用于分析报告数据的系统和方法

专利名称：用于分析报告数据的系统和方法
用于分析报告数据的系统和方法技术领域
一般来说，本发明的实施例涉及数据分析，更具体来说，涉及用于分析报告数据的 系统和方法。
背景技术：
现在已有额定值为1. 5MW或以上的风力涡轮发电机。许多发电开发商正安装具有 一百个或更多风力涡轮发电机的风电场。可从具有1. 5MW风力涡轮发电机的风电场得到的 电力“块”可比拟现代燃气涡轮发电机。因此，风力涡轮发电机正逐渐成为电力网的可行电 力源。维护成本和发电效率可通过准确、及时且有效地报告涡轮机操作而加以改进。
因此，需要改进涡轮和其它系统报告及监测。还需要用于分析报告数据的系统和 方法。发明内容
本发明的实施例可解决上文讨论的一些或所有需要。根据一个实施例，提供一种 用于分析报告数据的方法。该方法可包括接收与至少一个机器的操作相关联的数据；将 数据作为历史数据加以存储；定义用于识别机器的至少一种机器状态的至少一个分析报 告；以及根据历史数据生成这至少一个分析报告的输出。该方法还可包括定义用于在分 析报告的输出中识别机器状态的指示的至少一个触发状况；以及自动处理关于触发状况的 分析报告的输出。该方法还可包括至少部分地根据自动处理关于触发状况的分析报告的 输出来自动识别机器状态的指示；以及响应自动识别机器状态的指示而执行至少一个所产 生的动作。
根据另一个实施例，提供一种用于分析报告数据的系统。该系统可包括至少一 个通信接口 ；可进行操作以存储指令的至少一个存储器；以及与通信接口和存储器进行通 信的至少一个处理器。处理器可进行操作以执行用于执行下列步骤的指令经由通信接口 接收与至少一个机器的操作相关联的数据；将数据作为历史数据存储在存储器中；定义用 于识别机器的至少一种机器状态的至少一个分析报告；根据历史数据生成分析报告的输 出；以及定义用于在分析报告的输出中识别机器状态的指示的至少一个触发状况(trigger condition)。处理器还可进行操作以执行用于执行下列步骤的指令自动处理关于触发状 况的分析报告的输出；至少部分地根据自动处理关于触发状况的分析报告的输出来自动识 别机器状态的指示；以及响应自动识别机器状态的指示而执行至少一个所产生的动作。
根据又一个实施例，提供一种用于分析报告数据的系统。该系统可包括至少一个 通信接口 ；可进行操作以存储指令的至少一个存储器；以及与通信接口和存储器进行通信 的至少一个处理器。处理器可进行操作以执行用于执行下列步骤的指令提取与至少一个 机器的操作相关联的历史数据；根据历史数据生成分析报告的输出；通过处理关于同至少 一种机器状态的指示相关联的至少一个触发状况的分析报告的输出来自动识别这至少一 种机器状态的指示；以及响应自动识别机器状态的指示而生成告警。
通过以下具体实施方式
、附图和所附权利要求书，本领域的技术人员将会清楚地 知道其它实施例、方面和特征。


现在参照附图，附图不一定按比例绘制，并且其中
图1是根据本发明一个实施例的示例发电系统的框图。
图2是示出根据本发明一个实施例的示例方法的流程图。
图3是示出根据本发明一个实施例的示例方法的流程图。
图4是示出根据本发明一个实施例的示例控制器的框图。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明的说明性实施例，附图中示出本发明的一些 而不是全部实施例。实际上，本发明可通过许多不同的形式来实施，而不应当认为是局限于 本文所述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。相似的标 号通篇表示相似的元件。
公开用于分析报告数据的系统和方法，它们可与诸如涡轮机操作报告的机器操作 报告联合地执行，或者可在其它工厂报告环境中执行。本文中将涡轮机操作作为其中可应 用本文所述的各种实施例的示例操作环境来加以详细描述。但是大家理解，这些实施例可 适用于生成数据以供分析的任何其它机器或系统，包括但不限于至少一个风轮机；至少 一个风轮机电场；至少一组风轮机(at least one fleet of windturbines)；与至少一个 区域相关联的多个风轮机；至少一个水电涡轮机；至少一个发电机；至少一个电动机；或者 至少一个太阳能电池板。因此，本文只是将涡轮机作为一个示例应用来描述，并且这些各种 实施例的特征可适用于任何机器、工厂或其它系统。
