一种热力站设备健康状态监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种热力站设备健康状态监测系统及方法，采用多传感器信息融合技术，将板式换热器堵塞、电机轴承磨损、管道爆裂等问题纳入实时状态监管体系，通过增加振动、温度传感器的方式建立温度、振动故障诊断专家分析、温度场分析模型，结合原PLC的压力流量等实时数据，形成综合设备故障预警系统，实时判断设备异常情况，采集处理分析故障信息，为现场巡点检提供重点检查依据。通过设备状态数据的收集，结合边缘计算智能分析，对设备当前的运行健康状态进行有效评估，并及时提供预警信息，提前发出设备故障预警等级，为检修人员快速检查，提高设备可靠性提供保障。提高设备可靠性提供保障。提高设备可靠性提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种热力站设备健康状态监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及热力站设备
，具体为一种热力站设备健康状态监测系统及方法。

技术介绍

[0002]热力站是供热网络与用户连接的中转站，将热网输送的热媒通过定向调整后转为可分配热能，满足居民用暖的需求。标准热力站设备配置有换热器、循环泵、一二次网除污器、补水泵、补水箱、计量仪表、控制阀门等。根据热力站规模不同，设备数量多少及设备大小有差异。热力站分布根据城市规划无序设立，点多且分散，一般中小城市热网管理公司下辖多个热力站，其设备保有量巨大，给检修维护工作带来很大压力。
[0003]目前都是按照计划性检修方式和突发故障检修进行检修工作，计划性检修方式是在供热停止阶段对所有的热力设备进行检查维护，对故障点进行维护，该方式费时费力，而且不能对隐匿的故障点做到有效清除；突发故障检修则是供热期间热力设备出现突发故障后进行维护，在维护阶段会影响该区域的供暖，检修工作人员每天忙于处理设备突发故障，大大增加工人的工作量。
[0004]现有热力站设备管理方式方法，全部基于PLC逻辑控制方法实现换热站设备闭环运行，该类控制方式属于运行自动化，针对设备故障仅有简易的故障报警和过载保护功能，不能对设备故障进行有效预警，需要配合人工巡检才能保障设备正常运行。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种热力站设备健康状态监测系统及方法，能够有效检测热力设备的运行状态，根据运行状态输出热力设备的预警信号，尽早排出故障，减轻维护压力，降低热力设备的运行成本，
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种热力站设备健康状态监测系统，包括换热器堵塞预警单元、管道漏爆预警单元、电机预警单元和控制单元；
[0008]所述换热器堵塞预警单元，用于获取热力系统中换热器介质的压力、温度和流量参数，并将获取的压力、温度和流量发送给机头显示；
[0009]所述管道漏爆预警单元，用于获取热力系统中各供水管线的压力和流量参数，并将获取的压力和流量参数发送给机头显示；
[0010]所述电机预警单元，用户获取热力系统中各电机的振动参数、温度参数和电压和电流参数，并将获取的振动参数、温度参数和电压和电流参数发送给机头显示；
[0011]所述控制单元，用于对接收到的参数进行分析并输出预警信号。
[0012]优选的，所述换热器堵塞预警单元包括设置在换热器的进水口和出水口的管路上均设置压力传感器、温度传感器和流量传感器。
[0013]优选的，所述电机预警单元包括设置循环泵和补水泵上的振动传感器、温度传感
器和电流电压传感器。
[0014]优选的，管道漏爆预警单元包括流量传感器和压力传感器；热力系统的介质流通管路上间隔一定距离设置流量传感器和压力传感器。
[0015]优选的，所述控制单元包括数据采集模块、预警分析模块和显示模块，数据采集模块通过无线方式与各传感器连接，采集模块和显示模块与预警分析模块连接。
[0016]一种热力站设备健康状态监测系统的预警方法，所述换热器堵塞预警单元的预警方法如下：
[0017]获取换热器供水回水的进水口和出水口的压力、流量和温度参数，将获取的参数作为样本数据输入到构建的堵塞机器学习模型中，对堵塞机器学习模型进行训练，训练后的堵塞机器学习模型得到当前换热器的正常运行状态以及报警阈值，当换热器的运行参数不符合正常的运行状态则输出预警信号。
[0018]优选的，所述电机预警单元的预警方法如下：
[0019]获取振动传感器、温度传感器和电压电流传感器历史时间段的正常状态的振动参数跳变曲线、温度跳变曲线、三相电压平衡曲线和电流负载曲线，并作为样本数据输入到构建的电机预警机器学习模型中，对电机预警机器学习模型进行训练，训练后的电机预警机器学习模型得到电机正常状态的运行参数；
[0020]将电机的实时运行参数输入到训练后的电机预警机器学习模型中，对电机的实时运行状态进行判断，并根据判断结果输出预警信号。
