CN216347109U - 一种电力供暖锅炉故障预警系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电力供暖锅炉故障预警系统，包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据处理装置包括故障前预判报警模块和设备缺陷提醒报警模块，还包括系统应用装置，所述数据采集装置通信连接数据处理装置，所述数据处理装置通过通讯装置通信连接接系统应用装置。本申请的有益效果为：改变现有运维人员长期驻检的现状，利用计算机技术，第一时间通过短信预警、App预警推送等方式推送到相应设备维检人员，大量节约人员及维护成本，降低设备维修成本，有效避免系统异常运行故障的发生，提高系统运行安全性和可靠性，有效缩短了设备故障预警、发现、修复时间。

Description

一种电力供暖锅炉故障预警系统

技术领域

本申请涉及供暖锅炉监控的技术领域，尤其是涉及一种电力供暖锅炉故障预警系统。

背景技术

电力供暖作为一种环保、安全、舒适的供暖方式，有利于环境改善，对治理城市空气污染、提高居民生活质量有显著的作用。

现有技术中，电力供暖锅炉基本为被动式运营维护，需要投入大量的人力资源成本和维修成本，且运营维护的可靠性较差

发明内容

(一)解决的技术问题

为了实现主动式运行维护、降低运维成本，提高锅炉运行的安全性与可靠性，本申请提供了一种电力供暖锅炉故障预警系统。

(二)技术方案

本申请提供的一种电力供暖锅炉故障预警系统，采用如下技术方案：

一种电力供暖锅炉故障预警系统，包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据处理装置包括故障前预判报警模块和设备缺陷提醒报警模块，还包括系统应用装置，所述数据采集装置通信连接数据处理装置，所述数据处理装置通过通讯装置通信连接系统应用装置。

通过采用上述技术方案：锅炉的自动控制系统由PLC、变频器、压力变送器、温度变送器、液位变送器等主要电气元件构成，数据采集装置与锅炉的控制系统通信连接，用于采集锅炉的运行数据，然后将采集到的数据传递至数据处理装置处，由数据处理装置对采集到的信息进行预处理和终处理，之后传动到系统应用装置，由系统应用装置显示和报警，通知运营维护人员。

可选的，所述数据采集装置包括在线监测模块、调度管理与生产管理模块和公共安全信息模块。

通过采用上述技术方案：上述三个模块与锅炉自动控制系统进行通讯连接，用于实时采集和接收锅炉的运行信息。

可选的，所述故障前预判报警模块包括依次通讯连接的数据适配子模块、数据清洗子模块、数据加工子模块、数据转换子模块。

通过采用上述技术方案：采集后的数据经过数据适配子模块进行选择性适配，之后对数据进行清洗，之后对数据进行加工处理后进行数据转换，转换后的数据传递到设备缺陷提醒报警模块处进行进一步的处理。

可选的，所述设备缺陷提醒报警模块包括关系库模块和系统管理模块。

通过采用上述技术方案：通过接收到预处理的信息后，通过比较关系库中的运算关系进行关系识别并进行运算后传递给系统管理模块。

可选的，所述关系库模块包括业务中心子模块、模型中心子模块、图形中心子模块和规则库子模块。

通过采用上述技术方案：通过上述子模块可以实现对数据的分类和识别。

可选的，所述系统管理模块包括用户管理子模块、任务调度子模块、安全机制子模块和系统配置子模块。

通过采用上述技术方案：对识别和分类后的数据由系统管理模块进行分配后传递到系统应用装置。

可选的，所述系统应用装置包括识别模块、报警模块、可视化模块和预警控制模块。

通过采用上述技术方案：通过可视化的数据体现便于运维人员进行精准定位和维修，报警模块也可以采用APP的方式，便于运维人员接收。

(三)有益效果

本发明提供了一种电力供暖锅炉故障预警系统，至少具备以下有益效果：

1、利用互联网思维、互联网技术与供热、电力技术相结合，针对电力供暖用户运维成本高、难维护等问题，对电力供暖锅炉故障预警远程运维技术进行研究。实现电力供暖用户运行状态检测、异常报警、设备状态维护等功能。实现远程24小时在线监测，改变被动维护为主动运维的方式。实现在设备故障前预判报警、设备缺陷提醒报警等，结合现有云端通信技术，改变现有运维人员长期驻检的现状，利用计算机技术，第一时间通过短信预警、App预警推送等方式推送到相应设备维检人员，大量节约人员及维护成本，降低设备维修成本，有效避免系统异常运行故障的发生，提高系统运行安全性和可靠性，有效缩短了设备故障预警、发现、修复时间。

附图说明

图1为本申请实施例的整体框架结构示意图。

图2为本申请中故障前预判报警模块的框架结构示意图。

图3为本申请中关系库模块的框架结构示意图。

图4为本申请中系统管理模块的框架结构示意图。

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。

实施例：

参照图1，本申请实施例公开一种电力供暖锅炉故障预警系统，包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据处理装置包括故障前预判报警模块和设备缺陷提醒报警模块，还包括系统应用装置，所述数据采集装置通信连接数据处理装置，所述数据处理装置通过通讯装置通信连接系统应用装置。

锅炉的自动控制系统由PLC、变频器、压力变送器、温度变送器、液位变送器等主要电气元件构成，数据采集装置与锅炉的控制系统通信连接，用于采集锅炉的运行数据，然后将采集到的数据传递至数据处理装置处，由数据处理装置对采集到的信息进行预处理和终处理，之后传动到系统应用装置，由系统应用装置显示和报警，通知运营维护人员。