根据各个实施例，提供可通过自动处理报告数据或者报告输出来自动分析报告数 据以识别是否存在状况的方法和系统。状况可指示受到监测的涡轮机操作状态。在自动识 别出报告数据中存在状况时，可执行所产生的动作，例如对个体的告警、对涡轮机控制器的 控制动作、将数据存储在存储器中和/或生成附加报告或监测事件。大家理解，根据本文所 述的各种实施例，可分析用于任何目的的任何数量和/或任何类型的报告。此外，大家还理 解，为其分析报告数据的状况可取决于涡轮机状态或者待识别的其它操作或性能因素而改 变，并且报告数据的自动分析可根据在当时存在的需要而定制和/或随时间改变。
以前，无论是运行还是自动采集，报告数据都必须进行人工审查。即使感兴趣的大 多数处于涡轮机的异常操作或者是可指示或预测不良操作或组件故障的指示，人工审查也 要求审查每个报告，从而导致花费不必要的极大量审查时间来检测少数感兴趣的情况。不 会引起任何告警或者指示任何可疑状况的满意结果的数量远远超过必须由审查人员跟进 的非预期结果的数量。因此，本文所述的系统和方法准许自动审查报告数据，这将通过仅在 报告中识别出可疑状况时才生成告警或其它所产生的动作来使人类操作人员(如果有的 话)所需的工作量和投入减至最小。有效地，仅对具有感兴趣数据的那些报告进行人工审 查或以其它方式采取动作，而有效地忽略没有指示任何可疑状况的那些报告。
与诸如基于状况的监测(CBM)或组件监测的实时监测相比，在有历史数据可用的情况下，根据历史数据来分析报告提供了执行更复杂分析的能力，例如但不限于分析趋势、 执行统计分析、根据涡轮机操作中的历史趋势或其它变化来调整状况触发器或其它指示 等。相比之下，实时监测通常涉及当从涡轮机组件测量信号或者以其它方式使信号与涡轮 机组件相关联时根据阈值或其它算法来监测信号。因此，实时监测可在任何给定时间指示 何时超过或者不满足阈值或其它算法，但是在许多情况下，当分析历史报告数据时无法提 供更深刻的分析能力。
图1是根据本发明一个实施例可进行操作以分析报告数据的示例发电系统100的 框图。大家理解，图1所示的系统只是许多可能的实施例其中之一，这是根据本文所提供的 描述显而易见的。
参照图1，系统100可包括至少一个控制器102，它可与一个或多个涡轮机108(或 者其它机器)和/或一个或多个其它数据源109进行通信。另外，控制器102可包括包含 实现本文所述以及如例如图2-3所示的操作中的至少一些操作的编程的一个或多个编程 逻辑组件，例如但不限于报告分析器模块104。控制器102还可包括可进行操作以存储历史 数据的一个或多个数据库106或其它数据存储装置，或者以其它方式与其进行通信。
根据一个实施例，这一个或多个涡轮机108可以是具有可进行操作以向公用设施 供应电力的多个风轮机的一个或多个风电场。但是，大家理解，这一个或多个涡轮机108可 改为代表单个涡轮机、一组多个涡轮机和/或风电场、或者包含多个涡轮机的一个或多个 地理定义的区域，以使得控制器102可在涡轮机级、风电场级、涡轮机组级和/或区域级接 收数据并分析报告。此外，大家理解，虽然本文所述的示范实施例一般是指风轮机，但是可 提供任何其它涡轮机或其它设备来取代风轮机，以使得可按照本文作为举例所述的相同或 相似方式来分析任何其它涡轮机或设备的报告。
根据一个实施例，控制器102可进行操作以监测和/或接收与涡轮机108的操作 相关的测量和/或建模信号。控制器102可与同相应涡轮机108相关联的一个或多个传感 器或其它监测装置进行电通信，并且可接收表示涡轮机108的测量状况的数据信号。例如， 根据一个实施例，控制器102可包括监控命令和数据获取(SCADA)架构以及数据库106(本 地和/或分布式)，以便提供监测和控制以及用户可视化、历史数据存档和报告、配置管理、 辅助数据处理、故障日志记录、告警和/或远程用户访问的功能性。控制器102和/或另一 个控制器(未示出)也可进行操作以便于控制涡轮机108，这是已知的。大家理解，本文所 使用的控制器102可以但并不要求便于控制涡轮机108，并且术语“控制器”在本文中用于 一般表示可进行操作以根据本文中参照例如图2-3所述的方法来处理报告数据的系统组 件。参照图4更详细地描述示例控制器102。
