一种发电机组监控装置和方法与流程

本发明涉及发电机组监控技术领域，具体而言，涉及一种发电机组监控装置和方法。

背景技术：

随着国家环保节能要求，越来越多的可再生能源发电项目并网成功，但电网公司对供电可靠性和电能质量提出了很高的要求。为了在发电机组出现故障的情况下，了解发电机组的运行状况，从而对发电机组进行维护，同时如何更好地维持发电机组的长久稳定运行也是待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种发电机组监控装置和方法以改善上述问题。

本发明实施例提供一种发电机组监控装置，用于对发电机组进行监控，包括传感器组、控制模块和数据分析模块，所述传感器组设置在所述发电机组包括的各发动机的缸体内和缸体表面，所述控制模块与所述发电机组电连接，所述数据分析模块分别与所述传感器组及所述控制模块连接。

所述传感器组用于采集所述发电机组的信息参数，并将所述信息参数发送给所述数据分析模块，所述信息参数包括所述机缸的冲击、震动、温度和压力参数。

所述数据分析模块用于接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块，并对所述诊断结果进行存储并上传至云端数据库。

所述控制模块用于接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果对所述发电机组进行控制。

进一步地，所述传感器组包含多个冲击能量传感器、压力传感器和温度传感器，各所述压力传感器和温度传感器均安装于所述发电机组包括发动机的各个缸体内部分别采集所述机缸的压力和温度参数，各所述冲击能量传感器安装于各所述缸体表面及所述缸体内部，用于采集所述机缸的冲击和震动参数。

进一步地，所述控制模块包括发电机组控制器，所述发电机组控制器用于接收所述数据分析模块发送的所述诊断结果，并根据所述诊断结果得到控制信息。

进一步地，所述发电机组控制器设置有通讯接口，所述通讯接口为rs232或rs485通讯接口或通过蓝牙无线通讯接口，所述发电机组控制器通过所述通讯接口与所述数据分析模块连接。

进一步地，所述控制模块还包括电控单元，所述电控单元分别与所述发电机组控制器和所述发电机组内的发动机电连接，所述电控单元用于接收所述发电机组控制器发送的控制信息并根据所述控制信息控制所述发电机组内的发动机的参数，以控制发动机稳定运行。

进一步地，所述数据分析模块包括比对存储单元，所述比对存储单元内存储有数据库，所述数据库内存储有比对数据和所述发电机组的发动机的运行工况数据，所述比对数据包括所述发电机组的发动机的多种工况下的冲击、震动、压力和温度参数，所述比对存储单元用于调用所述数据库，且比对所述信息参数与所述数据库内的比对数据和运行工况数据，生成、存储所述诊断结果，并将所述诊断结果上传至云端数据库。

进一步地，所述发电机组包括柴油发电机组、天然气发电机组、瓦斯气发电机组、桔梗气发电机组和沼气发电机组。

本发明实施例还提供一种发电机组监控方法，应用于上述发电机组监控装置，所述发电机组监控装置包括传感器组、控制模块和数据分析模块，所述传感器组设置在所述发动机的各个缸体内部及表面，所述控制模块与所述发电机组电连接，所述数据分析模块分别与所述传感器组及所述控制模块连接，所述发电机组监控方法包括：

所述传感器组采集所述发动机的缸体的信息参数，并将所述信息参数发送给所述数据分析模块，所述信息参数包括所述机缸的冲击、震动、压力和温度参数。

所述数据分析模块接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块，并对所述诊断结果进行存储并上传至云端数据库。

所述控制模块接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果对所述发电机组进行控制。

进一步地，所述数据分析模块包括比对存储单元，所述比对存储单元内存储有数据库，所述数据库内存储有比对数据，所述比对数据包括所述发电机组的发动机的各种工况下的冲击、震动、压力和温度参数。

所述数据分析模块接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块，对所述诊断结果进行存储并上传至云端数据库的步骤包括：

所述数据分析模块接收所述信息参数。

对所述信息参数进行傅立叶变换，对经过傅里叶变换的所述信息参数做频谱分析。

对比频谱分析后的所述信息参数和所述比对数据，得出诊断结果，将所述诊断结果发送给所述控制模块，对所述诊断结果进行存储并上传云端服务器。

进一步地，所述控制模块包括发电机组控制器和电控单元，所述控制模块接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果控制所述发电机组的步骤包括：

