【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发电厂巡检船只工具监测，具体为工具设备生命周期智能监测与管理系统。
技术介绍
1、水电厂作为重要的电力生产设施，通常拥有大量的工具和设备，其中一些可以外借给特定人员或部门，以支持维护、检修和运营任务。水电厂设施通常包括位于河流或水体中的设备和基础设施，这些设备用于发电或其他水利工程用途。小型船只的巡检和维护可以包括对水电厂设施进行定期巡检、维护和监控，以确保其正常运行和安全性。这些船只通常用于河流、湖泊或水体上，以便维护人员能够轻松访问和检查设备。
2、为了确保水电厂设备的正常运行和安全性，在传统方法中，维护工作通常是反应性的，只有在设备出现故障或问题时才会采取行动。这可能导致设备停机时间的增加和维修成本的上升；在传统方法中，维护方案往往缺乏标准化和优先级，导致维护决策的主观性和不一致性。且传统维护在船只本体工具的监测和管理，重点都在检查设备状态，而忽视了水域的环境影响和实际情况，水体中的浅水区域和沉积物可能会导致小型船只搁浅或被困，容易出现安全风险。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了工具设备生命周期智能监测与管理系统，以解决
技术介绍
中提到的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：工具设备生命周期智能监测与管理系统，包括船只登记单元、第一采集单元、数据分析单元、预警单元和维护单元；
5、所述船只登记单元用于采集并记录每
6、由数据分析单元将第一参数信息和相对应的第二实时信息进行汇总，并建立船只孪生模型，通过船只孪生模型对汇总后的第一参数信息和相对应的第二实时信息进行分析计算，获取每艘船只的船只性能系数xn，并显著标记在船只孪生模型中，所述船只性能系数xn通过以下公式生成：
7、
8、其中，ry表示燃油系数，dc表示电力消耗系数，sh表示螺旋桨磨损系数，参数意义为：燃油因子as，0.35≤as≤0.55，电力消耗因子ap，0.45≤ap≤0.66，推进器转速因子am，0.39≤am≤0.86，c为常数修正系数；
9、将船只性能系数xn与第一阈值q1进行对比，当船只性能系数xn低于第一阈值q1时，由预警单元生成第一报警信息，并发送至维护单元依据船只性能系数xn和第一阈值q1的差值和第一报警信息相关联，生成相对应的维护方案，包括：
10、根据差值的高低分配优先级维护方案，包括更换螺旋桨、发动机、轴承和电池零部件；更换推进器的清洁润滑和燃油以及船只工具的更换和清洗。
11、优选的，还包括环境监测单元，所述环境监测单元用于对船只在水电厂的水域环境和气象数据进行实时监测，获取环境监测数据，由数据分析单元获得实时环境系数zh，并将实时环境系数zh与第二阈值q2进行对比，若实时环境系数zh高于第二阈值q2，则表示当前天气和水域环境不利于船只进行维护任务。
12、优选的，所述环境监测数据包括实时风速sfs、降水量jsl、水质污染物浓度wrnd和水体水位值swz、并进行无量纲处理后，计算获取实时环境系数zh由以下公式生成：
13、
14、式中，q2>q1>q4>q3，0≤q1≤1，0≤q2≤1，0≤q3≤1，0≤q4≤1且0.9≤q1+q2+q3+q4≤1.8，q1、q2及q2和q4为权重系数，c1为常数修正系数；若实时环境系数zh大于第二阈值q2，生成第二报警信息，由预警单元向外部发出通信。
15、优选的，燃油因子as、电力消耗因子ap和推进器转速因子am由以下公式计算获得：
16、
17、
18、
19、式中，hyl表示为燃油消耗量，hxlc表示船只本次任务续航里程，dlyjxh表示为电力消耗量，tjqzs表示为推进器转速，t表示每小时转速效率里程值。
20、优选的，燃油系数ry、电力消耗系数dc和螺旋桨磨损系数sh由以下公式计算生成：
21、
22、
23、
24、式中，lszl表示为历史燃油消耗总量，zhxlc表示船只历史续航里程总数，lsdl表示为历史电力消耗总量，cctjqzs表示为本次任务推进器转速，pjzs表示为历史平均转速。
25、优选的，还包括第二采集单元，所述第二采集单元用于采集每艘船只的历史维护数据和船只年限数据，建立维修数据库；所述维修数据库包括每次维修具体维修报告、每周船只的具体使用年限、依据每周船只的具体使用年限计算获取当前超出年限值cnx，通过实际年限减去船只具体使用年限获得，并汇总每次维修报告，求和获得总维修次数zwxcs，并将总维修次数zwxcs和当前超出年限值cnx进行归一化处理。
26、优选的，还包括第二处理单元，由第二处理单元对维修数据库进行分析和计算，获取每艘船只的报废维修系数bwx，所述报废维修系数bwx通过以下公式生成：
27、
28、式中，e1>e2，0≤e1≤1，0≤e2≤1且0.8≤e1+e2≤1.8，e1及e2为权重系数，c2为常数修正系数；获取报废维修系数bwx，若报废维修系数bwx大于第三阈值q3，生成第三报警信息，由预警单元向外部发出通信。
29、优选的，还包括相关性单元，所述相关性单元用于将船只性能系数xn和实时环境系数zh进行相关性分析，计算获得相关性系数r，所述相关性系数r通过皮尔逊计算的公式具体为：
30、
31、式中，xi表示船只性能系数xn的第i个样本值，zi表示为实时环境系数zh第i个样本值，表示为船只性能系数xn的平均值，表示为实时环境系数zh的平均值；公式的含义为，相关性系数r的取值范围在-1到1之间，其中1表示完全正相关，-1表示完全负相关，0表示没有线性相关。