控制器102还可包括报告分析器模块104，它可包括软件、硬件或者它们的任何组 合，其中具有可进行操作以执行参照图2-3的示例流程图所述的各种操作的计算机可执行 指令。例如，报告分析器模块104可包括编程指令，这些编程指令通过自动处理报告数据或 者报告输出来自动分析报告数据以识别是否存在可能指示给定涡轮机操作状态的状况。报 告分析器模块104还可包括编程指令，这些编程指令在识别出报告数据中存在给定状况时 自动执行所产生的动作(如告警120或控制动作122)以便于涡轮机108的操作。报告分 析器模块104可访问存储历史报告数据的一个或多个数据库106。在一个实施例中，数据库 106配置为控制器102的存储器中的逻辑组件。但是，在其它实施例中，数据库106可远程设置，以使得控制器102与数据库进行电通信。大家理解，根据一个实施例，报告分析器模 块106或者在控制器102中实现的其它编程指令还可进行操作以将从涡轮机108采集的数 据作为历史数据加以存储，并对历史数据配置、存储和运行分析报告。
控制器102及相关联的报告分析器模块106还可包括一个或多个用户接口部件， 以使得系统操作员Iio可与控制器102接口。例如，系统操作员110可与控制器102接口， 以便定义和/或改变报告配置、定义和/或调整可在报告数据中提供给定涡轮机状态的指 示的触发状况、审查报告输出以及接收和分析告警120或者从分析报告数据所产生的其它 动作。此外，系统操作员110可与控制器接口以便于涡轮机108的操作。
在一个实施例中，控制器102还可与其它数据源109进行通信，其它数据源109可 进行操作以向控制器102提供数据以供分析和报告和/或便于控制涡轮机108的操作。在 一个实施例中，附加数据源109可包括可进行操作以向控制器102提供气象数据的气象服 务。但是，大家理解，根据各个实施例，还可包括任何其它数据源109。
图1所示的示例发电系统100仅为了便于说明而提供，并且可按照许多方式来配 置。例如，虽然示出单个控制器102，但是根据其它实施例，可存在多个控制器102和数据库 106，它们均可进行操作以单独执行自动报告处理和分析。根据一个实施例，每个涡轮机108 可与本地控制器102和数据库106相关联，以使得可在本地针对该涡轮机108执行报告处 理和分析。在另一个实施例中，代替本地控制器102或者作为其补充，可存在与多个涡轮机 108进行通信的一个或多个集中控制器。例如，控制器及相关联的数据库可接收来自多个涡 轮机108的数据，并且在集中级为这些涡轮机108执行报告处理和分析。集中控制器和数 据库可以是与整个风电场进行通信的风电场级控制器、与组织的整个涡轮机组108(或其 一部分)进行通信的涡轮机组级控制器、与给定区域中的所有涡轮机进行通信的区域级控 制器或者它们的任何变化。此外，在可存在多个控制器和/或数据库的实施例中，控制器可 执行并行处理，例如可用于提高效率，并提供系统冗余度，或者可将处理任务分布于控制器 之间。
图2是示出根据本发明一个实施例用于执行报告数据分析的示例方法200的流程 图。
方法200可在方框205开始，在方框205，采集数据以供存储和后续报告分析。数 据可从涡轮机传感器或者其它涡轮机组件和/或从其它数据源采集。根据一个实施例，可 实时或者准实时地以电子方式传送数据以存储在数据库(如数据库106)中。根据另一个 实施例，如果例如在本地收集和存储涡轮机数据(例如在本地涡轮机数据库或者在风电场 数据库)并且随后使其与同控制器相关联的类似于数据库106的数据库同步，则可按照批 量模式或者其它异步处理来以电子方式传送数据。根据又一个实施例，如上所述，可通过例 如类似于102的本地控制器和类似于106的数据库在本地采集并且在本地分析数据。
如本文所使用，在方框所采集的数据可以是与涡轮机操作和/或周围状况相关联 的任何数据，可对涡轮机操作和/或周围状况运行分析报告以指示涡轮机性能或状况。示 例数据包括但不限于实际功率产生；无功功率产生；风速；能量小计；所采集的总能量； 发电机转速；发电机温度；变速箱温度；环境温度；风向；各相位的功率因数相位电压和相 位电流；产生时间；垂直风速；水平风速；风向；风温；空气压力；数据质量指示；数据覆盖 指示；涡轮机状态指示；涡轮机组件状态指示；故障；或者用户动作。但是，大家理解，可在方框205采集任何其它数据，并且所采集的数据可以改变并且可以由操作员进行配置。
根据一个实施例，可在预定义间隔捕捉数据，以使得所采集的数据实际上是在预 定义间隔的涡轮机操作状况的样本。预定义间隔可改变，以使得间隔越短，则数据捕捉越全 面，但是数据量也变得越大。因此，如果预定义间隔越大，则数据量可减小。大家理解，根据 一个实施例，数据捕捉的间隔可改变，并且可以由操作员进行调整。此外，数据捕捉要求对 于所运行的各分析报告也可不同。在方框210，将在方框205采集的数据存储在一个或多个 数据库中。
