專利名稱：風(fēng)力渦輪機(jī)的警報(bào)掩碼生成和狀態(tài)監(jiān)控的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)生成用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的狀態(tài)監(jiān)控的警報(bào)掩碼的 方法，以及一種風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控方法和一種風(fēng)力渦輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的風(fēng)力渦輪機(jī)控制系統(tǒng)中，警報(bào)掩碼用來(lái)確定風(fēng)力渦輪機(jī)或它 的一個(gè)部件是否處于臨界狀態(tài)。例如，如果風(fēng)力渦輪機(jī)的某一部件測(cè)得的
振動(dòng)量超出由對(duì)應(yīng)的警報(bào)掩碼限定的某個(gè)值或狀態(tài)，就出現(xiàn)了臨界操作狀 態(tài)。
通常，通過(guò)條件變量使測(cè)量值與它們的對(duì)應(yīng)的風(fēng)力渦輪機(jī)部件相關(guān) 聯(lián)。這樣，代表著某一風(fēng)力渦輪機(jī)部件或子系統(tǒng)的條件變量的測(cè)量值可以 給出該子系統(tǒng)的當(dāng)前操作狀態(tài)的精確報(bào)告。
然而，條件變量的測(cè)量值會(huì)在相同類型和結(jié)構(gòu)的渦輪機(jī)之間發(fā)生變 化，因?yàn)槊總€(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的動(dòng)態(tài)特性在一定程度上獨(dú)立于那個(gè)特定渦輪 機(jī)，盡管這些風(fēng)力渦輪機(jī)具有相同的尺寸和結(jié)構(gòu)。
因此，對(duì)相同類型的所有風(fēng)力渦輪機(jī)應(yīng)用相同的掩碼到可能對(duì)一些風(fēng) 力渦輪機(jī)產(chǎn)生過(guò)多的錯(cuò)誤警報(bào)數(shù)，然而，同時(shí)使其它風(fēng)力渦輪機(jī)得到低得 不可接受的檢測(cè)可靠性。
因此，對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的風(fēng)力渦輪機(jī)，正確的狀態(tài)監(jiān)控所需的警才艮掩碼 必須單獨(dú)設(shè)置。因?yàn)樵诋?dāng)前系統(tǒng)中這通常是手動(dòng)地執(zhí)行，警報(bào)掩碼的設(shè)置 過(guò)程費(fèi)用大且耗時(shí)。
美國(guó)專利6,785,637Bl示出一種系統(tǒng)，其涉及估計(jì)當(dāng)前記錄的振動(dòng)譜 與在先記錄的參考譜之間的差值。如果該系統(tǒng)檢測(cè)到偏差超出預(yù)定閾值， 就會(huì)產(chǎn)生故障信息。
P. Caselitz、 J. Giebhardt和R. Kewitsch在他們的文章"Advanced Condition Monitoring System for Wind Energy Converters" (Proceedings of the EWEC 1999, Nice, France的第63至66頁(yè))中提出一種風(fēng)力渦輪機(jī)狀 態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供一種學(xué)習(xí)模式，并且在該系統(tǒng)中，在正常和無(wú)故
5障操作期間根據(jù)平均值和測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生警報(bào)級(jí)別。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種自動(dòng)生成用于風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài) 監(jiān)控的警報(bào)掩碼的方法，其中，在每個(gè)單獨(dú)的渦輪機(jī)中執(zhí)行警報(bào)掩碼生成， 生成的警報(bào)掩碼與它的特定風(fēng)力渦輪機(jī)的動(dòng)態(tài)特性處于精確對(duì)應(yīng)關(guān)系，并 且提供一種狀態(tài)監(jiān)控方法和一種風(fēng)力渦輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
通過(guò)權(quán)利要求1、 13或19的任一項(xiàng)的主題實(shí)現(xiàn)該目的。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明提供一種自動(dòng)生成用于風(fēng)力渦輪機(jī)的狀 態(tài)監(jiān)控的警報(bào)掩碼的方法，包括以下步驟
-從風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇參考數(shù)據(jù)選 擇界限，其中，該參考數(shù)據(jù)選擇界限規(guī)定了記錄參考數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，其 例如由通過(guò)風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控器記錄的許多條件變量給出，這些條件 變量受到它們的標(biāo)準(zhǔn)偏差的限制，這意味著這些條件變量在記錄數(shù)據(jù)被使 用(被選定)的時(shí)間間隔內(nèi)必須是"可靠的"；
