风机状态检修方法、装置、电子设备和计算机可读介质与流程

1.本公开的实施例涉及能源风机效能技术领域，具体涉及风机状态检修方法、装置、电子设备和计算机可读介质。


背景技术：

2.燃煤发电厂的风机一般包括一次风机，引风机和送风机，其作用主要是为燃料提供充足的助燃剂，引导烟气的排放，给炉膛提供一个负压的环境等等。三大风机的运行电耗占到了安源电厂厂用电的15％以上。但由于运行工况的不断变化，风机的实际运行效率不能一直处在较优的水平，因此具有巨大的节电潜力。
3.三大风机是电厂重要辅机，其安全性与机组运行安全性息息相关，本项目在掌握风机运行效能的同时，还将建立风机运行状态监测与故障诊断系统，通过运行参数、振动分析等，对风机的健康状态与运行风险进行评估，提供设备状态检修建议。


技术实现要素：

4.本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。本公开的一些实施例提出了风机状态检修方法、装置、电子设备和计算机可读介质，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
5.第一方面，本公开的一些实施例提供了一种风机状态检修的方法，该方法包括：获取风机的设计性能曲线图；
6.对所述设计性能曲线图中的性能曲线进行离散，并对离散后的数据进行集成，得到风机性能曲线图；
7.基于所述风机的设备相关数据，计算所述风机的运行实时效率；
8.将所述运行实时效率以动态图标的形式显示在所述风机性能曲线图上。
9.第二方面，本公开的一些实施例提供了一种风机状态检修装置，装置包括：获取单元，用于获取风机的设计性能曲线图；
10.离散单元，用于对所述设计性能曲线图中的性能曲线进行离散，并对离散后的数据进行集成，得到风机性能曲线图；
11.计算单元，用于基于所述风机的设备相关数据，计算所述风机的运行实时效率；
12.显示单元，用于将所述运行实时效率以动态图标的形式显示在所述风机性能曲线图上。
13.第三方面，本公开的一些实施例提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储可执行的指令；处理器，用于根据所述指令的控制运行所述电子设备执行如本发明内容第一方面所述的方法。
14.第四方面，本公开的一些实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机
程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如本发明内容第一方面所述的方法。
15.本公开的上述各个实施例中的一个实施例具有如下有益效果：基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数；基于获取到的参数告警信息和已创建故障诊断知识库，确定当前故障信息；基于所述当前故障信息和所述风机设备的运行参数，获取所述风机设备的总体风险评估数据；基于所述总体风险评估数据和所述故障诊断知识库，获取所述风机设备的维修决策信息。本公开的实施例实现了通过基于故障诊断知识库对风机设备的运行参数的分析，判断设备的状态，识别故障，根据当前故障信息，获取到的维修决策信息，可以在故障将要发生之前对设备进行维修，从而减少设备的损耗。
附图说明
16.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
17.图1是根据本公开的风机状态检修方法的一些实施例的流程图；
18.图2是根据本公开的风机状态检修装置的一些实施例的结构示意图；
19.图3是适于用来实现本公开的一些实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
21.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
23.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
24.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
[0026]2×
660mw超超临界二次再热燃煤锅炉是660mw等级超超临界二次再热锅炉。该锅炉为二次中间再热、超超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、露天布置的π型锅炉。采用中速磨正压直吹式制粉系统，每炉配6台mps200hp-ii中速磨煤机，燃用设计煤种时5台运行，1台备用，煤粉细度r90＝15％。锅炉采用切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上，每层4只燃烧器对应一台磨煤机。sofa燃烧器布置在主燃烧器区上方的水冷壁的四角，以实现分级燃烧降低nox排放。在燃烧器下方布置有再循环烟气喷口。
[0027]
风机的状态检修方式以风机的sis和点检数据(爱默生振动分析仪等)为基础，通过先进的状态监测手段(加装振动测点，含频谱分析)、可靠性评价手段以及寿命预测手段，判断设备的状态，识别故障的早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度和故障将要发生之前进行维修。
