的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其中，所述故障特征参数提取模块提取方法包括以下步骤：
a、将采集的数据包分割成多个固定长度的数据段，获取分割得到的数据段的偏移值；
b、对数据段的进行归类，生成与数据段及其偏移值对应的数据段类型值，且生成的数据段类型值与接收的数据包对应；
c、根据接收到的数据包生成样本集，获取数据段类型值在样本集内的数据包中对应的偏移值的数量，提取其数量大于或等于偏移值命中阈值的偏移值；
d、获取所述提取的偏移值对应的数据段类型值，将提取的偏移值及数据段类型值作为与样本集对应的特征码，完成对数据特征的提取。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实现对火电厂发电机组的故障实时监控，同时能够对发电机组的故障位置进行定位，一旦出现造成安全隐患的故障，能够立即切断总开关，确保发电机组的安全。
(2)本发明的信号传输单元采用的Zigbee通讯模块兼容WIFI与ZIGBEE的模块，实现了WIFI模块和ZIGBEE模块的融合连接，进一步提高发电机故障信号传输效率，进而提高处理效率。
(3)本发明采用的故障特征参数提取模块提取方法可以根据数据包中数据段出现的规律性提取出相应的数据段类型值作为特征码，使得数据包特征提取方法可以适配所有的数据包种类，进而提高故障数据提取精确度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明控制原理框图；
图3为本发明信号传输单元原理框图；
图4为本发明处理方法流程图；
图5为本发明故障特征参数提取方法流程图；
图中：监测主机1、监控显示屏2、报警指示灯3、数据传输接口4、发电机组总控制开关5、发电机组电流传感器6、发电机组电压传感器7、发电机组温度传感器8、发电机组震动传感器9、发电机组压力传感器10、发电机组噪声传感器11、中央处理器12、传感信号采集单元13、故障信号采集单元14、故障识别单元15、故障定位单元16、故障分析单元17、存储单元18、告警单元19、信号传输单元20、云端服务器21、故障特征参数提取模块22、故障报告生成模块23、故障处理模块24、Zigbee模块25、WIFI模块26、第一时钟模块27、电源管理模块28、电源接口29、存储模块30和第二时钟模块31。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种火电厂发电机组运行故障处理系统，包括监测主机1，所述监测主机1前侧安装监控显示屏2和报警指示灯3，所述监测主机1两侧分别安装数据传输接口4，所述监测主机1内腔安装控制电路板，所述监测主机与安装在火电厂发电机组上的监测传感器组连接，所述监测主机1还与发电机组总控制开关5连接；其中，监测传感器组包括发电机组电流传感器6、发电机组电压传感器7、发电机组温度传感器8、发电机组震动传感器9、发电机组压力传感器10和发电机组噪声传感器11；其中，发电机组电流传感器用于采集发电机组的工作电流；发电机组电压传感器用于采集发电机组的工作电压；发电机组温度传感器用于采集发电机组的工作温度；发电机组震动传感器用于采集发电机组的工作温度；发电机组压力传感器用于采集内部压力；发电机组噪声传感器用于采集发电机组工作时的噪声强度。
本发明中，控制电路板上安装中央处理器12、传感信号采集单元13、故障信号采集单元14、故障识别单元15、故障定位单元16、故障分析单元17、存储单元18、告警单元19和信号传输单元20，所述传感信号采集单元13输入端分别连接发电机组电流传感器6、发电机组电压传感器7、发电机组温度传感器8、发电机组震动传感器9、发电机组压力传感器10和发电机组噪声传感器11，所述传感信号采集单元13输出端连接中央处理器12，所述故障信号采集单元14、故障识别单元15、故障定位单元16、故障分析单元17、存储单元18、告警单元19分别连接中央处理器12，所述中央处理器12通过信号传输单元20连接云端服务器21；其中，传感信号采集单元用于采集传感信号并精准放大；所述故障信号采集单元用于采集发电机组的故障信号；故障识别单元用于对故障进行识别；故障定位单元用于对发电机组的故障位置进行精准定位；故障分析单元用于对发电机组的故障信号进行分析。
其中，云端服务器21内设置故障特征参数提取模块22、故障报告生成模块23、故障处理模块24，其中故障特征参数提取模块用于对具体的故障参数精准提取；故障报告生成模块用于生产故障分析原因报告；故障处理模块用于发出故障处理命令。
此外，本发明中，信号传输单元20采用Zigbee通讯模块，所述Zigbee通讯模块包括Zigbee模块25和WIFI模块26，所述Zigbee模块25分别连接第一时钟模块27、WIFI模块26和电源管理模块28，所述电源管理模块28分别连接WIFI模块26和电源接口29，所述WIFI模块26还分别连接存储模块30和第二时钟模块31。本发明的信号传输单元采用的Zigbee通讯模块兼容WIFI与ZIGBEE的模块，实现了WIFI模块和ZIGBEE模块的融合连接，进一步提高发电机故障信号传输效率，进而提高处理效率。
工作原理：本发明的使用方法包括以下步骤：
A、监测传感器组分别采集发电机组的电流、电压、温度、震动、压力和噪声信号；
B、采集的信号通过传感信号采集单元采集后传输至中央处理器；
C、一旦采集到异常传感信号，故障信号采集单元立即采集故障信号，并对故障信号进行分析和定位；
D、同时，中央处理器将故障信号传输至云端服务器，云端服务器中故障特征参数提取模块提取故障参数并生成故障报告；
E、若判断发电机组的故障易造成安全隐患时，控制发电机组总控制开关关闭发电机组运行。
其中，故障特征参数提取模块提取方法包括以下步骤：
a、将采集的数据包分割成多个固定长度的数据段，获取分割得到的数据段的偏移值；