所述发电机组控制器接收所述诊断结果，根据所述诊断结果得出控制信息，并将所述控制信息发送给所述电控单元。

所述电控单元接收所述控制信息，并根据所述控制信息输出对应的指令对发动机进行调整，使发动机输出更加稳定，提高发动机的使用寿命。

本发明实施例提供的一种发电机组监控装置和方法，包括传感器组、控制模块和数据分析模块。通过设置在发电机组包括的各发动机的各个缸体内及缸体表面的所述传感器组采集所述机缸的信息参数，并将所述信息参数发送给所述数据分析模块，所述信息参数包括所述机缸的冲击和震动参数。所述数据分析模块接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块，并对所述诊断结果进行存储。所述控制模块接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果对所述发电机组进行控制，达到控制所述发电机组的目的，优化发电机组包括的发动机的使用性能，使发电机组能够长久稳定地运行。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的发电机组监控装置的结构框图。

图2为本发明实施例提供的发电机组的类别组。

图3为本发明实施例提供的发电机组监控装置的功能框图。

图4为本发明实施例提供的发电机组监控方法的流程图。

图5为图4中步骤s20的子步骤的流程图。

图6为图4中步骤s30的子步骤的流程图。

图标：110-发电机组监控装置；111-传感器组；112-数据分析模块；113-控制模块；1131-发电机组控制器；1132-电控单元；120-发电机组；121-柴油发电机组；122-天然气发电机组；123-瓦斯气发电机组；124-桔梗气发电机组；125-沼气发电机组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，本发明实施例提供一种发电机组监控装置110，用于对发电机组120进行监控，包括传感器组111、数据分析模块112和控制模块113，所述传感器组111设置在所述发电机组120包括的各发动机的机缸上，所述控制模块113与所述发电机组120电连接，所述数据分析模块112分别与所述传感器组111及所述控制模块113连接。

所述传感器组111用于采集所述发电机组120的信息参数，并将所述信息参数发送给所述数据分析模块112，所述信息参数包括所述机缸的冲击、震动、温度和压力参数。

所述数据分析模块112用于接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块113，对所述诊断结果进行存储并上传至云端数据库。

所述控制模块113用于接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果对所述发电机组120进行控制。

具体地，请参阅图2，所述发电机组120为燃气发电机组，所述发电机组120包括但不限于柴油发电机组121、天然气发电机组122、瓦斯气发电机组123、桔梗气发电机组124和沼气发电机组125。各发电机组并网进行供电。

所述燃气发电机组包括发电机和发动机，发动机用于将燃料的热能转换为机械能输出，发电机用于将机械能转换为电能输出，所述发电机组120通过发动机与发电机结合即能完成将热能转换为电能输出。

本发明实施例中，所述传感器组111包含多个冲击能量传感器、压力传感器和温度传感器，各所述压力传感器和温度传感器均安装于所述发电机组包括发动机的各个缸体内部分别采集所述机缸的压力和温度参数，各所述冲击能量传感器安装于各所述缸体表面及所述缸体内部，用于采集所述机缸的冲击和震动参数。

经发明人研究发现，所述冲击和震动参数即冲击能量技术对轴承、活塞、缸体、齿轮的早期磨损非常敏感，是一种非常有效的诊断齿轮、活塞、缸体和轴承故障的方法。

因此将所述冲击能量传感器设置在所述发电机组120包括的发动机的机缸上，采集冲击和震动信息后转换为电信号，将转化为电信号后的所述信息参数传送给所述数据分析模块112。能够有效的实现对所述发电机组120内的发动机情况进行诊断评价。结合所述压力传感器和所述温度传感器采集所述机缸的压力和温度参数，使诊断评价结果更加准确。

请参阅图3，所述控制模块113包括发电机组控制器1131，所述发电机组控制器1131用于接收所述数据分析模块112发送的所述诊断结果，并根据所述诊断结果得到控制信息。

优选地，本发明实施例中，所述发电机组控制器1131可采用cp680-ignt发电机组控制模块、dse701asms发电机组控制模块、agc100发电机组控制器等，在实际应用中可根据需要选择，在此不做限定。