-在該時(shí)間間隔內(nèi)選擇由位于風(fēng)力渦輪機(jī)中的至少 一個(gè)傳感器記錄的 參考數(shù)據(jù)；
-根據(jù)該參考數(shù)據(jù)計(jì)算至少一個(gè)參考值，也稱為特征力矩； -從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第 一警報(bào)掩碼因子和第二警報(bào)掩碼因子； -通過(guò)用該參考值乘該第 一警報(bào)掩碼因子計(jì)算第 一警報(bào)掩碼； -通過(guò)用該參考值乘第二警報(bào)掩碼因子計(jì)算第二警報(bào)掩碼。 由狀態(tài)監(jiān)控器所監(jiān)控的測(cè)量，也就是條件變量的測(cè)量值，通常取決于 被監(jiān)控的風(fēng)力渦輪機(jī)的操作狀態(tài)。描述風(fēng)力渦輪機(jī)的操作狀態(tài)的這些參數(shù) 的n元空間被細(xì)分成許多收集器，每個(gè)都對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的特定操作狀態(tài)分 類。只要條件變量的測(cè)量值落入相同收集器中，對(duì)應(yīng)于各個(gè)值的操作狀態(tài) 就被說(shuō)成是相同的。這些條件變量的測(cè)量值可以標(biāo)上代表著各個(gè)值所落入 的收集器的符號(hào)，并且因此，記錄當(dāng)時(shí)的風(fēng)力渦輪機(jī)的操作狀態(tài)下的測(cè)量。 因此將測(cè)量的估計(jì)值限制到標(biāo)上了相同符號(hào)的測(cè)量值。
因此，在本發(fā)明的方法中，限定出許多供記錄參考數(shù)據(jù)落入的收集器， 每個(gè)收集器代表著風(fēng)力渦輪機(jī)的不同操作狀態(tài)。那么，為每個(gè)參考數(shù)據(jù)確 定供各個(gè)參考數(shù)據(jù)落入的收集器，并且為收集器與參考數(shù)據(jù)的每種組合，
執(zhí)行下列步驟
6-從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第 一警報(bào)掩碼因子和第二警報(bào)掩碼因子；
-根據(jù)落入各個(gè)收集器的參考數(shù)據(jù)計(jì)算參考值；
-通過(guò)用該參考值乘該第 一警報(bào)掩碼因子計(jì)算第 一警報(bào)掩碼；
-通過(guò)用該參考值乘第二警報(bào)掩碼因子計(jì)算第二警報(bào)掩碼。
注意，條件變量的測(cè)量值還可以在相同類型的渦輪機(jī)之間發(fā)生變化，
那么，應(yīng)該對(duì)渦輪機(jī)、收集器和參考數(shù)據(jù)(條件變量)的每種組合都生成
警報(bào)掩碼。
由于風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中具有控制界限儲(chǔ)存庫(kù)，在本方法 中，從這個(gè)儲(chǔ)存庫(kù)中選擇各種界限，例如參考數(shù)據(jù)選擇界限和警報(bào)掩碼因 子，本方法允許對(duì)自動(dòng)警報(bào)掩碼生成流程進(jìn)行有效配置和控制，同時(shí)，如 此控制的這個(gè)生成流程能在狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中自動(dòng)執(zhí)行。實(shí)際上，該控制界 限儲(chǔ)存庫(kù)可以例如存在于風(fēng)電場(chǎng)的中央位置中或存在于多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)共用 的遠(yuǎn)程位置中。
通過(guò)提供參考數(shù)據(jù)選擇界限以及通過(guò)根據(jù)該界限選擇記錄參考數(shù)據(jù)， 每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)獲取一組受到很好限定的參考數(shù)據(jù)，很好限定指的是在時(shí) 間間隔內(nèi)或根據(jù)數(shù)據(jù)選擇界限中限定的其它參數(shù)。根據(jù)這些參考數(shù)據(jù)，在 進(jìn)一步執(zhí)行該方法的期間，自動(dòng)生成警報(bào)掩碼。
這種參考數(shù)據(jù)可以例如以振動(dòng)測(cè)量(風(fēng)力渦輪機(jī)及其部件的加速度測(cè) 量)、聲音測(cè)量(聲壓測(cè)量)、油液監(jiān)控裝置中的脈沖計(jì)數(shù)或應(yīng)變測(cè)量為 基礎(chǔ)。
通過(guò)根據(jù)用于每個(gè)限定的收集器(每個(gè)收集器都描述在獲取測(cè)量的時(shí) 間點(diǎn)上風(fēng)力渦輪機(jī)的操作狀態(tài))的參考數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算參考值，選定參考數(shù)據(jù) 被轉(zhuǎn)化為一個(gè)或多個(gè)特征值。該參考值可以是標(biāo)量，但也可以是任一多元 值，例如，n元數(shù)組或矩陣，或者可以作為函數(shù)或曲線給出。