b、对数据段的进行归类，生成与数据段及其偏移值对应的数据段类型值，且生成的数据段类型值与接收的数据包对应；
c、根据接收到的数据包生成样本集，获取数据段类型值在样本集内的数据包中对应的偏移值的数量，提取其数量大于或等于偏移值命中阈值的偏移值；
d、获取所述提取的偏移值对应的数据段类型值，将提取的偏移值及数据段类型值作为与样本集对应的特征码，完成对数据特征的提取。
本发明采用的故障特征参数提取模块提取方法可以根据数据包中数据段出现的规律性提取出相应的数据段类型值作为特征码，使得数据包特征提取方法可以适配所有的数据包种类，进而提高故障数据提取精确度。
综上所述，本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实现对火电厂发电机组的故障实时监控，同时能够对发电机组的故障位置进行定位，一旦出现造成安全隐患的故障，能够立即切断总开关，确保发电机组的安全。
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种火电厂发电机组运行故障处理系统，包括监测主机(1)，其特征在于：所述监测主机(1)前侧安装监控显示屏(2)和报警指示灯(3)，所述监测主机(1)两侧分别安装数据传输接口(4)，所述监测主机(1)内腔安装控制电路板，所述监测主机与安装在火电厂发电机组上的监测传感器组连接，所述监测主机(1)还与发电机组总控制开关(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其特征在于：所述监测传感器组包括发电机组电流传感器(6)、发电机组电压传感器(7)、发电机组温度传感器(8)、发电机组震动传感器(9)、发电机组压力传感器(10)和发电机组噪声传感器(11)；其中，发电机组电流传感器用于采集发电机组的工作电流；发电机组电压传感器用于采集发电机组的工作电压；发电机组温度传感器用于采集发电机组的工作温度；发电机组震动传感器用于采集发电机组的工作温度；发电机组压力传感器用于采集内部压力；发电机组噪声传感器用于采集发电机组工作时的噪声强度。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其特征在于：所述控制电路板上安装中央处理器(12)、传感信号采集单元(13)、故障信号采集单元(14)、故障识别单元(15)、故障定位单元(16)、故障分析单元(17)、存储单元(18)、告警单元(19)和信号传输单元(20)，所述传感信号采集单元(13)输入端分别连接发电机组电流传感器(6)、发电机组电压传感器(7)、发电机组温度传感器(8)、发电机组震动传感器(9)、发电机组压力传感器(10)和发电机组噪声传感器(11)，所述传感信号采集单元(13)输出端连接中央处理器(12)，所述故障信号采集单元(14)、故障识别单元(15)、故障定位单元(16)、故障分析单元(17)、存储单元(18)、告警单元(19)分别连接中央处理器(12)，所述中央处理器(12)通过信号传输单元(20)连接云端服务器(21)；其中，传感信号采集单元用于采集传感信号并精准放大；所述故障信号采集单元用于采集发电机组的故障信号；故障识别单元用于对故障进行识别；故障定位单元用于对发电机组的故障位置进行精准定位；故障分析单元用于对发电机组的故障信号进行分析。
4.根据权利要求3所述的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其特征在于：所述云端服务器(21)内设置故障特征参数提取模块(22)、故障报告生成模块(23)、故障处理模块(24)，其中故障特征参数提取模块用于对具体的故障参数精准提取；故障报告生成模块用于生产故障分析原因报告；故障处理模块用于发出故障处理命令。
5.根据权利要求1所述的一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其特征在于：所述信号传输单元(20)采用Zigbee通讯模块，所述Zigbee通讯模块包括Zigbee模块(25)和WIFI模块(26)，所述Zigbee模块(25)分别连接第一时钟模块(27)、WIFI模块(26)和电源管理模块(28)，所述电源管理模块(28)分别连接WIFI模块(26)和电源接口(29)，所述WIFI模块(26)还分别连接存储模块(30)和第二时钟模块(31)。
6.实现权利要求1所述的一种火电厂发电机组运行故障处理系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
A、监测传感器组分别采集发电机组的电流、电压、温度、震动、压力和噪声信号；
B、采集的信号通过传感信号采集单元采集后传输至中央处理器；
C、一旦采集到异常传感信号，故障信号采集单元立即采集故障信号，并对故障信号进行分析和定位；
D、同时，中央处理器将故障信号传输至云端服务器，云端服务器中故障特征参数提取模块提取故障参数并生成故障报告；
E、若判断发电机组的故障易造成安全隐患时，控制发电机组总控制开关关闭发电机组运行。
7.根据权利要求6所述的一种火电厂发电机组运行故障处理系统的使用方法，其特征在于：所述故障特征参数提取模块提取方法包括以下步骤：
a、将采集的数据包分割成多个固定长度的数据段，获取分割得到的数据段的偏移值；
b、对数据段的进行归类，生成与数据段及其偏移值对应的数据段类型值，且生成的数据段类型值与接收的数据包对应；
c、根据接收到的数据包生成样本集，获取数据段类型值在样本集内的数据包中对应的偏移值的数量，提取其数量大于或等于偏移值命中阈值的偏移值；
d、获取所述提取的偏移值对应的数据段类型值，将提取的偏移值及数据段类型值作为与样本集对应的特征码，完成对数据特征的提取。
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