[發明專利]一種水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法

在審

• 申請號: 202010832283.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112196717A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李亞雄;韓謙毅;蘇力;胡波;劉惠娟
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00;F03B15/00;F03B13/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

1.一種水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，所述方法通過水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷體系實現的，其特征在于：所述水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷體系包括維護決策中心工作站(1)、現地監測單元(2)、遠程專家工作站(3)、移動工作站(4)和工程師工作站(5)，所述現地監測單元(2)、遠程專家工作站(3)、移動工作站(4)和工程師工作站(5)均與維護決策中心工作站(1)連接，

所述維護決策中心工作站(1)包括數據庫服務器(6)和診斷與管理中心(7)，所述數據庫服務器(6)包括實時數據庫(8)、歷史數據庫(9)和知識庫(10)，所述診斷與管理中心(7)包括推理機(11)和生命周期管理模塊(12)，所述推理機(11)與生命周期管理模塊(12)連接，所述實時數據庫(8)、歷史數據庫(9)和知識庫(10)均與生命周期管理模塊(12)連接，所述歷史數據庫(9)與推理機(11)連接；

所述水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法包括異常狀態檢測和故障診斷兩部分，在故障診斷的部分上采用自動診斷和交互式診斷兩種方式。

2.根據權利要求1所述的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，其特征在于：采用Canbus將數據由調速器傳輸至現地監測單元(2)或直接由傳感器采集至現地監測單元(2)，然后現地監測單元(2)由廠級Internet與服務器端連接，以TCP/IP的方式將數據傳輸給服務器。

3.根據權利要求1所述的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，其特征在于：所述實時數據庫(8)存儲用戶信息數據、實時狀態數據，為運行分析提供數據支持；所述歷史數據庫(9)存儲歷史狀態數據、診斷維修歷史、歷史故障數據，使用戶能夠進行歷史回顧；所述知識庫(10)存儲設備信息、規則案例、故障征兆、運行工況，為基于專家系統的故障診斷提供指導；數據庫服務器(6)為用戶提供各種數據服務，其中包括數據庫管理，數據庫操作和數據庫維護。

4.根據權利要求1所述的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，其特征在于：所述推理機(11)負責數據分析、故障診斷、故障報警、提供建議、維修決策，它對調速器的狀態進行統計，監測調速器性能下降，實現故障診斷，并提供維修建議；所述生命周期管理模塊(12)負責規劃設計、采購建議、運行維護、技改報廢，利用歷史數據庫中的信息對設備進行管理，為維護人員的工作提供輔助方案，為檢修工程師提供決策支持。

5.根據權利要求1所述的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，其特征在于：所述遠程專家工作站(3)通過Internet從維護決策中心工作站(1)的實時數據庫(8)對實時數據進行監測，通過推理機(11)分析實時數據的特征與趨勢，訪問歷史數據庫(9)進行狀態分析，結合專家自身經驗與知識庫(10)中的規則進行故障診斷，并將診斷結果上傳到數據庫服務器；所述移動工作站(4)提供了一個現場監測和診斷分析的平臺，其負責工程師現場診斷時，數據的查詢、診斷及診斷結果的上傳；所述工程師工作站(5)是一個提供給室內工程師查詢數據，提出診斷建議的平臺。

6.根據權利要求1所述的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，其特征在于：異常狀態指系統監測的某狀態量超過閾值或產生不正常的波動、系統運行時的性能與歷史情況對比有所降低或系統無法按要求完成某控制指令。

7.根據權利要求6所述的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，其特征在于：以歷史故障診斷模式為例，當用戶選定需要歷史故障診斷分析的時間段后，故障診斷專家系統首先分析水輪機調速系統的運行工況；在工況確定后，通過對狀態量的分析以及相關性能指標的計算和比較，最終得出是否存在異常狀態；異常狀態的得出依賴于專家知識的收集、整理，甚至有時需要較復雜的計算；在異常狀態的檢測環節，本方法采用了一種半開放的模式，用戶只能修改各異常狀態檢測中的閾值。