水电站安全监测故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及自动化测控技术领域，具体涉及水电站安全监测故障诊断方法及系统。包括以下步骤：建立水电站安全监测的故障树分析诊断模型；采集水电站基础监测数据；对采集的水电站基础监测数据进行数据筛选，获得有效待测数据；将有效待测数据输入故障树分析诊断模型进行分析诊断，输出诊断结果，诊断结果包括有故障发生和无故障发生，若有故障发生则诊断结果还包括故障因素。本发明专利技术可以可以自动完成水电站安全监测的故障诊断及故障因素分析，相较于人工的经验判断更智能高效。

【技术实现步骤摘要】
水电站安全监测故障诊断方法及系统
本专利技术涉及自动化测控
，具体涉及水电站安全监测故障诊断方法及系统。
技术介绍
水电站大坝能否安全运行不仅直接影响电厂经济效益，更与下游人民的生命财产、国民经济发展和生态环境密切相关，而工程安全监测作为评判大坝运行状态的手段就显得尤为重要。为了落实水电站大坝运行安全监督管理的相关规定，对于重要项目，应当实施自动化监测，并保证相关设施全天候连续正常工作，使大坝上级管理单位和大坝中心能够随时远程采集到数据。随着电子技术的发展、数字通讯技术的推广应用，电力系统的工程监测自动化已全面展开。目前水电站监测项目如变形、渗流、应力应变等内观测量均实现了自动化监测，在大坝的竣工阶段就逐步实现监测系统自动化建设和集中调试。但是目前的水电站安全监测自动化系统在运行过程中，大多是设定相应监测参数的预警阈值或者预警范围，一旦超出预警阈值或者预警范围就发出预警信息，而监测人员需根据预警信息，调取相应的监测参数来人工分析预警原因以及监测参数对应的故障因素，这样的诊断方式依赖于人工的经验判断，实际实施过程中不够方便、智能，须待改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了水电站安全监测故障诊断方法及系统，其应用时，可以自动完成水电站安全监测的故障诊断及故障因素分析，相较于人工的经验判断更智能高效。本专利技术所采用的技术方案为：水电站安全监测故障诊断方法，包括以下步骤：建立水电站安全监测的故障树分析诊断模型；采集水电站基础监测数据；对采集的水电站基础监测数据进行数据筛选，获得有效待测数据；将有效待测数据输入故障树分析诊断模型进行分析诊断，输出诊断结果，诊断结果包括有故障发生和无故障发生，若有故障发生则诊断结果还包括故障因素。作为上述技术方案的优选，采集水电站基础监测数据的过程包括：在水电站安装监测传感器以及带有测量模块和网络交换机的PLC控制器，PLC控制器通过测量模块获取监测传感器的传感数据，PLC控制器再通过网络交换机上传水电站基础监测数据；所述水电站基础监测数据包括监测传感器的传感数据、监测传感器和PLC控制器内各器件之间的通讯参数以及监测传感器和PLC控制器内各器件的工作参数。作为上述技术方案的优选，所述故障树分析诊断模型的建立步骤包括：获取水电站安全监测的各故障因素以及各故障因素对应的故障参数；根据各故障因素以及故障因素对应的故障参数建立故障树预诊断模型；获取水电站安全监测的实际监测参数样本对故障树预诊断模型进行训练和更改，获得最终的故障树分析诊断模型。作为上述技术方案的优选，获取的水电站安全监测故障因素包括采集服务故障、PLC数据故障以及网络通讯故障，网络通讯故障包括PLC端通讯故障和交换机故障，PLC数据故障包括测量模块故障、PLC电源故障和传感器故障，测量模块故障包括测量模块电源故障和测量模块传输故障，测量模块传输故障包括模块端口故障和模块传输线路故障。作为上述技术方案的优选，对水电站基础监测数据进行数据筛选的过程包括：利用边缘计算方法对水电站基础监测数据进行可信度评估，对评估不通过的数据进行剔除，评估通过的则为有效待测数据。作为上述技术方案的优选，还包括预先制定故障因素分类表，在故障因素分类表中，每个故障因素均对应设有唯一的分类编码，所述故障树分析诊断模型输出的诊断结果包括有故障发生或者无故障发生，若有故障发生则输出一个分类编码，通过将分类编码在故障因素分类表中进行自动查询获得对应的故障因素。作为上述技术方案的优选，还包括预先在故障树分析诊断模型中对故障因素进行预警分级，故障树分析诊断模型在得出故障因素后，还根据故障因素所对应的预警分级输出相应的分级预警信息。作为上述技术方案的优选，故障因素的预警分级包括一级预警和二级预警，其中需立即排除的故障因素编入一级预警，否则编入二级预警。作为上述技术方案的优选，故障因素的预警分级包括一级预警和二级预警，其中需人工排除的故障因素编入一级预警，否则编入二级预警。水电站安全监测故障诊断系统，包括数据采集模块、数据筛选模块、和故障分析诊断模块，数据采集模块的输出端对接数据筛选模块的输入端，数据筛选模块的输出端对接故障分析诊断模块的输入端，其中，数据采集模块用于采集水电站基础监测数据，数据筛选模块用于对水电站基础监测数据进行数据筛选，获得有效待测数据，故障分析诊断模块用于对有效待测数据进行分析诊断，输出诊断结果，诊断结果包括有故障发生和无故障发生，若有故障发生则诊断结果还包括故障因素。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对水电站基础监测数据进行数据筛选获得有效待测数据，再通过故障树分析诊断模型对有效待测数据进行自动分析诊断，若有故障发生则能得到包含具体故障因素的故障诊断结果，通过这样方法可以自动完成水电站安全监测的故障诊断及故障因素分析，而不需要依赖于人工的经验来判断故障及对应的故障因素，相较于现有的技术更方便、智能和高效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术的方法步骤示意图；图2为实施例2中的故障树结构示意图；图3为实施例3中的故障诊断系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本专利技术的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本专利技术，并且不应当理解为本专利技术限制在本文阐述的实施例中。应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本专利技术的示例实施例的范围。应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。应当理解，在本专利技术的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水电站安全监测故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/n建立水电站安全监测的故障树分析诊断模型；/n采集水电站基础监测数据；/n对采集的水电站基础监测数据进行数据筛选，获得有效待测数据；/n将有效待测数据输入故障树分析诊断模型进行分析诊断，输出诊断结果，诊断结果包括有故障发生和无故障发生，若有故障发生则诊断结果还包括故障因素。/n