[0028]
系统的数据传输模式应能兼容满足国际标准的多种数交换形式，ftp(filetransferprotocol，文件传输协议)、局域网数据服务与广域网数据服务功能，可与全厂dcs系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到运行值控室，满足自动管理的需求。
[0029]
继续参考图1，示出了根据本公开的风机状态检修方法的一些实施例的流程100。该风机状态检修方法，包括以下步骤：
[0030]
步骤101，基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数。
[0031]
在一些实施例中，风机状态检修方法的执行主体可以基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数。
[0032]
在一些实施例的一些可选的实现方式中，风机包括一次风机、引风机和送风机，所述风机设备包括：引风机电机、引风机机械、一次风机电机、一次风机机械、送风机电机和送风机机械。
[0033]
在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述风机设备的运行参数包括：测量值、实际值、偏差值及偏差值上下限。
[0034]
一次风机为动叶可调轴流式风机，例如，风机型号可以是paf17.3-12.5-2。送风机为动叶可调轴流式风机，例如，风机型号可以是faf26-13.3-1。引风机为静叶可调轴流式汽动引风机，例如，风机型号可以是ha47036-8z。作为示例，一次风机的运行参数如表1-1所示，其中，锅炉最大连续蒸发量bmcr，
[0035][0036]
表1-1
[0037]
送风机的运行参数如表1-2所示，
[0038][0039]
表1-2
[0040]
引风机的运行参数如表1-3所示，
[0041]
[0042][0043]
表1-3
[0044]
步骤102，基于获取到的参数告警信息和已创建故障诊断知识库，确定当前故障信息。
[0045]
在一些实施例中，上述执行主体可以基于获取到的参数告警信息和已创建故障诊断知识库，确定当前故障信息。上述故障诊断知识库是根据三大风机的历史检修台账及设备运行机理，对三大风机开展可靠性分析研究，建立风机故障树和失效模式及原因分析表，建立风机在线诊断知识库。
[0046]
在一些实施例的一些可选的实现方式中，基于所述风机设备的运行参数，生成参数告警信息；基于所述参数告警信息和已创建故障诊断知识库，获取故障征兆信息，其中，所述故障诊断知识库是通过可靠性分析方法对所述风机设备进行分析得到的；基于所述故障征兆信息，确定所述当前故障信息。
[0047]
作为示例，以上述风机设备的运行参数为标准，当当前风机运行参数与上述风机设备的运行参数中对应的参数相差值达到目标值的情况下，生成参数告警信息，上述参数告警信息可以是bmcr超出目标值。
[0048]
利用故障树分析(fta-fault tree analysis)、故障模式和影响分析fmea(fmea-failure mode and effects analysis)等可靠性分析方法，确定设备的故障模式、故障表
现、故障原因、故障后果、预防措施的逻辑关系，为监测参数的选取、故障判据的制定、维修建议的生成提供科学依据。
[0049]
fta是一种系统可靠性与安全性分析方法。fta通过将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化的演绎推理，找到引起该故障的基本原因、影响和发生概率，适合于复杂动态系统的可靠性分析。故障树分析结果是点检标准制定和故障诊断的重要依据。fmea利用表格方式将所研究系统中每一个可能发生的故障模式及所产生的影响或后果逐一进行分析，并把每一种可能发生的故障模式按其严重程度予以分级评价的故障诊断分析方法。fmea的目的在于明确设备的故障和风险，从而帮助制定有针对性的设备维护和检修措施。
[0050]
根据上述当前故障信息，结合可靠性分析得到的知识库，自动获取故障征兆，通过专家系统实现早期故障诊断。故障诊断推理机功能还应实现对当前故障的诊断和根据参数告警预测潜在故障，结合故障征兆库和故障模式库内容，推理出设备可能的故障类型，并由各专业人员排查故障。
[0051]
步骤103，基于所述当前故障信息和所述风机设备的运行参数，获取所述风机设备的总体风险评估数据。
[0052]
在一些实施例中，上述执行主体可以基于所述当前故障信息和所述风机设备的运行参数，获取所述风机设备的总体风险评估数据。上述风机设备的运行参数包括风机的轴承温度、压力、振动烈度等数据。
[0053]
在线监测风机的轴承温度、压力、振动烈度等数据，实时分析风机的健康状态，结合故障诊断模型，给出风机的维修决策意见。
[0054]
