[發明專利]一種具有云大數據平臺的智能電機系統

在審

• 申請號: 201811403337.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109613908A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 高樹彪;高永升;王大志;李燁;周帥
• 申請（專利權）人: 浙江永發機電有限公司;國網浙江綜合能源服務有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 杭州永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 江程鵬

1.一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，包括：

智能采集模塊，用于實時采集電機的各項運行參數；

物聯網傳輸模塊，用于將采集的各項運行參數進行傳輸；

數據庫模塊，用于對電機的各項運行參數進行備份保存，并且用于將各項運行參數分發給大數據分析模塊和云大數據平臺；

大數據分析模塊，用于讀取電機的各項運行參數并進行分析處理以對電機的運行狀態進行診斷；

智能決策模塊，根據電機的運行狀態的診斷結果、電機的工況及現場環境信息對電機運行狀態進行優化，并向電機輸出優化控制指令；

云大數據平臺，包括機理建模模塊和機器學習模塊，所述機理建模模塊用于根據電機的運行結構機理和控制機理構建符合電機實際運行情況的機理模型；所述機器學習模塊用于根據電機的實時運行過程的各項運行參數的變化，動態調整機理模型的相應參數，使機理模型自動適應電機運行過程中的數據偏差；

APP模塊，用于通過輸入指令獲取電機的各項運行參數、顯示運行狀態，同時還用于輸入指令以調整、控制電機的運行。

2.根據權利要求1所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述智能采集模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、振動傳感器和智能感知盒，所述電壓傳感器和電流傳感器置于電機內部，溫度傳感器和振動傳感器置于智能感知盒中，所述智能感知盒用于設置在電機外殼上，所述智能感知盒通過所述物聯網傳輸模塊和所述數據庫模塊通信；所述各項運行參數包括電機運行時的電壓、電流、電機表面的溫度和電機的振動幅度。

3.根據權利要求1或2所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述大數據分析模塊利用Hadoop大數據技術對電機的各項運行參數進行分析處理,所述Hadoop大數據技術包括由分布式文件系統HDFS和計算框架MapReduce構成的Hadoop系統框架，所述分布式文件系統HDFS用于將電機的各項運行參數輸入Hadoop系統框架，進行分布式儲存讀取，計算框架MapReduce用于將各項運行參數分成多個小塊進行逐個分析，最后再將提取出來的數據匯總分析，并進行數據挖掘，提取電機各項運行參數特征，利用電機的各項運行參數大數據，在基于全部歷史狀態數據的基礎上提取故障數據及故障特征，并與數據庫模塊中電機正常運行時的數據特征進行比對得到電機狀態的診斷結果。

4.根據權利要求3所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述計算框架MapReduce還用于根據電機的電壓、電流計算出電機輸入功率、輸出功率、效率，以及消耗電能導致的二氧化碳排放量、標準煤使用量等性能參數，評估電機性能。

5.根據權利要求1或2所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述電機工況及現場環境信息包括電機負載類型、工作性質、工作時長、工作環境溫度、濕度信息。

6.根據權利要求4所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述智能決策模塊對電機運行狀態進行優化包括：分析電機實際運行做功量與電機負載、工況所需做功量，通過能量最優控制理論進行問題描述建立系統控制方程，確立初始狀態x₀、指定狀態x_f、控制約束和性能指標，使狀態轉移過程中消耗的電量最小，求得最優控制規律，優化電機工作流程，減少不必要的電機無用功。

7.根據權利要求1或2所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述云大數據平臺還用于作為物聯網傳輸模塊、數據庫模塊、大數據分析模塊、智能決策模塊和APP模塊的載體，實現電機的數據管理、大數據分析、智能決策、可視化功能。

8.根據權利要求1或2所述的一種具有云大數據平臺的智能電機系統，其特征在于，所述APP模塊包括涵蓋電機設計、生產、管理、服務的業務運行單元，以及涵蓋設備健康管理、供應鏈管理、能耗優化等功能的應用創新單元。