通過(guò)從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第 一警報(bào)掩碼因子和第二警報(bào)掩碼因 子，每個(gè)渦輪機(jī)能夠單獨(dú)配置以在先計(jì)算的參考值為依據(jù)的實(shí)際警報(bào)掩碼 的計(jì)算，或者設(shè)定成任一出廠設(shè)定。
通過(guò)計(jì)算至少兩個(gè)警報(bào)掩碼，也就是第 一警報(bào)掩碼或黃色警報(bào)掩碼和 第二警報(bào)掩碼或紅色警報(bào)掩碼，由適當(dāng)?shù)娘L(fēng)力渦輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)生成兩 種不同類型的臨界警報(bào)。例如，黃色警報(bào)可用作表征風(fēng)力渦輪機(jī)中的暫時(shí) 性臨界狀態(tài)的臨界警報(bào)，紅色警報(bào)可用于表征風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)中的永久性 故障。當(dāng)然，可以計(jì)算兩種以上的警報(bào)掩碼。本發(fā)明可以具體化為引用權(quán)利要求1的權(quán)利要求所提供的和/或具體 實(shí)施例中所給出的。
在實(shí)施例中，計(jì)算參考值包括計(jì)算參考數(shù)據(jù)的平均值和表征力矩，例 如參考數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在這樣的實(shí)施例中，這樣計(jì)算的平均值和表征力 矩可用于通過(guò)從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇表征力矩因子(例如標(biāo)準(zhǔn)偏差因 子)并且將平均值加到表征力矩與表征力矩因子的乘積上來(lái)計(jì)算參考值。
為了保證用于警報(bào)掩碼計(jì)算的最小級(jí)，本方法的實(shí)施例的特征在于， 該方法還包括從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇最小值參數(shù)的步驟并且還包括在 平均值小于最小值參數(shù)的情況下用最小值參數(shù)代替平均值的步驟。因此， 平均值被最小值參數(shù)覆蓋并且在執(zhí)行方法的整個(gè)過(guò)程中全部使用該最小 值參數(shù)而不是平均值。
同樣地，為了保證用于警報(bào)掩碼計(jì)算的最大值，本方法的實(shí)施例的特 征在于，該方法還包括從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇最大值參數(shù)的步驟并且還 包括在平均值大于最大值參數(shù)的情況下用最大值參數(shù)代替平均值的步驟。 因此，平均值被最大值參數(shù)覆蓋并且在執(zhí)行方法的整個(gè)過(guò)程中全部使用最 大值參數(shù)而不是平均值。
本方法的實(shí)施例的特征在于，根據(jù)操作者的選擇，參考值的計(jì)算包括 計(jì)算參考數(shù)據(jù)的最大值。因此，選定數(shù)據(jù)的最大值用作參考值。
在本方法的實(shí)施例中，包括從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇數(shù)據(jù)量參數(shù)的步 驟，并且在選定參考數(shù)據(jù)量小于數(shù)據(jù)量參數(shù)的情況下停止執(zhí)行該方法。這 樣，就規(guī)定了只在聲音測(cè)定數(shù)據(jù)上生成警報(bào)掩碼。如果沒(méi)有在規(guī)定時(shí)間間 隔內(nèi)從數(shù)據(jù)選擇步驟得到足夠的無(wú)誤差量，就停止本方法的執(zhí)行，而不是 生成不可靠的警報(bào)掩碼。
換句話說(shuō)，根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)的多個(gè)條件變量為每個(gè)收集器選擇一組參 考數(shù)據(jù)。在這樣的實(shí)施例中，根據(jù)一個(gè)條件變量或多個(gè)條件變量分別為每 個(gè)條件變量和/或?yàn)檫x定的每個(gè)收集器生成第一和第二警報(bào)掩碼。
而且，參考數(shù)據(jù)可以形成參考序列，并且本方法因此包括將參考序列 變換成使常值函數(shù)值與函數(shù)域的區(qū)間相關(guān)聯(lián)的階躍函數(shù)的步驟。在實(shí)施例 中，階躍函數(shù)的每個(gè)區(qū)間的函數(shù)值由那個(gè)區(qū)間上的未變換的參考序列的最 大值確定，和/或從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇隨機(jī)值，根據(jù)這些值限定出每 個(gè)區(qū)間的大小。該參考序列可包括任何形式的譜，例如自譜、包絡(luò)自譜、 倒譜等等。
8在一組條件變量或一組測(cè)量值形成鐠的實(shí)施例中，為階躍函數(shù)域中的 所述區(qū)間的每一個(gè)生成第一和第二警報(bào)掩碼。該方法的實(shí)施例的特征還在 于，參考數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍被分成風(fēng)力渦輪機(jī)的多個(gè)操作狀態(tài)收集器，并且 還在于為每個(gè)操作狀態(tài)收集器生成一個(gè)第一和一個(gè)第二警才艮掩碼。因此， 特別是在該方法的實(shí)施例中，為每個(gè)條件變量且為描述風(fēng)力渦輪機(jī)或它的 部件的操作狀態(tài)的每個(gè)收集器生成第一和第二警報(bào)掩碼。
