發(fā)電集團級水電機組分布式狀態(tài)監(jiān)測與診斷平臺建設的體系結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種發(fā)電集團級水電機組分布式狀態(tài)監(jiān)測與診斷平臺建設的體系結(jié) 構(gòu)，尤其是其信息技術架構(gòu)設計，屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域中的設備監(jiān)測診斷體系結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002] 近十幾年來，國內(nèi)外已有大量的生產(chǎn)廠家和研究機構(gòu)針對水電機組的狀態(tài)監(jiān)測技 術開展了相關研究，并開發(fā)了相應的產(chǎn)品成功應用于電廠。從已開發(fā)和應用的水電機組狀 態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)來看，普遍具有較好的分析功能，但很多還沒有診斷功能，且監(jiān)測對象大都僅局 限于機組某方面或某部分，沒有一個是針對機組的全狀態(tài)監(jiān)測，更沒有形成多個區(qū)域多臺 機組的監(jiān)測診斷的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
[0003] 國內(nèi)目前還沒有出現(xiàn)一個多區(qū)域多機組的監(jiān)測、診斷、管理、維修一體化的網(wǎng)絡系 統(tǒng)?，F(xiàn)有水電機組監(jiān)測系統(tǒng)的分析功能還不夠強大；個別采用專家系統(tǒng)技術提供了初級故 障診斷功能，但缺乏來自故障機理的深層次的理論和技術支持，且缺少大量寶貴的現(xiàn)場實 際診斷經(jīng)驗，與工程實際應用存在較大差距；狀態(tài)檢修功能幾近空白。公開日為2015年02 月04日，公開號為CN104331631A的中國專利中，公開了一種水電機組運行狀態(tài)遠程診斷決 策方法，該方法通過建立水電機組運行狀態(tài)遠程診斷決策基礎知識庫、故障數(shù)據(jù)庫，遠程監(jiān) 測并獲取水電機組運行振動、擺度、壓力脈動、頂蓋水下部分碰磨信號、調(diào)速控制系統(tǒng)靜特 性、動特性及功能性指標、開關機時間及規(guī)律、壓油槽油累啟停時間等重要參量，采用趨勢 分析、特定頻率帶碰磨分析、特性指標比對、開關機時間及動作規(guī)律分析、壓油槽油累啟停 時間分析等方法，對機組運行穩(wěn)定性進行遠程診斷決策，該方法與工程實際應用存在差距。
[0004] 在自動化、信息化技術的推動下，狀態(tài)檢測與診斷分析系統(tǒng)正在逐步融合發(fā)電設 備在線監(jiān)測與故障預警系統(tǒng)，向著全方位、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。電力企業(yè)的"信息高速公路" 已基本建成，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，我國一些大型發(fā)電企業(yè)已開始從國外引進或與國內(nèi) 的高校、研究所等單位聯(lián)合開發(fā)集團級廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS++)、集團及設備大數(shù)據(jù)庫、 集團級技術監(jiān)督管理平臺等，但基本是基于大集中式布置，數(shù)據(jù)的管理與維護、應用的擴展 與升級、通訊的穩(wěn)定性及安全等都成為集團級監(jiān)測與診斷平臺的發(fā)展瓶頸，因此急需新的 技術、思維和新的平臺架構(gòu)突破大發(fā)電企業(yè)集團級監(jiān)測與診斷分析平臺建設和發(fā)展的瓶頸 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于著力于解決大發(fā)電企業(yè)集團級監(jiān)測與診斷分析平臺建設問題， 而提供一種發(fā)電集團級水電機組分布式狀態(tài)監(jiān)測與診斷平臺建設的體系結(jié)構(gòu)。
[0006] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是：該發(fā)電集團級水電機組分布式狀態(tài)監(jiān) 測與診斷平臺建設的體系結(jié)構(gòu)的特點在于：包括： 1)總體技術架構(gòu)； 2) 業(yè)務架構(gòu)； 3) 信息/數(shù)據(jù)架構(gòu)； 4) 應用架構(gòu)； 5) 技術架構(gòu)； 6) 基礎設施。
[0007] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述總體技術架構(gòu)把平臺各子系統(tǒng)進行模塊化，并在安全防護 體系和標準規(guī)范體系的保障下實現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)的通訊和交換，包括在線監(jiān)測基礎設施、信息 系統(tǒng)基礎設施、數(shù)據(jù)庫群、數(shù)據(jù)管理、基礎組件和業(yè)務應用系統(tǒng)。
[0008] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述業(yè)務架構(gòu)包括檢測試驗、技術監(jiān)督、狀態(tài)檢修和優(yōu)化調(diào)度。
[0009] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述信息/數(shù)據(jù)架構(gòu)在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)一編碼的基礎上完 成數(shù)據(jù)的接入、處理、存儲和訪問的等統(tǒng)一管理。
[0010] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述應用架構(gòu)包括電廠、分公司和集團的應用分級部署，9級用 戶角色部署方式及權(quán)限配置，APP應用集市及應用推送及訂閱服務流程。
