一种设备检测点的数据分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种设备检测点的数据分析系统，包括设备管理系统以及与所述备管理系统通信连接的数据处理单元；所述设备管理系统用于提供各设备检测点的数据，并将各设备检测点的数据送入所述数据处理单元进行预测分析；所述设备管理系统包括配置在各设备检测点的检测装置、与设备及各检测装置数据连接的设备控制单元以及服务器，该服务器与设备检测点上的检测装置和设备控制单元进行数据通信，所述数据处理单元将数据分析结果发送设备控制单元进行显示或保存。本发明专利技术通过对检测数据与预测数据之间的差异进行分析以及对应不同的工况选择不同的数据预测模型，减少数据量并增加了数据分析的准确度，具有较高的分析灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种设备检测点的数据分析系统
本申请属于设备检测与数据处理
，尤其涉及一种设备检测点的数据分析系统。
技术介绍
工业设备在出现故障时通常会引起设备参数的变化，例如振动异常、温度异常等，通过分析这些参数的变化可对设备在使用过程中发生的故障起到预警作用。目前，在分析这些参数的数据时，普遍采用一固定值作为预警线的方式，通过该固定值与数据进行比较，从而确定数据是否异常，但这种方式灵活性较低，导致预警时效性较差，例如经常会出现没有超过预警线，但是处于故障状态的情况。在正常的生产运作过程中，设备的运行状态，或输出状态，会随着时间、工况、需求、等各种因素发生改变而改变。固定的预警值，并不能实时反映出这些因素带来的影响。如果预警值范围过窄，极容易产生误报；而过宽的预警值则失去了预警的意义，只能当故障发生时带来警示作用
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种设备检测点的数据分析系统，本专利技术的分析系统用于解决现有技术中因预警线不够灵活而导致数据分析结果准确率低的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术效果：根据本专利技术的一个方面，提供一种设备检测点的数据分析系统，所述数据分析系统包括：包括设备管理系统以及与所述备管理系统通信连接的数据处理单元；所述设备管理系统用于提供各设备检测点的数据，并将各设备检测点的数据送入所述数据处理单元进行预测分析；所述设备管理系统包括，配置在各设备检测点的检测装置，用于提供各设备检测点的当前工作状态、当前运行数据和当前检测数据；与设备及各检测装置数据连接的设备控制单元，用以控制设备的工作状态、以及收集并转发各所述当前检测数据；服务器，与设备检测点上的检测装置和设备控制单元进行数据通信，用于接收当前各种检测数据并执行设备检测点的数据分析结果；所述数据处理单元，用于与设备检测点上的检测装置或设备控制单元进行数据通信，所述数据处理单元将数据分析结果发送设备控制单元进行显示或保存。上述方案优选的，所述设备为抽水蓄能发电电动机，所述的设备检测点设置在以下任一位置：抽水蓄能发电电动机各轴承的轴瓦处、及润滑油油箱内；所述数据处理单元包括数据采集模块、数据处理模块和数据发送模块；所述数据采集模用以获取设备检测点的当前工作状态、当前运行数据以及所述设备检测点上的当前检测数据；所述数据处理模块用以根据所述当前工作状态及当前运行数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的当前预测数据；以及分析当前预测数据与所述当前检测数据之间的差异，以得到所述设备检测点的数据分析结果；所述数据发送模块将数据处理模块每一次得到的各设备检测点的数据分析结果发送给所述设备控制单元。上述方案优选的，所述数据处理模块还用以预处理所述当前运行数据以得到当前特征数据；以及根据所述当前工作状态及所述当前特征数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的当前预测数据。上述方案优选的，所述设备检测点的数据为温度数据，所述当前运行数据包括在当前工作状态对应的时间段内的以下至少一种数据：当前工作状态开始时所述设备检测点的检测数据、当前工作状态维持的时长、设备当前的输出功率和设备当前的冷却水进口温度。上述方案优选的，所述当前预测数据是通过执行一个数据预测模型而得到的，该数据预测模型是根据所述当前工作状态对应选择的；所述数据处理模块还用以训练所述数据预测模型；所述数据预测模型是通过所述设备的历史工作状态、历史运行数据以及所述设备检测点上的历史检测数据训练得到的，该数据预测模型的训练过程包括：数据采集模块获取所述设备的历史工作状态、所述历史运行数据以及所述设备检测点上的历史检测数据；数据处理模块根据所述历史工作状态及所述历史运行数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的历史预测数据；数据处理模块通过分析所述历史预测数据与所述历史检测数据之间的差异，调整所述数据预测模型中的参数，以使所述数据预测模型的预测误差范围在预设误差范围内。上述方案进一步优选的，所述数据处理模块还用以预处理所述历史运行数据以得到所述历史特征数据，以及根据所述历史工作状态及历史特征数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的历史预测数据。上述方案进一步优选的，所述数据处理模块还根据所述当前预测数据与所述当前检测数据之间的差值，得到所述设备检测点的数据分析结果。上述方案进一步优选的，所述数据处理模块还将所述当前预测数据和所述当前检测数据输入一个残差模型，以得到所述设备检测点的数据分析结果，该残差模型是根据历史预测数据与设备检测点上的历史检测数据训练得到的。上述方案进一步优选的，所述数据处理模块还用以训练所述残差模型，所述残差模型的训练方法包括:根据多组历史工作状态及其对应的历史运行数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的多个历史预测数据；所述预测计算通过所述数据处理模块执行一个数据预测模型而得到历史预测数据；分析多个所述历史预测数据与所对应的多个历史检测数据之间的差异，拟合得到所述差异的分布；根据所述差异的分布，得到所述残差模型中用于输出设备检测点分析结果的分析阈值区间。上述方案进一步优选的，所述数据处理模块还用以执行以下至少一种步骤：将所得到的所述设备检测点的数据分析结果呈现在所述设备控制单元的显示界面中，以及基于所得到的所述设备检测点数据分析结果的异常分析结果触发预警信号。综上所述，由于本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：(1)、本申请的分析系统通过对检测数据与预测数据之间的差异进行分析以得到设备检测点的数据分析结果，具有较高的分析灵活性。(2)、本申请的分析系统通过机器学习算法辅助分析，对设备历史上的大量事件记录进行分类学习和分析，为预测数据的预测计算提供基础，本申请的分析系统通过对运行数据进行预处理，及对应不同的设备检测点、不同的工作状态选择不同的数据预测模型，从而在减少数据量的同时增加了数据分析的准确度。(3)、选用不因机组异常工作状况而发生改变的值作为预测用特征来源，避免了因故障发生引起的特征值异常导致的预测值偏移，保证了预测系统的稳定性；另外，本申请还通过残差模型辅助分析，进一步减少了分析误差。附图说明图1是本专利技术的一种设备检测点的数据分析系统的原理图；图2是本专利技术的所述数据处理单元的原理图；图3是本专利技术的数据处理单元的分析流程图；图4是本专利技术的数据预测模型的训练方法流程图；图5是本专利技术的预测计算的流程图；图6是本专利技术的设备检测点的检测数据的变化过程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本专利技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本专利技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本专利技术的这些方面。虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种系统，但是这些系统不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备检测点的数据分析系统，其特征在于：所述数据分析系统包括：包括设备管理系统以及与所述备管理系统通信连接的数据处理单元；所述设备管理系统用于提供各设备检测点的数据，并将各设备检测点的数据送入所述数据处理单元进行预测分析；/n所述设备管理系统包括，配置在各设备检测点的检测装置，用于提供各设备检测点的当前工作状态、当前运行数据和当前检测数据；/n与设备及各检测装置数据连接的设备控制单元，用以控制设备的工作状态、以及收集并转发各所述当前检测数据；/n服务器，与设备检测点上的检测装置和设备控制单元进行数据通信，以及用于接收当前各设备检测点的当前工作状态、当前运行数据和当前检测数据；/n所述数据处理单元，用于执行服务器提供的设备检测点的数据并进行数据分析，以及用于与设备检测点上的检测装置或设备控制单元进行数据通信，所述数据处理单元将数据分析结果发送设备控制单元进行显示或保存。/n