如權(quán)利要求13所述的發(fā)明提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控方法，包 括以下步驟
-選擇由權(quán)利要求1至12的方法生成的第一和第二警報(bào)掩碼；
-獲取至少 一個(gè)狀態(tài)測(cè)量值；
-確定測(cè)量值是否大于第 一警才艮掩碼；
曙在測(cè)量值大于第一警報(bào)掩碼的情況下，就增大第一滯后計(jì)數(shù)器，否 則就減小第一滯后計(jì)數(shù)器；
-確定測(cè)量值是否大于第二警報(bào)掩碼；
-在測(cè)量值大于第二警報(bào)掩碼的情況下，就增大第二滯后計(jì)數(shù)器，否 則就減小第二滯后計(jì)數(shù)器；
-確定第一滯后計(jì)數(shù)器是否大于第一警報(bào)級(jí)，并且在第一滯后計(jì)數(shù)器 大于第一警報(bào)級(jí)的情況下，就生成第一警報(bào)；
-確定第二滯后計(jì)數(shù)器是否大于第二警報(bào)級(jí)，并且在第二滯后計(jì)數(shù)器 大于第二警報(bào)級(jí)的情況下，就生成第二警報(bào)。
通過(guò)為每個(gè)警報(bào)掩碼引入滯后計(jì)數(shù)器并且通過(guò)在測(cè)量值大于閾值或 由第一警報(bào)掩碼限定的其它標(biāo)準(zhǔn)的情況下增大第一滯后計(jì)數(shù)器，并且只在 滯后計(jì)數(shù)器大于預(yù)定值的情況才生成第一種警才艮，與才艮據(jù)測(cè)量值大于警才艮 掩碼來(lái)直接生成警報(bào)的系統(tǒng)相比，提供了更穩(wěn)定的狀態(tài)監(jiān)控方法。通過(guò)使 用滯后計(jì)數(shù)器，防止了由不真實(shí)測(cè)量的原因給出的警報(bào)。在包括階躍函數(shù) 的實(shí)施例中，滯后計(jì)數(shù)器能相應(yīng)地用于階躍函數(shù)的每個(gè)區(qū)間。
因此， 一旦測(cè)量值大于第二警報(bào)掩碼，就增大第二種警才艮的滯后計(jì)數(shù) 器。當(dāng)測(cè)量值低于第一 (或第二)警報(bào)掩碼時(shí)，就相應(yīng)地減小第一(或第 二)滯后計(jì)數(shù)器。為了使滯后計(jì)數(shù)器保持在合理的數(shù)值范圍之內(nèi)，從而確 保在臨界值測(cè)量的預(yù)定量?jī)?nèi)適當(dāng)?shù)木?l艮生成，為每個(gè)滯后計(jì)lfet器限定最大 和最小值。
該方法的實(shí)施例的特征在于，在第 一滯后計(jì)數(shù)器低于第 一取消警報(bào)級(jí)的情況下，取消第一警報(bào)。該取消警報(bào)級(jí)可設(shè)成等于第一警報(bào)級(jí)，或可設(shè) 成低于第 一警報(bào)級(jí)的某 一值。
該方法的實(shí)施例的特征還在于，保持第二警報(bào)(紅色警報(bào))直到通過(guò) 手動(dòng)操作員設(shè)定來(lái)取消它。
該方法還具體化為，其還包括從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第三警報(bào)掩碼 (藍(lán)色警報(bào)掩碼)，并且還具體化為，其還包括確定測(cè)量值是否低于第三
警報(bào)掩碼的步驟；在測(cè)量值低于第三警報(bào)掩碼的情況下，就增大第三滯后 計(jì)數(shù)器，否則(測(cè)量值大于或等于第三警報(bào)掩碼)就減小第三滯后計(jì)數(shù)器； 以及，確定第三滯后計(jì)數(shù)器是否大于第三警報(bào)級(jí)，并且在第三滯后計(jì)數(shù)器 大于第三警報(bào)級(jí)的情況下，生成第三(藍(lán)色)警報(bào)。
通過(guò)提供第三警報(bào)，該系統(tǒng)不僅可以檢測(cè)暫時(shí)性(黃色)臨界狀態(tài)或 對(duì)應(yīng)于永久性故障(紅色)的臨界狀態(tài)，而且還可以指示出測(cè)量值實(shí)際上 不低并且指示出監(jiān)控系統(tǒng)自身存在誤差(藍(lán)色警報(bào))。
該方法具體化為，條件測(cè)量的數(shù)值范圍被分成風(fēng)力渦輪機(jī)的多個(gè)操作 狀態(tài)收集器，條件測(cè)量值與第一操作狀態(tài)收集器關(guān)聯(lián)，第一和第二警報(bào)掩 碼與第二操作狀態(tài)收集器關(guān)聯(lián)，并且具體化為，第一和第二警才艮掩碼只在 第一和第二關(guān)聯(lián)操作狀態(tài)收集器相同的情況下施加給條件測(cè)量值。
因此，測(cè)量的估計(jì)值一直局限到與警報(bào)掩碼相同的操作狀態(tài)收集器的 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。
如果警報(bào)掩碼被超過(guò)，狀態(tài)監(jiān)控方法還包括以下更多的步驟
-重新調(diào)用警報(bào)掩碼界限參數(shù)；
-修正警報(bào)掩碼界限參數(shù)并分析改變?cè)搮?shù)的影響；