[0021]优选的，所述管道漏爆预警单元的预警方法如下：
[0022]获取各传感器K值将其作为样本数据输入到构建的管道预警机器学习模型中，对管道预警机器学习模型进行训练，训练后的管道预警机器学习模型将所有的传感器的K值进行复合运算得到各热力管路的标准健康状态L；
[0023]将实时的各传感器K值输入到训练后的管道预警机器学习模型中，并输出当前管道的实时健康状态L1，将标准健康状态L与实时的实时健康状态L1进行比较，输出预警信号。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0025]本专利技术提供的一种热力站设备健康状态监测系统，该系统采用多传感器信息融合技术，将板式换热器堵塞、电机轴承磨损、管道爆裂等问题纳入实时状态监管体系，通过增加振动、温度传感器的方式建立温度、振动故障诊断专家分析、温度场分析模型，结合原PLC的压力流量等实时数据，形成综合设备故障预警系统，实时判断设备异常情况，采集处理分析故障信息，为现场巡点检提供重点检查依据。通过设备状态数据的收集，结合边缘计算智能分析，对设备当前的运行健康状态进行有效评估，并及时提供预警信息，提前发出设备故障预警等级，为检修人员快速检查，提高设备可靠性提供保障。
附图说明
[0026]图1为本专利技术热力站设备健康状态监测系统的结构框图；
[0027]图2为本专利技术热力站设备健康状态监测系统的结构图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0029]一种热力站设备健康状态监测系统，包括换热器堵塞预警单元、管道漏爆预警单元、电机预警单元和控制单元；
[0030]换热器堵塞预警单元，用于获取热力系统中换热器介质的压力、温度和流量参数，并将获取的压力、温度和流量发送给机头显示。
[0031]管道漏爆预警单元，用于获取热力系统中各供水管线的压力和流量参数，并将获取的压力和流量参数发送给机头显示。
[0032]电机预警单元，用户获取热力系统中各电机的振动参数、温度参数和电压和电流参数，并将获取的振动参数、温度参数和电压和电流参数发送给机头显示。
[0033]控制单元，用于对接收到的参数进行分析并输出预警信号。
[0034]换热器堵塞预警单元包括压力传感器、温度传感器和流量传感器，换热器的进水口和出水口的管路上均设置压力传感器、温度传感器和流量传感器，进而获取换热器进水口和出水口的压力、流量和温度。
[0035]通过传感器获取换热器供水回水的进水口和出水口的压力、流量和温度参数，将获取的参数作为样本数据输入到构建的堵塞机器学习模型中，对堵塞机器学习模型进行训练，经过分析历史时间段内、对应的当前时间的换热器的工况参数，堵塞机器学习模型得出当前换热器的正常运行状态，同时得出当前时间段准确报警阈值，最终获得换热器合理有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热力站设备健康状态监测系统，其特征在于，包括换热器堵塞预警单元、管道漏爆预警单元、电机预警单元和控制单元；所述换热器堵塞预警单元，用于获取热力系统中换热器介质的压力、温度和流量参数，并将获取的压力、温度和流量发送给机头显示；所述管道漏爆预警单元，用于获取热力系统中各供水管线的压力和流量参数，并将获取的压力和流量参数发送给机头显示；所述电机预警单元，用户获取热力系统中各电机的振动参数、温度参数和电压和电流参数，并将获取的振动参数、温度参数和电压和电流参数发送给机头显示；所述控制单元，用于对接收到的参数进行分析并输出预警信号。2.根据权利要求1所述的一种热力站设备健康状态监测系统，其特征在于，所述换热器堵塞预警单元包括设置在换热器的进水口和出水口的管路上均设置压力传感器、温度传感器和流量传感器。3.根据权利要求1所述的一种热力站设备健康状态监测系统，其特征在于，所述电机预警单元包括设置循环泵和补水泵上的振动传感器、温度传感器和电流电压传感器。4.根据权利要求1所述的一种热力站设备健康状态监测系统，其特征在于，管道漏爆预警单元包括流量传感器和压力传感器；热力系统的介质流通管路上间隔一定距离设置流量传感器和压力传感器。5.根据权利要求1所述的一种热力站设备健康状态监测系统，其特征在于，所述控制单元包括数据采集模块、预警分析模块和显示模块，数据采集模块通过无线方式与各传感器连接，采集模块和显示模块与预警分析模块连接。6.一种权利要求1
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5任一项所述的一种热力站设备健康状...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树江，王政，李冬生，陈浩，孙有伟，王宇，王炳莉，
申请(专利权)人：山东日照发电有限公司，
类型：发明
国别省市：