【技术特征摘要】
1.一种设备检测点的数据分析系统，其特征在于：所述数据分析系统包括：包括设备管理系统以及与所述备管理系统通信连接的数据处理单元；所述设备管理系统用于提供各设备检测点的数据，并将各设备检测点的数据送入所述数据处理单元进行预测分析；
所述设备管理系统包括，配置在各设备检测点的检测装置，用于提供各设备检测点的当前工作状态、当前运行数据和当前检测数据；
与设备及各检测装置数据连接的设备控制单元，用以控制设备的工作状态、以及收集并转发各所述当前检测数据；
服务器，与设备检测点上的检测装置和设备控制单元进行数据通信，以及用于接收当前各设备检测点的当前工作状态、当前运行数据和当前检测数据；
所述数据处理单元，用于执行服务器提供的设备检测点的数据并进行数据分析，以及用于与设备检测点上的检测装置或设备控制单元进行数据通信，所述数据处理单元将数据分析结果发送设备控制单元进行显示或保存。


2.根据权利要求1所述的一种设备检测点的数据分析系统，其特征在于：所述设备为抽水蓄能发电电动机，所述的设备检测点设置在以下任一位置：抽水蓄能发电电动机各轴承的轴瓦处、及润滑油油箱内；所述数据处理单元包括数据采集模块、数据处理模块和数据发送模块；
所述数据采集模用以获取设备检测点的当前工作状态、当前运行数据以及所述设备检测点上的当前检测数据；
所述数据处理模块用以根据所述当前工作状态及当前运行数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的当前预测数据；以及分析当前预测数据与所述当前检测数据之间的差异，以得到所述设备检测点的数据分析结果；
所述数据发送模块将数据处理模块每一次得到的各设备检测点的数据分析结果发送给所述设备控制单元。


3.根据权利要求2所述的一种设备检测点的数据分析系统，其特征在于：所述数据处理模块还用以预处理所述当前运行数据以得到当前特征数据；以及根据所述当前工作状态及所述当前特征数据进行预测计算，以获得所述设备检测点的当前预测数据。


4.根据权利要求3所述的一种设备检测点的数据分析系统，其特征在于：所述设备检测点的数据为温度数据，所述当前运行数据包括在当前工作状态对应的时间段内的以下至少一种数据：当前工作状态开始时所述设备检测点的检测数据、当前工作状态维持的时长、设备当前的输出功率和设备当前的冷却水进口温度。


5.根据权利要求3所述的一种设备检测点的数据分析系统，其特征在于：所述当前预测数据是通...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩宇，代雄，杨铭轩，张豪，邱小波，姚明亮，于亚雄，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44