在一些实施例的一些可选的实现方式中，根据所述风机设备的运行参数、所述当前故障信息和所述故障诊断知识库，计算所述风机设备的运行风险图；基于所述风机设备的运行风险图、所述风机设备的风机运行的状态级别和所述风机设备的风机设备相关数据，确定所述风机设备的风险评估图；基于所述风险评估图，获取所述风机设备的总体风险评估数据。
[0055]
根据上述风机设备的当前运行状态，结合设备当前的故障信息和fmea表，通过算法计算设备运行风险评估，由设备风险分析图显示，从而辅助生成检修计划。通过分析故障的可能性和对机组设备的危害性，结合风机运行的状态级别和“设备维修台帐”等数据，以风险评估图给出设备的总体风险评估。
[0056]
步骤104，基于所述总体风险评估数据和所述故障诊断知识库，获取所述风机设备的维修决策信息。
[0057]
在一些实施例中，上述执行主体可以基于所述总体风险评估数据和所述故障诊断知识库，获取所述风机设备的维修决策信息。
[0058]
在一些实施例的一些可选的实现方式中，基于在所述风机设备上安装的振动加速度测点，获取所述风机设备的风机振动加速度；基于所述风机振动加速度，生成振动时域波形图和频谱图；根据所述振动时域波形图和所述频谱图，提取目标振动特征值。对4台一次风机和4台送风机每台风机各加装4个振动加速度测点，对4台汽动引风机各加装2个振动加速度测点，实现三大风机振动在线监测，并能在线生成振动时域波形图和频谱图，并能根据频谱图自动分析和输出主要的振动特征值。
[0059]
需提供两台机组4台一次风机、4台送风机和4台汽动引风机的新增安装振动加速度测点，同时提供频谱分析及振动特征值输出。在2台机组4台一次风机、4台送风机共8台风机每台风机各至少加装4个振动加速度测点，在4台汽动引风机每台风机至少加装2个振动加速度测点，同时配套提供16通道数据采集器，通讯装置，工控机，正向隔离网闸，及光纤电缆等，并通过这些装置将振动信号实时传输到系统服务器。
[0060]
振动加速度传感器：测量精度100mv/g，频率范围0.4-15000hz，采用螺栓固定安装方式，或磁座或连接块+胶粘的安装方式。传感器安装：传感器与信号线的连接方式采用可分体式航空电缆接头连接，方便传感器拆装与维护；信号线通过接头、铠装软管、镀锌管等连接到现场接线盒/防水箱内。振动数据采集器：可输入16路有线波形信号(振动、噪声、电压、电流)或温度信号；为加速度传感器输出4ma恒流电源；每通道可单独配置振动分析(加速度、包络、速度)频率和谱线数；提供rj45、rs232、modbus等通讯扩展接口。现场机箱：投标方需提供至少6套不锈钢防水机箱，安装在机组现场边的墙或柱子上。
[0061]
根据设备运行参数评估、寿命评估、振动评估和热成像评估进行综合评估，采用相关算法实现设备健康度的计算，实现设备状态监测。当设备健康度低于阈值时，进行相应的设备、机组运行风险评估，以实现设备最优检修。
[0062]
本公开的一些实施例公开了一种风机状态检修方法，基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数；基于获取到的参数告警信息和已创建故障诊断知识库，确定当前故障信息；基于所述当前故障信息和所述风机设备的运行参数，获取所述风机设备的总体风险评估数据；基于所述总体风险评估数据和所述故障诊断知识库，获取所述风机设备的维修决策信息。本公开的实施例实现了通过基于故障诊断知识库对风机设备的运行参数的分析，判断设备的状态，识别故障，根据当前故障信息，获取到的维修决策信息，可以在故障将要发生之前对设备进行维修，从而减少设备的损耗。
[0063]
进一步参考图2，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种装置的一些实施例，这些装置实施例与图1所示的那些方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
[0064]
如图2所示，一些实施例的风机状态检修装置200包括：计算单元201、确定单元202、第一获取单元203和第二获取单元204。计算单元201，用于基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数；确定单元202，用于基于获取到的参数告警信息和已创建故障诊断知识库，确定当前故障信息；第一获取单元203，用于基于所述当前故障信息和所述风机设备的运行参数，获取所述风机设备的总体风险评估数据；第二获取单元204，用于基于所述总体风险评估数据和所述故障诊断知识库，获取所述风机设备的维修决策信息。
[0065]
在一些实施例的可选实现方式中，所述风机包括一次风机、引风机和送风机，所述风机设备包括：引风机电机、引风机机械、一次风机电机、一次风机机械、送风机电机和送风机机械。
[0066]
在一些实施例的可选实现方式中，所述风机设备的运行参数包括：测量值、实际值、偏差值及偏差值上下限。
[0067]
在一些实施例的可选实现方式中，风机状态检修装置200被进一步配置成：基于在
所述风机设备上安装的振动加速度测点，获取所述风机设备的风机振动加速度；基于所述风机振动加速度，生成振动时域波形图和频谱图；根据所述振动时域波形图和所述频谱图，提取目标振动特征值。
[0068]