-以修正警報(bào)掩碼界限參數(shù)為基礎(chǔ)按照本發(fā)明的生成警報(bào)掩碼方法重 新進(jìn)行警報(bào)掩碼生成。
如權(quán)利要求19所述的發(fā)明提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括配置 成執(zhí)行如權(quán)利要求1至18任一項(xiàng)所述方法的步驟的處理單元。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，這兩個(gè)方法可以結(jié)合并且在風(fēng)力渦輪 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和/或風(fēng)力渦輪機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)施。這種風(fēng)力渦輪機(jī)控制和/或 監(jiān)控系統(tǒng)所包含的處理單元被配置成通過(guò)適當(dāng)?shù)木幊?、或?qū)Ｓ眉呻娐返?使用、或一般或應(yīng)用特定硬件和軟件的任何組合，來(lái)執(zhí)行方法的步驟。


10下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明，參照下列附圖
圖1示出本發(fā)明的實(shí)施例的第一部分的示意流程圖2示出圖1所示實(shí)施例的關(guān)于計(jì)算參考值的詳情；
圖3示出圖1所示實(shí)施例的關(guān)于參考序列的修正的詳情;
圖4示出本發(fā)明的實(shí)施例的第二部分的示意流程圖5示出本發(fā)明方法的實(shí)施例的第三部分，以及
圖6示出本發(fā)明方法的實(shí)施例的第四部分。
具體實(shí)施例方式
圖1示出本發(fā)明的方法的第一部分的實(shí)施例的示意流程圖，這第一部 分涉及警報(bào)掩碼的生成，其用于實(shí)施例的第二部分。第二部分涉及使用 這些警報(bào)掩碼的風(fēng)力渦輪機(jī)的實(shí)際狀態(tài)監(jiān)控。
該方法的所有步驟都由處理模塊執(zhí)行，該處理模塊包含在風(fēng)力渦輪機(jī) 的狀態(tài)監(jiān)控單元中，和/或包含在風(fēng)力渦輪機(jī)的控制單元中，和/或包含在 中央機(jī)構(gòu)例如控制中心中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，該處理單元被配 置成使用適當(dāng)?shù)能浖?、硬件或其組合執(zhí)行所有方法步驟(或其任何子集)。 特別地，該處理單元能被編程來(lái)執(zhí)行該方法步驟。
在步驟100,選擇控制界限儲(chǔ)存庫(kù)，其包含在連接到處理單元或包括 在處理單元中的存儲(chǔ)器。在該控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中，包含界限和/或規(guī)則， 在本實(shí)施例中，這些界限和/或規(guī)則用于警報(bào)掩碼的后續(xù)生成。
因?yàn)?，在本?shí)施例中，為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)和描述操作狀態(tài)的每個(gè)收集 器(操作狀態(tài)收集器)生成警報(bào)掩碼，在控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中為需要生成警 報(bào)掩碼的每個(gè)渦輪機(jī)和每個(gè)操作狀態(tài)收集器限定出規(guī)則。
本實(shí)施例的控制界限儲(chǔ)存庫(kù)因此包括
-用于開(kāi)始數(shù)據(jù)選擇的時(shí)間和/或日期，警報(bào)掩碼的后續(xù)生成是以該數(shù) 據(jù)為依據(jù)(參考數(shù)據(jù))
-獲取足夠的統(tǒng)計(jì)精度所需的數(shù)據(jù)量和/或每個(gè)條件變量的測(cè)量數(shù)
-掩碼模式(峰值或標(biāo)準(zhǔn)偏差)
-標(biāo)準(zhǔn)偏差因子
-最小值參數(shù)(最低級(jí))
-最大值參數(shù)(最高級(jí))
-第一 (黃色)警報(bào)掩碼因子和第二 (紅色)警報(bào)掩碼因子，以分貝(dB )表示
-第三(藍(lán)色)警報(bào)掩碼或級(jí)別，指示最低容許值
-隨機(jī)值，也就是區(qū)間寬度，在這個(gè)區(qū)間寬度內(nèi)進(jìn)行最大檢測(cè)
-第一 (黃色)、第二 (紅色)和第三(藍(lán)色)滯后計(jì)數(shù)器界限
-用于拒絕過(guò)載l丈據(jù)的設(shè)定
-用于拒絕帶有偏壓誤差的數(shù)據(jù)的設(shè)定
在步驟105中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇包括時(shí)間和日期的參考數(shù)據(jù) 選擇界限，該時(shí)間和日期用于開(kāi)始和結(jié)束參考數(shù)據(jù)選擇。在步驟110中， 根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)的操作狀態(tài)的條件變量特征獲取測(cè)量值形式的參考數(shù)據(jù)。
