【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制水厂设备监测，涉及到一种制水厂工控设备状态监测系统。
技术介绍
1、制水厂是指对自然水源进行取水、处理和分配的场所，其供水的重要性和意义非常显著，具体意义如下:1.保障人们生活和健康。水是生命之源，人们需要安全可靠的饮用水来维持健康。水厂通过对水源的取水、净化和消毒等处理过程，能够有效地保障人们的饮用水安全和卫生。2.推动城市和经济的发展。水是城市和经济发展的基础，制水厂供水能够满足人们的饮用、生产、农业、工业等各方面的需求，促进城市和经济的发展。3.保护生态环境。水厂通过对水源进行处理，能够减少水源污染和水质恶化，从而保护生态环境和水生物的生存环境。4.提高水资源利用效率。水厂对水源进行处理和分配，能够提高水资源的利用效率和水资源的利用率，使得水资源的供需平衡得到维持。因此，制水厂对于人们的生活、健康、城市和经济的发展、生态环境和水资源的利用都有着非常重要的意义。
2、现有制水厂在制水过程中，由于缺乏对制水环节相关联的设备的运行状态的监测以及无法对设备运行状态根据设备性能退化呈现的多态化对设备从正常运行到故障运行进行多运行状态区分与定义，导致无法根据设备运行状态进行设备在运行过程中的维稳程度准确判定以及无法对设备运行性能进行智能监测预警；且由于制水厂内设备种类多，设备运行、维护等信息缺乏，导致相邻两制水环节的设备运行与制水存储量缺乏均衡协调，易出现制水环节的存储量溢出或停滞状态，无法保证设备运行和存储量间的制水管控，造成制水效率差以及资源利用均衡性差等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供的一种制水厂工控设备状态监测系统，解决了现有
技术介绍
中存在的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种制水厂工控设备状态监测系统，包括检测制水厂各制水环节的设备运行过程中的电力数据的电力数据检测模块，还包括运行管控分析模块、运行状态分析模块、运行维稳判定模块和性能评估预警模块；
4、运行管控分析模块用于建立各设备间的关联性，提取与各工控设备相映射的制水环节的制水量，基于与各工控设备相映射的制水环节的制水量对各工控设备的当前运行进行管控分析；
5、运行状态分析模块提取各设备在运行状态下的电力数据，分析各设备在当前运行状态下的工作效率，根据设备的工作效率对设备的运行状态进行归类分析，确定设备运行过程中的运行状态；
6、运行维稳判定模块用于提取各设备的运行状态，训练各设备由当前运行状态转移至不同运行状态下的维稳系数，并建立同一设备由不同运行状态转换至其他运行状态下的状态转换系数；
7、性能评估预警模块用于提取经运行调整后的设备当前运行状态以及在该运行状态下的运行维持时长，结合设备在该运行状态下的状态维稳系数，对设备在制水环节的运行性能进行评估，获得性能评估系数，判断性能评估系数是否小于设定的性能评估阈值，若小于设定的性能评估阈值，则发出性能维护预警提醒。
8、进一步地，运行管控分析模块对各工控设备的当前运行进行管控分析，分析方法：
9、步骤1、提取第i个制水环节的设备当前所允许的最大水处理量dimax；
10、步骤2、判断相邻的第i+1个水处理环节的设备的水处理量是否在允许的范围内，允许的范围(0.95-1.02)dimax由第i个水处理环节的设备的制水量所决定；
11、步骤3、若不在允许的范围内，获取当前第i个工控设备运行状态下的功率，并继续判断，若小于所允许的范围内，执行步骤4，若大于所允许的范围内，执行步骤5；
12、步骤4、判断当前第i+1个设备运行状态下的功率是否等于额定功率，若等于额定功率，无法继续对当前设备的运行进行调整，若小于额定功率，对该工控设备的运行状态下的功率进行增加，直至等于额定功率或第i个水处理环节的工控设备的制水量在上一制水环节的工控设备允许的范围内；
13、步骤5、对第i+1个设备的运行状态下的功率进行降低，直至第i+1个制水环节的设备的制水量在上一制水环节的工控设备允许的范围内。
14、进一步地，对各设备划分成若干运行状态，h个运行状态构成状态集合ri，ri＝{ri1,ri2,...,rif,...,rih}，各设备的运行状态由设备的工作效率所决定，i＝1,2,...,n,n为影响制水厂的制水效率或品质的设备数量，ri1为第i个设备处于第1个运行状态，为正常运行状态，rif为第i个设备处于第f个运行状态，为故障运行状态同一设备在各运行状态ri1,ri2,...,rif下的性能状态逐渐降低。
15、进一步地，构建设备状态维稳系数集合：pi＝{pi1,pi2,...,pif,...,pih},各设备在实际运行过程中，随着时间增长，该设备的运行状态发生的概率将趋于一稳定值，即且pif≥0，pif表示为第i个设备在第f个运行状态下的状态维稳系数，f∈h，
16、进一步地，训练各设备在状态维持过程中获得各设备在各运行状态的状态维稳系数的方法，包括以下步骤：
17、步骤1、获得以往检测数据中各设备从第k个运行状态直接切换至第f个运行状态下的状态发生率αikf；
18、步骤2、同时提取设备从第f个运行状态切换至第k个运行状态的维修发生率βifk；
19、步骤3、分析设备在各运行状态的状态维稳系数。
20、进一步地，采用维稳状态下设备的运行状态的转换模型，分别构建设备在各运行状态下处于状态维稳系数表达式：
21、k＝1,2,...,h，当k分别取值1,2，...，h时，获得h个表达式组，并结合最终获得第i个设备在第f个运行状态的状态维稳系数pif具体数值，且f＝1,2,...,h。
22、进一步地，同一设备由不同运行状态转换至其他运行状态下的状态转换系数：
23、μikf＝pik*aikf，通过状态转换系数能够预测出各设备在不同运行状态下转换至其他运行状态下的概率程度。
24、进一步地，所述性能评估系数的计算公式：表示为第i个设备经运行调整后运行状态所对应的性能评估系数，性能评估系数与设备性能呈正相关，e为自然数，s表示为设备的工作效率低于设定工作效率阈值的运行状态，ti表示为第i个设备在当前运行状态xi下的运行维持时长，pixi表示为第i个设备在当前运行状态下所对应的状态维稳系数，表示为从第i个设备由其他运行状态切换至当前运行状态xi开始计算，计算由运行状态xi切换切换至第f个运行状态的平均切换时长。