在方框210之后是方框215，在方框215，控制器可对历史数据执行一个或多个报 告，以便生成各报告的报告输出。报告可在任何时间执行，并且可表示在任何时间段的历史 数据。根据一个示例实施例，可调度报告以在预定时间(例如，每天在本地时间午夜之后的 一个小时等)定期执行，例如在将可由于与执行报告相关联的增加的处理开销导致的系统 影响减至最小的时间定期执行。但是，根据另一个实施例，报告可以是受事件驱动的，以使 得它们在出现预定事件(例如，涡轮机关机或启动、涡轮机循环或者任何其它涡轮机操作 状况或其它事件)时执行。例如，执行基于状况的监测(CBM)的涡轮机系统可使用CMB的 各种输出来发起相关报告的执行。这可用于仅在识别出预定事件时才执行报告。但是，受 事件驱动的报告执行在某种程度上可能是不可预测的，并且管理相关联的处理开销可能要 求附加系统规划。大家还理解，报告可在第一系统(例如涡轮机报告系统)上定义并且最 初由其执行，并传送给包括控制器102和报告分析器模块104的第二系统。因此，在方框 205和210的数据采集和报告执行操作可以可选地在与执行以下所述的后续操作的系统不 同的系统上执行。
控制器102可执行可便于涡轮机监测和分析的任何数量和/或任何类型的报告。 示例报告包括但不限于功率曲线报告；数据覆盖报告；故障报告；数据质量报告；计数器 质量报告；或者参数报告。
功率曲线报告指示在给定风速风轮机可产生的功率量。如果在给定速度的功率超 出预计范围，则可识别为状况。
数据覆盖报告可指示在设定的时间段收集了多少样本，以便确定系统是否收集了 预计数量的样本(例如，根据给定的采样率，在某个时间段的预计样本数是时间段除以采 样率)。例如，如果系统采集10分钟样本，则在M小时时间段内预期有144个样本。如果 不满足阈值(例如，137或95% )，则可指示数据质量状况。
故障报告可指示发生时的任何故障或者预定义故障。报告可包括帕累托图表或帕 累托图和/或所识别的与特定涡轮机、涡轮机组件、时间等相关联的特定故障的列表。如果 在预定义时间内发生了阈值最小数量的故障，则可识别为状况。
数据质量报告可指示传感器或其它涡轮机组件何时可能具有缺陷，因为由该组件 生成的数据可能是非预计值。例如，可预计某些传感器在某个范围之内报告数据(例如， 在-50°C与60°C之间的温度传感器)，并且在预计范围之外返回的数据可生成指示可能的 数据质量问题的故障或状况。
但是，大家理解，可在方框215执行任何其它报告，以便生成报告输出以供报告分 析器模块104进行后续处理。
在方框215之后是方框220，在方框220，报告分析器模块104(或者任何其它编8程指令)自动处理在方框215生成的报告输出，以便确定报告输出是否指示任何可疑状况 (本文中又称作“触发状况”)。如参照图3更详细地描述，可为每个报告定义触发状况及相 关联的参数，以便指示可能存在所监测的涡轮机状况或其它涡轮机状态。因此，取决于报告 和基本数据类型以及所监测的涡轮机状态，每个报告可具有一个或多个不同的触发状况及 相关联的参数(但是，一些可适用于多个报告)。
触发状况可以是可由报告输出表示或者可以其它方式从报告输出辨别的任何值、 参数或者其它数据。因此，触发状况可具有用于处理报告输出的多个参数、算法、阈值、统计 模型、数学运算等。作为一个示例，一旦在方框215生成报告输出，报告分析器模块104便 可将触发状况应用于报告输出，以便确定是否存在一个或多个参数或者是满足还是违反一 个或多个阈值。作为另一个示例，报告分析器模块104可通过对报告输出数据执行附加数 据处理(例如，运用算法、执行统计或数学运算或者由触发状况所识别的任何其它操作)来 将触发状况应用于报告输出，以便确定报告数据是否指示对其定义触发状况以便于识别的 涡轮机状况或状态。
根据一个实施例，可在方框220与其生成同时地或者在执行基本报告并且生成输 出之后的某个点监测来自方框215的报告输出。例如，作为生成报告输出的一部分，报告分 析器模块104可处理关于触发状况的输出，以便识别报告输出中的涡轮机状态的指示。但 是，在另一个实施例中，报告分析器模块104可在生成报告之后处理报告输出，由此报告分 析器模块104检索先前在方框215生成之后所存储的报告输出(它可以在基本数据、经处 理的数据和/或基本数据的图形表示中)，并且执行关于触发状况的后续处理。与执行报告 极为相似，在方框220的关于触发状况的报告处理可进行调度以在预定时间定期执行，和/ 或可以是受事件驱动的。