在步驟115中，通過(guò)用收集器的符號(hào)(或多個(gè)符號(hào))對(duì)條件變量的測(cè) 量值加標(biāo)記，使操作狀態(tài)收集器與選定參考數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，該收集器代表在 測(cè)量實(shí)施時(shí)間點(diǎn)上的操作狀態(tài)。描述操作狀態(tài)的N維參數(shù)空間(也就是 條件變量)被細(xì)分成收集器(操作狀態(tài)收集器)。只要描述風(fēng)力渦輪機(jī)的 操作狀態(tài)的條件變量的值屬于相同的收集器，就認(rèn)為操作狀態(tài)也是相同 的。因此，測(cè)量值的估計(jì)就被限制到標(biāo)上了相同操作狀態(tài)收集器符號(hào)的數(shù) 據(jù)。
在步驟120中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇數(shù)據(jù)量參數(shù)，該數(shù)據(jù)量參數(shù) 就是獲取足夠的統(tǒng)計(jì)精度所需的每個(gè)條件變量的測(cè)量數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)量參 數(shù)，在步驟125中確定參考數(shù)據(jù)的量是否大于或等于數(shù)據(jù)量參數(shù)。通過(guò)這 樣做，就建立有足夠的無(wú)誤差數(shù)據(jù)可用，從而能確保警報(bào)掩碼生成的足夠 統(tǒng)計(jì)纟青度。
如果，例如個(gè)別傳感器出現(xiàn)誤差信息(例如因?yàn)樗呀?jīng)超負(fù)荷工作了 一段時(shí)間)，就將那個(gè)傳感器或那段時(shí)期所記錄的數(shù)據(jù)丟棄。因此，只有 認(rèn)定是無(wú)誤差的數(shù)據(jù)才用于掩碼的生成，并且，正如下文關(guān)于藍(lán)色警報(bào)的 描述所看到的，會(huì)用于后續(xù)的對(duì)受監(jiān)控渦輪機(jī)的條件的評(píng)估。數(shù)據(jù)無(wú)效還 可能是因?yàn)槠渌问降膫鞲衅髡`差信息，例如，直流線性驅(qū)動(dòng)加速表的偏 壓誤差或油液計(jì)數(shù)器的自測(cè)信號(hào)。
因此，以這些掩碼為依據(jù)生成的警報(bào)掩碼和風(fēng)力渦輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)控的可 確保的可靠性得以實(shí)現(xiàn)。如果有足夠的數(shù)據(jù)可用，方法就繼續(xù)執(zhí)行到步驟 130。如果不，方法就停止執(zhí)行。然而生成警報(bào)掩碼的這種停止不會(huì)阻礙 提供警報(bào)檢測(cè)在實(shí)施例中，該方法可以包括在停止情況下選擇缺省最大 警報(bào)掩碼，并且使用該缺省警報(bào)掩碼生成警報(bào)。更確切地說(shuō)，這種實(shí)施例可以包括根據(jù)該缺省最大警報(bào)掩碼產(chǎn)生暫時(shí)性警報(bào)掩碼，從而確保渦輪機(jī) 的最大級(jí)別監(jiān)控，同時(shí)等待有足夠的數(shù)據(jù)來(lái)成功地自動(dòng)生成警報(bào)掩碼。
在步驟130中，為每個(gè)條件變量和描述才喿作狀態(tài)的每個(gè)收集器計(jì)算參 考值。計(jì)算的詳細(xì)內(nèi)容將在下文參照?qǐng)D2進(jìn)行更詳細(xì)地解釋。然后，方法 繼續(xù)到步驟135。
另一方面，如果在步驟125中確定出參考數(shù)據(jù)量小于數(shù)據(jù)量參數(shù)，方 法就繼續(xù)到步驟126，在這里，在方法進(jìn)一步繼續(xù)到步驟135之前，參考 值被設(shè)成最大值。
在步驟135至150，為每個(gè)條件變量和每個(gè)操作狀態(tài)收集器計(jì)算第一 和第二警報(bào)掩碼(黃色和紅色)。為此，在步驟135中，從控制界限儲(chǔ)存 庫(kù)中選擇第一警報(bào)掩碼因子，以及，在步驟140中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中 選擇紅色警報(bào)掩碼因子。然后，在步驟145中，通過(guò)將黃色警報(bào)掩碼因子 乘上步驟130中算出的參考值來(lái)計(jì)算黃色警報(bào)掩碼。同樣地，在步驟150 中，通過(guò)將紅色警報(bào)掩碼因子乘上算出的參考值來(lái)獲取紅色警報(bào)掩碼。
本發(fā)明的實(shí)施例還可包括特殊的計(jì)算步驟，在這種情況中，步驟130 算出的參考值形成參考序列，例如參考譜、自譜、包絡(luò)自譜、倒譜等等， 并且在這種情況中，在用步驟135至150所描述的方法根據(jù)參考序列計(jì)算 警報(bào)掩碼之前，對(duì)參考序列進(jìn)行后續(xù)的變換步驟。在下文參照?qǐng)D3對(duì)參考 序列的這種變換步驟進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
最后，在步驟155中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中直接選擇藍(lán)色警報(bào)掩碼。 雖然黃色警報(bào)掩碼用于檢測(cè)暫時(shí)性臨界狀態(tài)，紅色警才艮掩碼用于永久性臨 界狀態(tài)，例如結(jié)構(gòu)破壞，但這兩種警報(bào)都是基于每個(gè)特定風(fēng)力渦輪機(jī)單獨(dú) 的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性。然而，藍(lán)色警報(bào)掩碼是為了檢測(cè)本方法所生成的不真 實(shí)的低值，從而能檢測(cè)到監(jiān)控系統(tǒng)的故障或暫時(shí)錯(cuò)誤。