32、优选的，将相关性系数r与第四阈值q4进行对比，若相关性系数r大于第四阈值q4，由报警单元生成将生成第四报警信息，并生成相对应方案。
33、(三)有益效果
34、本专利技术提供了工具设备生命周期智能监测与管理系统。具备以下有益效果：
35、(1)系统利用数据分析和性能建模，能够提前识别船只设备性能下降的趋势。这使得维护团队能够采取预防性维护措施，避免了突发故障和设备停机时间，提高了设备的可靠性。通过实时数据采集和监测，维护团队能够立即了解每艘船只的状态和位置。这使能够更快速地响应紧急情况，提高了故障响应的效率。系统根据船只性能系数xn和第一阈值q1的差值分配维护方案的优先级。这有助于优化资本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：包括船只登记单元、第一采集单元、数据分析单元、预警单元和维护单元；
2.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：还包括环境监测单元，所述环境监测单元用于对船只在水电厂的水域环境和气象数据进行实时监测，获取环境监测数据，由数据分析单元获得实时环境系数ZH，并将实时环境系数ZH与第二阈值Q2进行对比，若实时环境系数ZH高于第二阈值Q2，则表示当前天气和水域环境不利于船只进行维护任务。
3.根据权利要求2所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：所述环境监测数据包括实时风速SFs、降水量JsL、水质污染物浓度Wrnd和水体水位值Swz、并进行无量纲处理后，计算获取实时环境系数ZH由以下公式生成：
4.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：燃油因子As、电力消耗因子Ap和推进器转速因子Am由以下公式计算获得：
5.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：燃油系数Ry、电力消耗系数Dc和螺旋桨磨
6.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：还包括第二采集单元，所述第二采集单元用于采集每艘船只的历史维护数据和船只年限数据，建立维修数据库；所述维修数据库包括每次维修具体维修报告、每周船只的具体使用年限、依据每周船只的具体使用年限计算获取当前超出年限值cNx，通过实际年限减去船只具体使用年限获得，并汇总每次维修报告，求和获得总维修次数Zwxcs，并将总维修次数Zwxcs和当前超出年限值cNx进行归一化处理。
7.根据权利要求6所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：还包括第二处理单元，由第二处理单元对维修数据库进行分析和计算，获取每艘船只的报废维修系数Bwx，所述报废维修系数Bwx通过以下公式生成：
8.根据权利要求7所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：还包括相关性单元，所述相关性单元用于将船只性能系数Xn和实时环境系数ZH进行相关性分析，计算获得相关性系数R，所述相关性系数R通过皮尔逊计算的公式具体为：
9.根据权利要求8所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：将相关性系数R与第四阈值Q4进行对比，若相关性系数R大于第四阈值Q4，由报警单元生成将生成第四报警信息，并生成相对应方案。
...【技术特征摘要】
1.工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：包括船只登记单元、第一采集单元、数据分析单元、预警单元和维护单元；
2.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：还包括环境监测单元，所述环境监测单元用于对船只在水电厂的水域环境和气象数据进行实时监测，获取环境监测数据，由数据分析单元获得实时环境系数zh，并将实时环境系数zh与第二阈值q2进行对比，若实时环境系数zh高于第二阈值q2，则表示当前天气和水域环境不利于船只进行维护任务。
3.根据权利要求2所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：所述环境监测数据包括实时风速sfs、降水量jsl、水质污染物浓度wrnd和水体水位值swz、并进行无量纲处理后，计算获取实时环境系数zh由以下公式生成：
4.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：燃油因子as、电力消耗因子ap和推进器转速因子am由以下公式计算获得：
5.根据权利要求1所述的工具设备生命周期智能监测与管理系统，其特征在于：燃油系数ry、电力消耗系数dc和螺旋桨磨损系数sh由以下公式计算生成：
6.根据权利要求1所述的工具设备生命...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋洪亮，陈宇，魏盼，李文金，郑雪筠，李海峰，阮跃红，虞晓昕，何林，蒋昌贵，牟振华，李跃红，昝勇，华金涛，李志高，张俊，王鑫德，丁伟，李清彬，陈长顺，吴宇骏，何林杰，钱朝东，李常生，王殿君，杨辉，王燕武，腾达，时瑞成，常旭鹏，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司黄登·大华桥水电厂，
类型：发明
国别省市：
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