如上所述，触发状况将随所处理的报告类型和所监测的涡轮机状态而改变。示例 触发状况包括但不限于数据覆盖的阈值(即，在给定时间段所收集的样本)；预定义故障； 预计范围之外或者高于/低于预定义阈值的数据；计数器重置；预计范围之外或者高于/ 低于预定义阈值的变量(例如，功率、转子速度、风速、温度等)；或者非预计参数设定(例 如，预计范围之外或者高于/低于预定义阈值)。但是，大家理解，当在方框220处理报告输 出时，可定义和应用任何其它触发状况，并且触发状况和/或报告输出处理可以由操作员 进行配置。
在方框220之后是判定框225，在判定框225，确定在方框220的处理关于触发状 况的报告输出的结果是否指示给定的涡轮机状态。如果处理指示不存在涡轮机状态(即， 不存在报告异常)，则处理可结束。或者，根据一个实施例，处理可继续进行到方框205，这 说明可在收集新数据和根据新数据执行新报告时重复该循环。
但是，如果处理指示可能存在某种涡轮机状态，则随后进行方框230，在方框230， 在识别出所监测状态的可能性时执行一个或多个所产生的动作。所产生的动作可以是预期 执行的任何动作，它可随所指示的涡轮机状态、执行报告的时间、与该状态相关联的涡轮机 等而改变。示例所产生的动作包括但不限于告警(例如，可听、显示、传送、日志记录等)； 对涡轮机控制系统的控制动作(例如，根据所识别的状态改变一个或多个涡轮机的控制 等)；存储与所指示的状态相关联的数据(例如，存储到存储器或数据库的日志中等)；或 者至少部分地根据所指示的状态生成至少一个附加报告或执行附加监测(例如，一个涡轮机状态的指示可建议对所涉及的涡轮机组件或状况执行附加监测，或者对相关涡轮机数据 执行附加分析)。
例如，根据一个实施例，可生成告警并将其传送给系统操作员。在接收到告警时， 操作员则可相应地做出反应。由于根据对现有报告输出的自动处理生成告警，所以操作员 可接着选择人工审查对应的报告输出(还可将它传送给操作员)，以便确定问题是否实际 存在或者附加调查是否必要。因此，在生成报告输出、自动处理那个报告输出以识别是否存 在潜在问题、然后准许人工审查基本报告输出中存在有益效果。
在另一个示例中，根据一个实施例，控制器可在经处理的报告输出中指示给定涡 轮机状态时导致执行附加涡轮机监测或测量。例如，在识别出给定涡轮机状态时，可发起特 定CBM。附加监测可用于进一步识别问题是否实际存在，进一步查明问题，或者确定问题的 严重性。
在方框230或方框225之后，已经根据预定触发状况自动处理报告输出以确定是 否存在所监测的一个或多个涡轮机状态，方法200可结束。
图3是示出根据本发明一个实施例用于建立和定义报告和后续处理参数的示例 方法300的流程图。具体来说，作为定义报告、定义用于处理报告输出的触发状况、当满足 触发状况时设置所产生的动作以及定义可配置的相关联参数的说明性实施例来提供参照 图3所述的特征。这些项中的每个项可由操作员经由控制器102的用户接口或者经由任何 其它系统来定义。例如，控制器102可具有报告/状况维护接口，由此操作员可生成报告或 触发状况，对它们进行定制或配置，或者定义用于自动化或人工执行的执行计划。
方法300可在方框305开始，在方框305，联合控制器102定义和存储一个或多个 报告。如前面所述，可定义任何数量的报告以用于表示任何数量的涡轮机操作行为。报告 可使用第三方报告工具来创建，和/或可以是为给定系统或任务专门定义的定制报告。根 据一个实施例，报告可存储在与控制器102或者任何其它系统组件相关联的一个或多个数 据库中。大家理解，不要求在操作报告分析器模块104的相同系统上定义报告、由其存储和 /或执行，如参照图2更详细描述的。例如，根据一个实施例，可在第一系统(例如涡轮机 报告系统)上定义并且初始执行报告，并将报告传送给包括控制器102和报告分析器模块 104的第二系统。