圖2示出了圖1所示方法實(shí)施例的第一部分的計(jì)算參考值的詳細(xì)內(nèi) 容。在步驟200中，確定系統(tǒng)是否處于最大值模式。在通常通過(guò)操作者執(zhí) 行的手動(dòng)選擇來(lái)啟動(dòng)的最大值模式中，將參考值設(shè)成等于選定參考數(shù)據(jù)的 最大值。為了這樣做，在步驟205中計(jì)算參考數(shù)據(jù)的最大值。然后，在步 驟206中選擇控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中的為每個(gè)條件變量限定出的最小值參數(shù)， 并在步驟207將其與算出的最大值相比較。在這個(gè)步驟中，確定所述最大 值是否小于選定的最小值參數(shù)，如果最大值小于最小值參數(shù)，就在步驟 208中用最小值參數(shù)代替最大值。因此，最大值或最小值參數(shù)作為參考值被輸入上述方法步驟的執(zhí)行中。
如果檢測(cè)步驟200確定出系統(tǒng)不處于最大值模式，就在步驟210中計(jì) 算參考數(shù)據(jù)的平均值。然后，在步驟215中選擇控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中的為每 個(gè)條件變量限定出的最小值參數(shù)，并在步驟220將其與算出的平均值相比 較。在這個(gè)步驟中，確定所述平均值是否小于選定的最小值參數(shù)，如果平 均值小于最小值，就在步驟225中用最小值代替平均值，并且方法繼續(xù)到 步驟230。因此，最小值代替平均值，用于參考值計(jì)算的后續(xù)步驟。相反 地，如果在步驟220中確定出平均值不小于最小值，方法就繼續(xù)到步驟 223,在這里，檢測(cè)出平均值是否大于選定的最大值參數(shù)。如果是，就在 步驟227中用最大值代替平均值，并且方法繼續(xù)到步驟230。因此，最大 值代替平均值，用于參考值計(jì)算的后續(xù)步驟。在步驟223中，如果檢測(cè)出 平均值沒(méi)有大于選定的最大值參數(shù)，方法就繼續(xù)到步驟230。
如果平均值不小于最小值，就在步驟230中用算出的平均值繼續(xù)參考 值計(jì)算，用于后面的方法4丸行。
在相應(yīng)的方法中，含有最大值參數(shù)的實(shí)施例還包括步驟確定所述平 均值是否大于選定的最大值參數(shù)，如果平均值大于最大值，就用最大值代 替平均值。因此，最大值代替平均值，用于參考值計(jì)算的后續(xù)步驟。如果 平均值不大于最大值，就在步驟230用算出平均值繼續(xù)參考值計(jì)算，用于 后面的方法執(zhí)4亍。
在步驟230中，計(jì)算選定的參考數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。然后，在步驟235 中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇標(biāo)準(zhǔn)偏差因子。在步驟240中，為每個(gè)條件 變量和描述操作狀態(tài)的每個(gè)收集器生成參考值ref:
ref = devi * factr + mval,
mval是在步驟210中得到的參考數(shù)據(jù)的計(jì)算平均值，或是在步驟225 代替了平均值的最小值，devi是在步驟230得到的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，factr 是在步驟235得到的選定標(biāo)準(zhǔn)偏差因子。由此算出的參考值ref用于圖1 所述方法的進(jìn)一步執(zhí)行。替換性地，參考值可被設(shè)成所記錄的最大值。
圖3示出本發(fā)明的實(shí)施例的第二部分的示例詳細(xì)內(nèi)容。在從條件變量 組獲取參考數(shù)據(jù)的情況中，條件變量組形成譜，獲取的參考值由此形成參 考序列。為了說(shuō)明由此測(cè)得的頻率的變化，本實(shí)施例提供了步驟300至 315所示的修正參考序列的步驟。在這些步驟中，參考序列被修正成由區(qū)
14間組成，每個(gè)區(qū)間都有恒值，從而使值y(xo)等于y(x)在原始參考序列的閉 區(qū)間[xo-deltax; x。+deltax]上的最大值。此處，x、 x0和deltax是整數(shù)值， 通過(guò)控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中給出的隨機(jī)值提供參數(shù)deltax。
因此，在步驟300中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇隨機(jī)值，在步驟305 中，使用選定隨機(jī)值確定執(zhí)行修正所基于的并如上所解釋的區(qū)間。
在步驟310中，在每個(gè)確定區(qū)間中計(jì)算原始參考序列的最大函數(shù)值， 最后，在步驟315中，設(shè)定由此生成的階躍函數(shù)的函數(shù)值(分段常數(shù)函數(shù))。 因此，由譜組成的修正參考序列或全體參考值用于如圖1所述的警報(bào)掩碼 的后續(xù)計(jì)算。