其中，所述数据采集装置包括在线监测模块、调度管理与生产管理模块和公共安全信息模块。上述三个模块与锅炉自动控制系统进行通讯连接，用于实时采集和接收锅炉的运行信息。

其中，所述系统应用装置包括识别模块、报警模块、可视化模块和预警控制模块。通过可视化的数据体现便于运维人员进行精准定位和维修，报警模块也可以采用APP的方式，便于运维人员接收。

其中，所述设备缺陷提醒报警模块包括关系库模块和系统管理模块。通过接收到预处理的信息后，通过比较关系库中的运算关系进行关系识别并进行运算后传递给系统管理模块。

参照图2，故障前预判报警模块包括依次通讯连接的数据适配子模块、数据清洗子模块、数据加工子模块、数据转换子模块。采集后的数据经过数据适配子模块进行选择性适配，之后对数据进行清洗，之后对数据进行加工处理后进行数据转换，转换后的数据传递到设备缺陷提醒报警模块处进行进一步的处理。

参照图3，所述关系库模块包括业务中心子模块、模型中心子模块、图形中心子模块和规则库子模块，通过上述子模块可以实现对数据的分类和识别。

参照图4，所述系统管理模块包括用户管理子模块、任务调度子模块、安全机制子模块和系统配置子模块。对识别和分类后的数据由系统管理模块进行分配后传递到系统应用装置。

具体的，利用互联网思维、互联网技术与供热、电力技术相结合，针对电力供暖用户运维成本高、难维护等问题，对电力供暖锅炉故障预警远程运维技术进行研究。实现电力供暖用户运行状态检测、异常报警、设备状态维护等功能。实现远程24小时在线监测，改变被动维护为主动运维的方式。实现在设备故障前预判报警、设备缺陷提醒报警等，结合现有云端通信技术，改变现有运维人员长期驻检的现状，利用计算机技术，第一时间通过短信预警、App预警推送等方式推送到相应设备维检人员，大量节约人员及维护成本，降低设备维修成本，有效避免系统异常运行故障的发生，提高系统运行安全性和可靠性，有效缩短了设备故障预警、发现、修复时间。

在设备发生故障时，相关的监控设备均会产生相应的报警信息，如开关跳闸、欠电压、过电流、设备过负荷等各种信息并传输到控制中心或手机App。当规模很大的系统发生故障、发生复故障或自动装置动作不正常时，会在短时间内产生大量多类型的故障报警信息到达控制中心。其中包括大量的由误动、拒动，信道传输干扰错误，保护动作时间偏差等因素造成的不确定性的知识和数据。运维人员面对如此快速涌来的各种类型的复杂报警信息，要快速准确的查找到故障源，判断故障类型，进行正确的故障处理，由此形成的精神压力，可能会使之产生误判断和误操作，使故障范围的扩大，恢复时间变长，既影响到电网的安全稳定运行，也会造成巨大的经济损失。因此，基于数据挖掘的设备故障预警系统研究有重要的理论意义和实用价值。

数据挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。数据关联是数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识。关联分为简单关联、时序关联和因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。一般用支持度和可信度两个阀值来度量关联规则的相关性，还不断引入兴趣度、相关性等参数，使得所挖掘的规则更符合需求。聚类是把数据按照相似性归纳成若干类别，同一类中的数据彼此相似，不同类中的数据相异。聚类分析可以建立宏观的概念，发现数据的分布模式，以及可能的数据属性之间的相互关系。分类就是找出一个类别的概念描述，它代表了这类数据的整体信息，即该类的内涵描述，并用这种描述来构造模型，一般用规则或决策树模式表示。分类是利用训练数据集通过一定的算法而求得分类规则。分类可被用于规则描述和预测。预测是利用历史数据找出变化规律，建立模型，并由此模型对未来数据的种类及特征进行预测。预测关心的是精度和不确定性，通常用预测方差来度量。时序模式是指通过时间序列搜索出的重复发生概率较高的模式。与回归一样，它也是用己知的数据预测未来的值，但这些数据的区别是变量所处时间的不同。在偏差中包括很多有用的知识，数据库中的数据存在很多异常情况，发现数据库中数据存在的异常情况是非常重要的。偏差检验的基本方法就是寻找观察结果与参照之间的差别。

系统在相关关系算法研究的基础上，完成基于动态相关排序的电网设备运行故障预警算法设计，根据动态相关关系排序的结果，找出特征量，制定指标，当在线特征量数据变化超出指标时，系统预警，并给出运行设备可能出现的故障。与传统算法相比，具备良好的广泛性和快速性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于：包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据处理装置包括故障前预判报警模块和设备缺陷提醒报警模块，还包括系统应用装置，所述数据采集装置通信连接数据处理装置，所述数据处理装置通过通讯装置通信连接接系统应用装置。

2.根据权利要求1所述的一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于：所述数据采集装置包括在线监测模块、调度管理与生产管理模块和公共安全信息模块。

3.根据权利要求1所述的一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于：所述故障前预判报警模块包括依次通讯连接的数据适配子模块、数据清洗子模块、数据加工子模块、数据转换子模块。

4.根据权利要求1所述的一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于：所述设备缺陷提醒报警模块包括关系库模块和系统管理模块。

5.根据权利要求4所述的一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于：所述关系库模块包括业务中心子模块、模型中心子模块、图形中心子模块和规则库子模块。

6.根据权利要求4所述的一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于，所述系统管理模块包括用户管理子模块、任务调度子模块、安全机制子模块和系统配置子模块。

7.根据权利要求1所述的一种电力供暖锅炉故障预警系统，其特征在于：所述系统应用装置包括识别模块、报警模块、可视化模块和预警控制模块。

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