一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统的制作方法

本发明涉及故障监测预警，具体为一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统。

背景技术：

1、汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功；汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。

2、但是在现有技术中，汽轮机运行时不能够对运行故障类型进行分析，以至于无法准确进行监测预警，同时无法针对不同类型故障进行合理数据分析，造成设备运行故障预警效率低。

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，包括服务器，服务器通讯连接有故障类型分析单元、运行环境检测单元以及运行执行检测单元；

4、服务器生成故障类型分析信号并将故障类型分析信号发送至故障类型分析单元，故障类型分析单元接收到故障类型分析信号后，对汽轮机运行故障进行类型分析，获取到汽轮机的运行时段并对运行时段进行分析，将汽轮机标记为分析对象，并设置标号i，i为大于1的自然数，获取到运行时段内分析对象的故障类型分析系数，根据故障类型分析系数比较生成操作高风险信号或者操作低风险信号，并将其发送至服务器；

5、运行执行检测单元对分析对象运行过程中进行运行执行检测，判断分析对象的运行执行检测是否正常，通过分析生成运行执行检测异常信号或者运行执行检测正常信号，并将其发送至服务器；

6、运行环境检测单元对分析对象运行环境进行检测，判断分析对象运行操作执行环境是否满足实际执行环境需求，通过分析生成执行环境异常信号或者执行环境正常信号，并将其发送至服务器。

7、作为本发明的一种优选实施方式，故障类型分析单元的运行过程如下：

8、获取到运行时段内分析对象运行故障瞬时产生与缓慢产生对应出现频率差值以及分析对象运行故障产生后通过操作调节继续运行的次数占比，并将运行时段内分析对象运行故障瞬时产生与缓慢产生对应出现频率差值以及分析对象运行故障产生后通过操作调节继续运行的次数占比分别标记为plci和cszi；获取到运行时段内分析对象运行故障出现后进行设备零部件更换的概率，并将运行时段内分析对象运行故障出现后进行设备零部件更换的概率标记为ghgi；通过公式获取到运行时段内分析对象的故障类型分析系数xi，其中，f1、f2以及f3均为预设比例系数，且f1＞f2＞f3＞1；β为误差修正因子，取值为1.24；将运行时段内分析对象的故障类型分析系数xi与故障类型分析系数阈值进行比较。

9、作为本发明的一种优选实施方式，若运行时段内分析对象的故障类型分析系数xi超过故障类型分析系数阈值，则判定对应运行时段内分析对象操作故障概率高，生成操作高风险信号并将操作高风险信号与对应分析对象编号一同发送至服务器；若运行时段内分析对象的故障类型分析系数xi未超过故障类型分析系数阈值，则判定对应运行时段内分析对象操作故障概率低，生成操作低风险信号并将操作低风险信号与对应分析对象编号一同发送至服务器。

10、作为本发明的一种优选实施方式，运行执行检测单元的运行过程如下：

11、获取到分析对象运行执行过程中对应运行操作执行时刻点与运行操作设定执行时刻点的偏差值以及分析对象运行执行过程中当前运行操作的历史故障率与运行操作执行者的操作失误率对应比值，并将分析对象运行执行过程中对应运行操作执行时刻点与运行操作设定执行时刻点的偏差值以及分析对象运行执行过程中当前运行操作的历史故障率与运行操作执行者的操作失误率对应比值分别与时刻点偏差值阈值和故障失误率比值阈值进行比较。

12、作为本发明的一种优选实施方式，若分析对象运行执行过程中对应运行操作执行时刻点与运行操作设定执行时刻点的偏差值超过时刻点偏差值阈值，或者分析对象运行执行过程中当前运行操作的历史故障率与运行操作执行者的操作失误率对应比值未超过故障失误率比值阈值，则判定分析对象的运行执行检测异常，生成运行执行检测异常信号并将运行执行检测异常信号发送至服务器；

13、若分析对象运行执行过程中对应运行操作执行时刻点与运行操作设定执行时刻点的偏差值未超过时刻点偏差值阈值，且分析对象运行执行过程中当前运行操作的历史故障率与运行操作执行者的操作失误率对应比值超过故障失误率比值阈值，则判定分析对象的运行执行检测正常，生成运行执行检测正常信号并将运行执行检测正常信号发送至服务器。