[0011] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述技術架構(gòu)包括功能結(jié)構(gòu)設計、分層分布式集散型網(wǎng)絡設計、 應用程序設計和安全防護設計。
[0012] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述基礎設施通過平臺的開放性接口分期分塊開發(fā)和整合水電 機組各在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0013] 作為優(yōu)選，本發(fā)明發(fā)電集團級水電機組分布式狀態(tài)監(jiān)測與診斷平臺W狀態(tài)檢修為 核屯、業(yè)務線條，同時兼顧檢測實驗、技術監(jiān)督和優(yōu)化調(diào)度等生產(chǎn)優(yōu)化、生產(chǎn)管理的其它業(yè)務 內(nèi)容；通過該平臺對發(fā)電廠可實現(xiàn)常用的監(jiān)測、診斷、分析等功能；分公司可實現(xiàn)統(tǒng)計、對 標、維修計劃、決策等功能；在分公司級應用的基礎上可實現(xiàn)統(tǒng)計對標與管理、遠程診斷與 分析、大數(shù)據(jù)分析與應用，并提供運行策略、維修策略、備品策略、培訓策略等服務推送功 能； 為實現(xiàn)集團級水電機組狀態(tài)監(jiān)測與診斷，本平臺系統(tǒng)整體采用分層規(guī)劃，平臺分為電 廠級、分公司級和集團級Ξ級應用部署，設及多流域、多電廠、多機組和多監(jiān)測子系統(tǒng)，同時 考慮系統(tǒng)未來擴展能力； 平臺W統(tǒng)一編碼為基礎，建立Ξ級邸Μ數(shù)據(jù)中屯、實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)采集、存儲和應用；在 集團數(shù)據(jù)中屯、建立B/S架構(gòu)的集團水電狀態(tài)監(jiān)測與診斷分析系統(tǒng)，為9級用戶角色提供應 用服務；同時為各專業(yè)應用模塊提供ΑΡΡ應用集市，推送及訂閱服務；各級用戶可W按需下 載ΑΡΡ應用模塊，實現(xiàn)基于本地數(shù)據(jù)、C/S模式的本地應用。
[0014] 作為優(yōu)選，本發(fā)明平臺整體規(guī)劃各主要模塊如下： (1) 電廠數(shù)據(jù)源主要包括：各狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)、大巧監(jiān)測系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)； (2) 數(shù)據(jù)采集模塊：包括通訊規(guī)約、數(shù)據(jù)庫接口協(xié)議和文件讀寫協(xié)議，實現(xiàn)從儀器儀表、 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫和非結(jié)構(gòu)化文檔的數(shù)據(jù)采集；通信規(guī)約包括：Μο化USRTU/TCP，IEC61850,104 等現(xiàn)場規(guī)約； (3) KKS編碼管理與服務：對所有數(shù)據(jù)進行KKS編碼，基于統(tǒng)一編碼進行數(shù)據(jù)管理和數(shù) 據(jù)應用； (4) 數(shù)據(jù)存儲包括：關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫存儲，廠級、分公司級和集團級根據(jù)數(shù)據(jù) 采集的不同內(nèi)容進行就地存儲； (5) 數(shù)據(jù)調(diào)度包括數(shù)據(jù)服務接口和KDM級聯(lián)兩部分；數(shù)據(jù)服務接口為外部應用程序提 供標準統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口；KDM級聯(lián)接口是KDM與KDM之間的通信接口，可在兩個KDM數(shù) 據(jù)中屯、之間進行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交互，W形成分布式系統(tǒng)； (6) 實時計算引擎包括實時測點數(shù)據(jù)處理和文檔大數(shù)據(jù)挖掘處理節(jié)點兩部分，W實現(xiàn) 流式算法的配置、測點數(shù)據(jù)的二次計算和存儲、實驗報告等設備文檔類數(shù)據(jù)的處理分析，W 支持機組狀態(tài)監(jiān)測與診斷的各種高級應用功能； (7) APP分發(fā)管理：實現(xiàn)對APP應用集市的集中管控，包括用戶、權(quán)限、認證、數(shù)據(jù)配置、 版本巧制等內(nèi)容。
[0015] 作為優(yōu)選，本發(fā)明由于現(xiàn)場條件和用戶對狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的要求不同，狀態(tài)監(jiān)測分 為單機本地數(shù)據(jù)模式、基于局域網(wǎng)的C/S模式和基于Internet的網(wǎng)絡模式；平臺在線監(jiān)測 范圍非常廣，一共包含有32個主要設備可視化監(jiān)視模塊；可視化監(jiān)視模塊分為水輪機、發(fā) 電機、軸系穩(wěn)定性、調(diào)速系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、輔助設備6大塊；水輪機部分可視化監(jiān)視主要包含 對機組水導軸承、空化與噪聲、水流運動、壓力脈動幾個部分；發(fā)電機部分主要包含對機組 空冷器、上導軸承、定子發(fā)熱與絕緣、推力軸承、局部放電、定轉(zhuǎn)子間氣隙的監(jiān)視；軸系穩(wěn)定 性部分主要包含對機組振動、擺度、軸承溫度的監(jiān)視；調(diào)速系統(tǒng)可視化監(jiān)視主要包含對機組 導葉/輪葉執(zhí)行機構(gòu)、輪葉協(xié)聯(lián)關系、導葉電液轉(zhuǎn)換、輪葉電液轉(zhuǎn)換的監(jiān)視；勵磁系統(tǒng)可視 化監(jiān)視主要包含機組基本狀態(tài)、整流屏狀態(tài)、勵磁控制參數(shù)與給定；輔助系統(tǒng)實時可視化監(jiān) 視主要包括油系統(tǒng)、頂蓋排水、風閩狀態(tài)。
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