【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柴油发电机领域，涉及数字孪生技术，具体是柴油发电机数字孪生控制系统。
技术介绍
1、应急柴油机组可靠性降低会增加核电厂全场断电(sbo)事故的概率，提高应急电源的可靠性对核安全是至关重要的。另外，由于应急柴油发电机组的失效使停堆风险增大，直接影响核电站机组可用率和电厂的效益。
2、目前柴油机的控制是利用机械控制的方式，但随着工业控制要求的不断提高，机械控制的方式己无法满足工厂和企业的使用需求，在实际应用中，机械控制方式难以实现实时监测，且无法准确掌握柴油机运行状态，导致柴油机故障无法正常工作。
3、因此，本专利技术提出柴油发电机数字孪生控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了柴油发电机数字孪生控制系统，用于现有技术中机械控制方式难以实现实时监测，且无法准确掌握柴油机运行状态，导致柴油机故障无法正常工作的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了柴油发电机数字孪生控制系统，包括模型构建模块，以及与之相连接的数据采集模块和数据处理模块；所述数据处理模块与设备控制模块连接；
3、所述数据采集模块用于采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，包括温度、电流、电压、转速，发送至模型构建模块和数据处理模块；
4、所述模型构建模块用于根据发电机的历史运行数据以及发电机设备物理数据构建发电机的数字孪生模型；
5、所述数据处理模块用于对发
6、其中，将t周期内的电流、电压、转速分别进行均值处理，电流均值a，电压均值v，转速均值z；由电压电流计算得到的发电机输出功率p0，由转速计算得到的发电机输出功率p1；将p0与p1进行比较，且设置p0、p1之间的差值阈值p2：
7、若p0-p1>p2，则发电机工作异常，发送发电机异常信号至数字孪生模型；
8、所述数字孪生模型对接收的信号进行处理：
9、当接收到发电机异常信号时，发电机数字孪生模型显示工作异常预警，并生成检修指令至设备控制模块；
10、所述设备控制模块对接收到的指令进行处理：
11、当接收到检修指令时，设备控制模块派维修人员对异常发电机进行及时维修。
12、优选的，所述数据采集模块用于采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和光电式转速传感器；
13、其中，温度传感器用于采集燃烧室和冷却液的温度数据，电流传感器用于采集电流，电压传感器用于采集电压，光电式转速传感器采集获取转速。
14、优选的，数据采集模块将采集到的发电机运行数据实时传输到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新。
15、优选的，所述p0与p1进行比较，包括：
16、若p0-p1≤p2，则发电机工作正常，发送发电机正常信号至数字孪生模型。优选的，所述由电压电流计算得到的发电机输出功率p0：
17、p0＝α×a×v
18、其中，α为功率因素，取值大于0。
19、优选的，所述由转速计算得到的发电机输出功率p1：
20、p1＝β×z
21、其中，β为扭矩，其取值与发电机的规格和性能参数相关。
22、优选的，所述数字孪生模型对接收的信号进行处理还包括：
23、当接收到燃烧室或冷却液温度过高信号时，发电机数字孪生模型发出高温预警，并生成燃烧室或冷却液降温指令至设备控制模块；
24、当接收到燃烧室或冷却液温度过低信号时，发电机数字孪生模型发出低温预警，并生成燃烧室或冷却液升温指令至设备控制模块；
25、当接收到发电机正常信号时，发电机数字孪生模型显示工作正常。
26、优选的，所述设备控制模块对接收到的指令进行处理，包括：
27、当接收到降温指令时，其中，减少喷油器的喷油量，降低燃烧室温度；打开散热器风机，降低冷却液温度；
28、当接收到升温指令时，增加喷油器的喷油量，提高燃烧室的温度；冷却液温度不做调整。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、1.本专利技术通过虚拟现实技术和物联网技术，将实际发电机与数字孪生模型进行连接，实时获取发电机的相关数据，并将其输入到数字孪生模型中进行仿真分析和预测。基于数字孪生模型的结果，有效的对柴油发电机进行实时监控并对其可靠性进行预判，以便于能准确评估和预警机组系统及整机的劣化情况，方便于合理安排检修条目，实现针对性维修，极大提高了经济效益，进而保证了核电厂的安全运营；
31、2.本专利技术数据采集模块采集发电机的历史运行数据和实时运行参数；模型构建模块构建柴油发电机数字孪生模型，且数字孪生模型的监测参数与对应的数据采集模块进行关联；数据处理模块对接收的数据进行处理，评估柴油发电机的输出功率，进而分析柴油发电机的工作状态；设备控制模块对出现异常的发电机进行检修；该系统利用数字孪生技术实现对柴油发电机的实时监测与控制，提高了发电机的运行效率和可靠性。
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1.柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，包括模型构建模块，以及与之相连接的数据采集模块和数据处理模块；所述数据处理模块与设备控制模块连接；
2.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述数据采集模块用于采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和光电式转速传感器；
3.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，数据采集模块将采集到的发电机运行数据实时传输到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新。
4.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述P0与P1进行比较，包括：
5.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述由电压电流计算得到的发电机输出功率P0：
6.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述由转速计算得到的发电机输出功率P1：
7.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述数字孪生模型对接收的信号进行处理还包括：
8.如权利要求1所述的
...【技术特征摘要】
1.柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，包括模型构建模块，以及与之相连接的数据采集模块和数据处理模块；所述数据处理模块与设备控制模块连接；
2.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述数据采集模块用于采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和光电式转速传感器；
3.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，数据采集模块将采集到的发电机运行数据实时传输到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新。
4.如权利要求1所述的柴油发电...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹国祥，
申请(专利权)人：合肥康尔信电力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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