在方框305之后是方框310，在方框310，可定义触发状况并将其存储在诸如与控 制器102相关联或以其它方式可由控制器102访问的数据库106的数据库中。如前面所述， 触发状况可能按报告和/或按所检测的涡轮机状态改变。每个报告可具有所定义并且与其 相关联的任何数量的触发状况，以供后续处理。此外，可定义一个触发状况并使其与任何数 量的报告相关联，例如，如果存在或者可经由多个报告获得通过触发状况分析的数据，则情 况可能会是这样。如前面所述，触发状况可定义成包括可由报告输出表示或者可以其它方 式从报告输出辨别的任何值、参数或其它数据，例如但不限于用于处理报告输出的数据值、 参数、算法、阈值、统计模型、数学运算等。一旦定义触发状况，它们可与相应的报告相关联， 并且存储在数据库中，以便供报告分析器模块104随后检索。
在方框310之后是方框315，在方框315，定义和存储与每个触发状况关联的一个 或多个所产生的动作。每个触发状况可配置成调用相同或不同的所产生动作，它们可能取 决于触发状况定义成要识别的涡轮机状态。除了定义要执行的所产生动作的类型之外，还可为触发状况定义参数、数据或其它信息。例如，如果将告警定义为与一个触发状况相关 联，则可为产生动作的告警定义告警类型、内容和相关联的数据或者其它动作。在一个示 例中，所产生的动作可定义成使报告分析器模块104在处理包含告警的内容物期间提取附 加信息，以便向操作员提供关于可能的问题或者所指示的其它涡轮机状态的更多细节。类 似地，如果要执行引起涡轮机调整的控制动作，则也可定义涡轮机调整的具体参数。作为另 一个示例，如果要执行附加监测或分析，则所产生的动作可包括用于调用附加监测的数据 (例如，哪种类型的CBM及相关联参数)或用于执行附加分析的数据(例如，哪些报告、什么 数据等)。此外，如前面所述，可执行多个所产生动作，并且因此也可在方框315定义执行这 些动作的定时和/或顺序。
最后，在方框315之后是方框320，在方框320，可定义和存储用于执行报告和/或 用于执行报告输出数据的自动处理的任何其它可配置参数。各种可配置参数可包括但不限 于报告执行计划、自动报告处理计划、数据采集参数(例如，采样率、数据元素等)、哪些涡 轮机/风电场/涡轮机组/区域、所产生的动作、告警接收方等。大家理解，报告和/或自 动报告输出处理的任何方面可由操作员进行配置。因此，一旦存储配置参数，操作员可在报 告执行或者后续报告输出处理之前或期间经由例如控制器102或任何其它系统的用户接 口来访问和改变这些参数。
在定义了报告、触发状况、所产生的动作以及可由用户配置的任何相关联参数之 后，方法300可在方框320之后结束。
使用一个示例报告及相关联触发状况的以下示例说明用于执行本文所述的方法 的一个示例。在这个示例中，报告可以是数据质量报告，它指示在预定时间段所采集和存储 在数据中的数据样本的数量。因此，可依靠报告来指示数据采集技术是否按预期执行，或者 数据是否遗失，并且因而可降低为不太可靠。作为一个简单化示例，假定从单个涡轮机采集 数据，并且每隔10分钟将这些数据一起求平均值，以便将10分钟平均值存储在历史数据库 中。因此，完整的数据收集预期在历史数据库中有144个条目。触发状况可定义成指示低 于预定义阈值(例如，137个条目=95%)的任何状况将会向操作员生成指示可能的数据 质量问题的告警。因此，在操作中，每隔M小时，运行数据质量报告以便提供在最后M小 时内的数据条目的数量。报告输出可以只提供数据条目的数量的计数，或者可提供条目及 相关联存储时间的图表。当执行报告时或者在生成报告输出之后，报告分析器模块104可 相对于所定义的触发状况来处理报告输出数据。如果不满足预定义阈值(例如，少于137 个条目)，则可向操作员生成告警，以通知操作员可能的数据质量问题。在一个示例中，还可 将报告输出(例如，指示其中可能已经发生丢失条目的情况的图表)传送给操作员，以供操 作员人工分析。在一个示例中，告警可包括与可能的故障有关的更详细信息(例如，包括丢 失数据的时刻等)。
大家理解，仅为了便于说明而提供上述示例，并且可根据本文所述的方法分析任 何数量的报告和触发状况。
相应地，通过对报告输出数据执行自动处理，这些系统和方法具有极大减少监测 涡轮机操作状态所需的人力的技术效果。没有这些系统和方法，所有报告输出数据必须人 工监测，其中的绝大部分可能没有指示任何问题。因此，人工操作员可能由于不太可能出 现差错而不太专心，并且遗漏关键状态变化。自动处理报告输出并生成告警或者任何其它所产生动作的另一个技术效果使得能够只有当由于相对于触发状况处理报告输出而识别 出问题时才实现人工干预或者其它系统变化。因此，这些系统和方法的结果是，提供了更实 际、有效和安全的涡轮机监测。