在一些实施例的可选实现方式中，风机状态检修装置200中的确定单元202被进一步配置成：基于所述风机设备的运行参数，生成参数告警信息；基于所述参数告警信息和已创建故障诊断知识库，获取故障征兆信息，其中，所述故障诊断知识库是通过可靠性分析方法对所述风机设备进行分析得到的；基于所述故障征兆信息，确定所述当前故障信息。
[0069]
在一些实施例的可选实现方式中，风机状态检修装置200被进一步配置成：基于所述当前故障信息和所述参数告警信息，确定所述风机设备的潜在故障信息；基于所述潜在故障信息和所述故障诊断知识库，确定所述风机设备的故障类型，其中，所述故障诊断知识库包括：故障征兆库和故障模式库；根据所述故障类型，确定目标终端设备；将所述潜在故障信息发送到所述目标终端设备上。
[0070]
在一些实施例的可选实现方式中，风机状态检修装置200中的第一获取单元203被进一步配置成：根据所述风机设备的运行参数、所述当前故障信息和所述故障诊断知识库，计算所述风机设备的运行风险图；基于所述风机设备的运行风险图、所述风机设备的风机运行的状态级别和所述风机设备的风机设备相关数据，确定所述风机设备的风险评估图；基于所述风险评估图，获取所述风机设备的总体风险评估数据。
[0071]
可以理解的是，该装置200中记载的诸单元与参考图1描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作、特征以及产生的有益效果同样适用于装置200及其中包含的单元，在此不再赘述。
[0072]
与上述方法实施例相对应，在本实施例中，还提供一种电子设备，请参看图3，其是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
[0073]
如图3所示，该电子设备300可以包括处理器320和存储器310，该存储器310用于存储可执行的指令；该处理器320用于根据指令的控制运行电子设备以执行根据本公开任意实施例的方法。
[0074]
需要说明的是，本公开的一些实施例上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的一些实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的一些实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：
电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
[0075]
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如http(hypertext transfer protocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)，广域网(“wan”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
[0076]
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数；基于获取到的参数告警信息和已创建故障诊断知识库，确定当前故障信息；基于所述当前故障信息和所述风机设备的运行参数，获取所述风机设备的总体风险评估数据；基于所述总体风险评估数据和所述故障诊断知识库，获取所述风机设备的维修决策信息。
[0077]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的一些实施例的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0078]
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、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，该模块、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，两个接连地表示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操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。
[0079]
描述于本公开的一些实施例中的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括计算单元、确定单元、第一获取单元和第二获取单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，计算单元还可以被描述为“基于风机设备实时运行参数，计算出每个参数对应的参数拟合值，将所述参数拟合值作为所述风机设备的运行参数的单元”。
[0080]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等
等。
[0081]
以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。