【技术特征摘要】
1.水电站安全监测故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立水电站安全监测的故障树分析诊断模型；
采集水电站基础监测数据；
对采集的水电站基础监测数据进行数据筛选，获得有效待测数据；
将有效待测数据输入故障树分析诊断模型进行分析诊断，输出诊断结果，诊断结果包括有故障发生和无故障发生，若有故障发生则诊断结果还包括故障因素。


2.根据权利要求1所述的水电站安全监测故障诊断方法，其特征在于：采集水电站基础监测数据的过程包括：在水电站安装监测传感器以及带有测量模块和网络交换机的PLC控制器，PLC控制器通过测量模块获取监测传感器的传感数据，PLC控制器再通过网络交换机上传水电站基础监测数据；所述水电站基础监测数据包括监测传感器的传感数据、监测传感器和PLC控制器内各器件之间的通讯参数以及监测传感器和PLC控制器内各器件的工作参数。


3.根据权利要求2所述的水电站安全监测故障诊断方法，其特征在于：所述故障树分析诊断模型的建立步骤包括：
获取水电站安全监测的各故障因素以及各故障因素对应的故障参数；
根据各故障因素以及故障因素对应的故障参数建立故障树预诊断模型；
获取水电站安全监测的实际监测参数样本对故障树预诊断模型进行训练和更改，获得最终的故障树分析诊断模型。


4.根据权利要求3所述的水电站安全监测故障诊断方法，其特征在于：获取的水电站安全监测故障因素包括采集服务故障、PLC数据故障以及网络通讯故障，网络通讯故障包括PLC端通讯故障和交换机故障，PLC数据故障包括测量模块故障、PLC电源故障和传感器故障，测量模块故障包括测量模块电源故障和测量模块传输故障，测量模块传输故障包括模块端口故障和模块传输线路故障。


5.根据权利要求1所述的水电站安全监测故障诊断方法，其特征在于：对...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿兴海，张建军，胡豫庆，赵杰，熊小虎，黄会宝，
申请(专利权)人：国电大渡河流域水电开发有限公司，成都锐达自动控制有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51