图4示出可用于至少部分地执行本文所述的方法中的一种或多种方法的示例控 制器400的框图。更具体来说，一个或多个控制器400可执行本文所述的报告处理方法的 执行。每个控制器400可包括存储器405，它用于存储编程化逻辑415 (例如，以上参照图 1-3所述的报告分析器模块104及相关联功能)，并且可存储数据420，如报告数据、触发状 况、所产生动作、涡轮机数据、可配置参数等。除了数据420之外，控制器还可与内部或外部 数据库(例如，参照图1所述的数据库106)进行通信。存储器405还可包括操作系统425。 处理器410可利用操作系统425来执行编程化逻辑415，并且在进行这个操作中还可利用 数据420。数据总线430可提供存储器405与处理器410之间的通信。用户可经由诸如键 盘、鼠标、控制面板或者能够向/从控制器400传送数据的任何其它装置的用户接口装置 440与控制器400接口。控制器400可经由输入/输出(I/O)接口 435与一个或多个数据 库106和/或诸如单个涡轮机、风电场、涡轮机组或者区域中的多个涡轮机的一个或多个涡 轮机108进行通信。虽然未示出，但控制器400可包括多个控制器，和/或可与其它存储器 和/或控制器进行通信，以访问分布式数据和/或分布处理和/或提供冗余处理。
本申请引用根据本文所述的至少一个实施例的系统、方法、设备和计算机程序产 品的框图。大家将理解，框图的方框中的至少一些方框以及框图中的方框的组合可分别至 少部分地通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可加载到通用计算机、专用计 算机、基于专用硬件的计算机或者其它可编程数据处理设备以产生机器，从而使得在该计 算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令创建用于实现以下描述中详细论述的框图 的方框中的至少一些框图或者框图的方框的组合的功能性的部件。
这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，它们可指导计算机或其它 可编程数据处理设备以特定方式起作用，以使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包 括用于实现在这个或这些方框中所指定的功能的指令部件的制品。计算机程序指令还可加 载到计算机或者其它可编程数据处理设备，以便导致在该计算机或其它可编程设备上执行 一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的 指令提供用于实现在这个或这些方框中所指定的功能的步骤。
本文所述的系统的一个或多个组件以及方法的一个或多个元素可通过在计算机 的操作系统上运行的应用程序来实现。它们还可采用其它计算机系统配置来实施，包括手 持装置、多处理器系统、基于微处理器的或者可编程消费型电子产品、小型计算机、大型计 算机等。
作为本文所述的系统和方法的组件的应用程序可包括用于实现某种抽象数据类 型并且执行某些任务或动作的例程、程序、组件、数据结构等。在分布式计算环境中，应用程 序(整体或部分)可位于本地存储器或者其它存储装置中。作为补充或替代，应用程序(整 体或部分)可位于远程存储器或者存储装置中，以便允许其中由通过通信网络链接的远程 处理装置来执行任务的环境。
在得益于在以上描述和相关联的附图中所介绍的教导之后，将能想到与本文阐述 的示范描述有关的这些描述的许多修改和其它实施例。因此，大家会理解，本发明可通过许多形式来实施，而不应当局限于以上所述的示范实施例。因此要理解，本发明并不局限于所 公开的具体实施例，并且这些修改和其它实施例意在包含在所附权利要求书的范围之内。 虽然本文中采用具体术语，但是它们仅以一般的描述意义来使用，而不是用于限制。
配件列表
100系统
102控制器
104报告分析器模块/指令
106数据库
108机器
109其它数据源
110系统操作员
120告塾
122控制动作
130控制器的反馈或者所产生的控制
200流程图
205方框
210方框
215方框
220方框
225方框
230方框
300流程图
305方框
310方框
315方框
320方框
400控制器
405存储器
410处理器
415编程化逻辑/指令
420数据
425操作系统
430数据总线
435I/O接口 /通信接口
440用户接口