14、作为本发明的一种优选实施方式，运行环境检测单元的运行过程如下：

15、获取到分析对象运行操作执行时段内实时环境参数与合格执行环境参数临界值的偏差值以及分析对象运行操作执行时段内实时环境参数数值浮动趋势往复更换频率，并将分析对象运行操作执行时段内实时环境参数与合格执行环境参数临界值的偏差值以及分析对象运行操作执行时段内实时环境参数数值浮动趋势往复更换频率分别与数值偏差值阈值和趋势往复更换频率阈值进行比较。

16、作为本发明的一种优选实施方式，若分析对象运行操作执行时段内实时环境参数与合格执行环境参数临界值的偏差值超过数值偏差值阈值，或者分析对象运行操作执行时段内实时环境参数数值浮动趋势往复更换频率超过趋势往复更换频率阈值，则判定分析对象运行操作的执行环境检查异常，生成执行环境异常信号并将执行环境异常信号发送至服务器；若分析对象运行操作执行时段内实时环境参数与合格执行环境参数临界值的偏差值未超过数值偏差值阈值，且分析对象运行操作执行时段内实时环境参数数值浮动趋势往复更换频率未超过趋势往复更换频率阈值，则判定分析对象运行操作的执行环境检查正常，生成执行环境正常信号并将执行环境正常信号发送至服务器。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明中，对汽轮机运行故障进行类型分析，通过汽轮机故障类型分析进行准确预警管控，提高了汽轮机故障预警的准确性，同时能够在汽轮机运行时段内进行合理故障预测；对分析对象运行过程中进行运行执行检测，判断分析对象的运行执行检测是否正常，从而保证分析对象的运行执行检测能够满足分析对象的实时运行，保证分析对象的运行效率同时能够提高分析对象运行检测预警质量；对分析对象运行环境进行检测，判断分析对象运行操作执行环境是否满足实际执行环境需求，从而保证分析对象的运行环境合格，确保分析对象的运行操作执行效率，保证分析对象的运行质量。

技术特征：

1.一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有故障类型分析单元、运行环境检测单元以及运行执行检测单元；

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，故障类型分析单元的运行过程如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，若运行时段内分析对象的故障类型分析系数xi超过故障类型分析系数阈值，则判定对应运行时段内分析对象操作故障概率高，生成操作高风险信号并将操作高风险信号与对应分析对象编号一同发送至服务器；若运行时段内分析对象的故障类型分析系数xi未超过故障类型分析系数阈值，则判定对应运行时段内分析对象操作故障概率低，生成操作低风险信号并将操作低风险信号与对应分析对象编号一同发送至服务器。

4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，运行执行检测单元的运行过程如下：

5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，若分析对象运行执行过程中对应运行操作执行时刻点与运行操作设定执行时刻点的偏差值超过时刻点偏差值阈值，或者分析对象运行执行过程中当前运行操作的历史故障率与运行操作执行者的操作失误率对应比值未超过故障失误率比值阈值，则判定分析对象的运行执行检测异常，生成运行执行检测异常信号并将运行执行检测异常信号发送至服务器；

6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，运行环境检测单元的运行过程如下：

7.根据权利要求6所述的一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，其特征在于，若分析对象运行操作执行时段内实时环境参数与合格执行环境参数临界值的偏差值超过数值偏差值阈值，或者分析对象运行操作执行时段内实时环境参数数值浮动趋势往复更换频率超过趋势往复更换频率阈值，则判定分析对象运行操作的执行环境检查异常，生成执行环境异常信号并将执行环境异常信号发送至服务器；若分析对象运行操作执行时段内实时环境参数与合格执行环境参数临界值的偏差值未超过数值偏差值阈值，且分析对象运行操作执行时段内实时环境参数数值浮动趋势往复更换频率未超过趋势往复更换频率阈值，则判定分析对象运行操作的执行环境检查正常，生成执行环境正常信号并将执行环境正常信号发送至服务器。

技术总结
本发明公开了一种基于数据分析的汽轮机运行故障监测预警系统，涉及故障监测预警技术领域，解决了现有技术中，汽轮机运行时不能够对运行故障类型进行分析，以至于无法准确进行监测预警的技术问题，对汽轮机运行故障进行类型分析，通过汽轮机故障类型分析进行准确预警管控，提高了汽轮机故障预警的准确性，同时能够在汽轮机运行时段内进行合理故障预测；对分析对象运行过程中进行运行执行检测，判断分析对象的运行执行检测是否正常，从而保证分析对象的运行执行检测能够满足分析对象的实时运行，保证分析对象的运行效率同时能够提高分析对象运行检测预警质量。

技术研发人员：王勇,郭义明,李小强,兰智勇,高存纯
受保护的技术使用者：滨州绿动热电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15