25、进一步地，本系统还包括存储适配容量分析模块、暂存预警分析模块和运行管控协调模块；
26、存储适配容量分析模块用于获取各设备所对应的制水环节的存储容纳量以及检测当前各制水环节的临时存储量，分析出当前各制水环节所允许的最大额外暂存量；
27、暂存预警分析模块用于提取各制水环节的设备在当前运行状态以及状态维稳系数，预测出随着时间的累计各制水环节的存储附加量；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制水厂工控设备状态监测系统，包括检测制水厂各制水环节的工控设备运行过程中的电力数据的电力数据检测模块，其特征在于：还包括运行管控分析模块、运行状态分析模块、运行维稳判定模块和性能评估预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：运行管控分析模块对各工控设备的当前运行进行管控分析，分析方法：
3.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：对各设备划分成若干运行状态，h个运行状态构成状态集合Ri，Ri＝{ri1,ri2,...,rif,...,rih}，各设备的运行状态由设备的工作效率所决定，i＝1,2,...,n,n为影响制水厂的制水效率或品质的设备数量，ri1为第i个设备处于第1个运行状态，为正常运行状态，rif为第i个设备处于第f个运行状态，为故障运行状态同一设备在各运行状态ri1,ri2,...,rif下的性能状态逐渐降低。
4.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：构建设备状态维稳系数集合：Pi＝{pi1,pi2,...,pif,...,pih},各
5.根据权利要求4所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：训练各设备在状态维持过程中获得各设备在各运行状态的状态维稳系数的方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：采用维稳状态下设备的运行状态的转换模型，分别构建设备在各运行状态下处于状态维稳系数表达式：k＝1,2,...,h，当k分别取值1,2，...，h时，获得h个表达式组，并结合最终获得第i个设备在第f个运行状态的状态维稳系数pif具体数值，且f＝1,2,...,h。
7.根据权利要求6所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：同一设备由不同运行状态转换至其他运行状态下的状态转换系数：
8.根据权利要求7所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：所述性能评估系数的计算公式：表示为第i个设备经运行调整后运行状态所对应的性能评估系数，性能评估系数与设备性能呈正相关，e为自然数，s表示为设备的工作效率低于设定工作效率阈值的运行状态，ti表示为第i个设备在当前运行状态xi下的运行维持时长，pixi表示为第i个设备在当前运行状态下所对应的状态维稳系数，表示为从第i个设备由其他运行状态切换至当前运行状态xi开始计算，计算由运行状态xi切换切换至第f个运行状态的平均切换时长。
9.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：本系统还包括存储适配容量分析模块、暂存预警分析模块和运行管控协调模块；
10.根据权利要求9所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：对各制水环节的设备运行状态进行均衡协调管控，方法步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种制水厂工控设备状态监测系统，包括检测制水厂各制水环节的工控设备运行过程中的电力数据的电力数据检测模块，其特征在于：还包括运行管控分析模块、运行状态分析模块、运行维稳判定模块和性能评估预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：运行管控分析模块对各工控设备的当前运行进行管控分析，分析方法：
3.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：对各设备划分成若干运行状态，h个运行状态构成状态集合ri，ri＝{ri1,ri2,...,rif,...,rih}，各设备的运行状态由设备的工作效率所决定，i＝1,2,...,n,n为影响制水厂的制水效率或品质的设备数量，ri1为第i个设备处于第1个运行状态，为正常运行状态，rif为第i个设备处于第f个运行状态，为故障运行状态同一设备在各运行状态ri1,ri2,...,rif下的性能状态逐渐降低。
4.根据权利要求1所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：构建设备状态维稳系数集合：pi＝{pi1,pi2,...,pif,...,pih},各设备在实际运行过程中，随着时间增长，该设备的运行状态发生的概率将趋于一稳定值，即且pif≥0，pif表示为第i个设备在第f个运行状态下的状态维稳系数，f∈h，
5.根据权利要求4所述的一种制水厂工控设备状态监测系统，其特征在于：训练各设备在状态维持过程中获得各设备在各运行状态的状态维稳系数的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王银春，郭红峰，张玲琴，李佳萌，李帅帅，王玺铭，李航，陈诺，吕骅晖，
申请(专利权)人：杭州水务数智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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