权利要求
1.一种用于分析报告数据的方法，包括接收205与至少一个机器I08的操作相关联的数据；将所述数据作为历史数据106加以存储210 ；定义305用于识别所述至少一个机器108的至少一种机器状态的至少一个分析报告；根据所述历史数据106生成215所述至少一个分析报告的输出；定义310用于在所述至少一个分析报告的所述输出中识别所述至少一种机器状态的 指示的至少一个触发状况；自动处理220关于所述至少一个触发状况的所述至少一个分析报告的所述输出；至少部分地根据自动处理关于所述至少一个触发状况的所述至少一个分析报告的所 述输出来自动识别225所述至少一种机器状态的所述指示；以及响应自动识别所述至少一种机器状态的所述指示而执行230至少一个所产生的动作。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个所产生的动作230包括告警，并且还 包括向下列之一传送230所述告警操作员；或者与所述至少一个机器108相关联的控制ο
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个所产生的动作230包括下列至少一 个告警；对与所述至少一个机器108相关联的控制器的控制动作；存储与所述至少一种机 器状态相关联的数据；或者至少部分地根据所述至少一种机器状态的所述指示生成至少一 个附加报告。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个机器108包括下列之一至少一个风 轮机；至少一个风轮机电场；至少一组风轮机；与至少一个区域相关联的多个风轮机；至少 一个水电涡轮机；至少一个发电机；至少一个电动机；或者至少一个太阳能电池板。
5.如权利要求1所述的方法，其中，接收205与至少一个机器108的操作相关联的数据 的步骤包括接收下列至少一个实际功率产生；无功功率产生；风速；能量小计；所采集的 总能量；发电机转速；发电机温度；变速箱温度；环境温度；风向；各相位的功率因数相位 电压和相位电流；产生时间；垂直风速；水平风速；风向；风温；空气压力；数据质量指示； 数据覆盖指示；涡轮机状态指示；涡轮机组件状态指示；故障；或者用户动作。
6.如权利要求1所述的方法，定义305至少一个分析报告的步骤包括定义下列至少一 个功率曲线报告；数据覆盖报告；故障报告；数据质量报告；计数器质量报告；或者参数 报告。
7.如权利要求1所述的方法，所述至少一个触发状况包括下列至少一个数据覆盖阈 值违反；故障；数据范围违反；计数器重置；变量范围违反；变量阈值违反；或者非预计参 数设定。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在预定时间定期执行自动处理220所述至少一个分 析报告、自动识别225所述至少一种机器状态的所述指示以及执行230所述至少一个所产 生的动作的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，其中，响应检测到预定事件执行自动处理220所述至少一 个分析报告的所述输出、自动识别225所述至少一种机器状态的所述指示以及执行230所 述至少一个所产生的动作的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述预定事件通过对所述至少一个机器108执行基于状况的监测来检测。
全文摘要
本发明的实施例包括用于分析报告数据的系统和方法。根据一个实施例，提供一种用于分析报告数据的系统100。该系统可包括至少一个通信接口435；可进行操作以存储指令415的至少一个存储器405；以及与通信接口435和存储器405进行通信的至少一个处理器410。处理器410可执行指令415以便提取205与至少一个机器108的操作相关联的历史数据；根据历史数据106生成215分析报告的输出；通过处理220关于与至少一种机器状态的指示相关联的至少一个触发状况的分析报告的输出来自动识别225这至少一种机器状态的指示；以及响应自动识别机器状态的指示而生成230告警。
文档编号F03D7/04GK102032115SQ20101051395
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月8日 优先权日2009年10月7日
发明者C·维斯特 申请人:通用电气公司