本发明实施例中，所述发电机组控制器1131设置有通讯接口，所述通讯接口为rs232、rs485通讯接口或蓝牙无线通选接口，所述发电机组控制器1131通过所述通讯接口与所述数据分析模块112连接。

通过设置所述通讯接口，使使用者能够在发电机组现场对所述发电机组120包括的发电机与发动机参数进行调整。基于上述设计，保证了对发电机组120监控的精准度和稳定性。

所述控制模块113还包括电控单元1132，所述电控单元1132分别与所述发电机组控制器1131和所述发电机组120内的发动机电连接，所述电控单元1132用于接收所述发电机组控制器1131发送的控制信息并根据所述控制信息控制所述发电机组120内的发动机的参数，以控制发动机稳定运行。

通过所述发电机组控制器1131和所述电控单元1132对所述发电机组120的运行参数进行调整，从而达到增大扭矩降低消耗，优化发电机性能的目的。

所述数据分析模块112包括比对存储单元，所述比对存储单元内存储有数据库，所述数据库内存储有比对数据和所述发电机组的发动机的运行工况数据，所述比对数据包括所述发电机组120的发动机的多种工况下的冲击、震动、压力和温度参数，所述比对存储单元用于调用所述数据库，且比对所述信息参数与所述数据库内的比对数据和运行工况数据，生成、存储所述诊断结果，并将所述诊断结果上传至云端数据库

具体地，所述比对所述信息参数与所述数据库内的比对信息，生成诊断结果的方法采用基于模糊聚类的算法将自组织映射神经网络、粗糙集、反馈控制思想相结合的方法，使得整个数据挖掘系统对规则产生和知识发现的效率更高、更准确。系统可围绕分析发电机组故障数据特点展开，同时不断优化和调整网络结构搜索策略，并找出机组诊断的数据挖掘模型，并对机组进行总体评定，生成诊断结果。具体方法的实施步骤可以参考现有技术，在本发明实施例中不再赘述。

请参阅图4，本发明实施例还提供一种可应用于上述发电机组监控装置110的方法。其中，所述方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述发电机组监控装置110实现。下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。

步骤s10，所述传感器组111采集所述发动机的机缸的信息参数，并将所述信息参数发送给所述数据分析模块112，所述信息参数包括所述机缸的冲击、、震动、压力和温度参数。

步骤s20，所述数据分析模块112接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块113，对所述诊断结果进行存储并上传至云端数据库。

步骤s30，所述控制模块113接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果对所述发电机组120进行控制。

请参阅图5，所述数据分析模块112接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块113，并对所述诊断结果进行存储的步骤包括步骤s21、步骤s22和步骤s23。

步骤s21，所述数据分析模块112接收所述信息参数；

步骤s22，将所述信息参数进行傅里叶变换，对经过傅里叶变换的所述信息参数做频谱分析；

步骤s23，对比频谱分析后的所述信息参数和所述比对数据，得出诊断结果，将所述诊断结果发送给所述控制模块113，对所述诊断结果进行存储并上传至云端数据库。

请参阅图6，所述控制模块113接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果控制所述发电机组120的步骤包括步骤s31和步骤s32。

步骤s31，所述发电机组控制器1131接收所述诊断结果，根据所述诊断结果得出控制信息，并将所述控制信息发送给所述电控单元1132。

步骤s32，所述电控单元1132接收所述控制信息，并根据所述控制信息输出对应的指令以控制所述发电机组120。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置中的对应过程，在此不再过多赘述。

综上所述，本发明涉及一种发电机组监控装置110和方法，包括传感器组111、控制模块113和数据分析模块112。通过设置在发电机组120包括的各发动机的机缸上的所述传感器组111采集所述机缸的信息参数，并将所述信息参数发送给所述数据分析模块112，所述信息参数包括所述机缸的冲击和震动参数。所述数据分析模块112接收所述信息参数，对所述信息参数进行诊断，将诊断结果发送至所述控制模块113，并对所述诊断结果进行存储。所述控制模块113接收所述诊断结果，并根据所述诊断结果对所述发电机组120进行控制，达到控制所述发电机组120的目的，优化发电机组120包括的发动机的使用性能，使发电机组120能够长久稳定地运行。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。