圖4示出本方法的實(shí)施例的第二部分。實(shí)施例的這個(gè)部分示出了根據(jù) 參照?qǐng)Dl至3的描述所生成的第一、第二和第三(黃色、紅色和藍(lán)色)警 報(bào)掩碼進(jìn)行的風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控。首先，在步驟400中，通過(guò)獲取在 步驟140、 150中所生成的和在步驟155所選擇的警報(bào)掩碼來(lái)選擇黃色、 紅色和藍(lán)色警報(bào)掩碼。因此，為每個(gè)條件變量和每個(gè)操作狀態(tài)收集器獲取 三個(gè)警報(bào)掩碼(黃色、紅色和藍(lán)色)。
然后，在步驟405中，為每個(gè)掩碼建立相應(yīng)的黃色或紅色滯后計(jì)數(shù)器， 而只建立一個(gè)共用的藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器。為了這樣做，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中 選擇適當(dāng)?shù)臏笥?jì)數(shù)器界限。在上述的條件變量組形成序列的實(shí)施例中， 不會(huì)為譜的每個(gè)點(diǎn)限定出黃色和紅色滯后計(jì)數(shù)器，而只是為階躍函數(shù)的每 個(gè)區(qū)間限定出黃色和紅色滯后計(jì)數(shù)器，也就是說(shuō)，修正參考序列是恒值。 然而，在條件變量組沒(méi)有形成序列的實(shí)施例中，為每個(gè)條件變量限定出滯 后計(jì)數(shù)器。
在步驟407中，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中的相應(yīng)界限選擇紅色警報(bào)級(jí)和黃 色警報(bào)級(jí)。
在步驟410中，通過(guò)采用代表風(fēng)力渦輪機(jī)動(dòng)態(tài)的條件變量的輸入值來(lái) 獲取測(cè)量值?？刂平缦迌?chǔ)存庫(kù)還包括用于確定是只有無(wú)誤差測(cè)量值還是所 有測(cè)量值與掩碼作比較的設(shè)定。然后對(duì)特定條件變量的每個(gè)新的和無(wú)誤差 的測(cè)量值標(biāo)上相應(yīng)收集器符號(hào)(代表著記錄測(cè)量時(shí)風(fēng)力渦輪機(jī)的當(dāng)前操作 狀態(tài))。然后，將測(cè)量值與藍(lán)色、黃色和紅色警報(bào)掩碼相比較，其中，該 藍(lán)色、黃色和紅色警報(bào)掩碼都是屬于與測(cè)量值相同的收集器。因此，測(cè)量 值的估計(jì)一直局限于標(biāo)上了與警報(bào)掩碼相同的收集器符號(hào)的數(shù)據(jù)。
將測(cè)量值與相應(yīng)警報(bào)掩碼相比較以及警報(bào)的后續(xù)生成的詳細(xì)步驟描述如下
在步驟415中，確定獲取的測(cè)量值是否大于黃色掩碼。正如本領(lǐng)域技 術(shù)人員所知道的，此時(shí)使用的比較運(yùn)算符例如"大于"或"小于"只是作為確 定獲取的測(cè)量值是否滿足由警報(bào)掩碼所限定的條件的其它方法的代表。如 果測(cè)量值大于黃色掩碼(或滿足黃色掩碼條件)，然后就在步驟420中確 定黃色滯后計(jì)數(shù)器是否低于黃色滯后計(jì)數(shù)器的預(yù)定最大值。滯后計(jì)數(shù)器的 這種最大值可以是控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中的滯后計(jì)數(shù)器界限的 一部分。如果黃 色滯后計(jì)數(shù)器低于黃色滯后計(jì)數(shù)器的最大值，就在步驟425中增大黃色滯 后計(jì)數(shù)器。
在步驟420之后或在步驟425之后，方法繼續(xù)到步驟440,將在稍后 描述。
如果步驟415確定測(cè)量值不大于黃色掩碼(或不滿足黃色掩碼條件)， 就在步驟430中繼續(xù)方法執(zhí)行而不是在步驟420和425中。在步驟430中， 確定黃色滯后計(jì)數(shù)器是否大于黃色滯后計(jì)數(shù)器的預(yù)定最小值。與黃色滯后 計(jì)數(shù)器的最大值一樣，黃色滯后計(jì)數(shù)器的最小值也構(gòu)成控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中 的滯后計(jì)數(shù)器界限的一部分。如果黃色滯后計(jì)數(shù)器大于最小值，就在步驟 435中減小它。如果黃色滯后計(jì)數(shù)器就是最小值，就沒(méi)必要在當(dāng)前的黃色 警報(bào)檢測(cè)運(yùn)行中為這個(gè)特定測(cè)量值和警報(bào)掩碼進(jìn)行進(jìn)一步的警報(bào)檢測(cè)。
現(xiàn)在，在步驟440中，確定黃色滯后計(jì)數(shù)器是否大于或等于預(yù)定最大 值。最大值也在控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中限定出。如果滯后計(jì)數(shù)器大于最大值， 就在步驟445中啟動(dòng)黃色警報(bào)。如果黃色滯后計(jì)數(shù)器小于最大值，就在步 驟450中確定當(dāng)前是否啟動(dòng)了黃色警報(bào)，如果是，就在步驟460中檢測(cè)黃 色滯后計(jì)數(shù)器是否小于或等于最小值。如果是，就在步驟470中撤消黃色 警報(bào)。因此，當(dāng)導(dǎo)致某些測(cè)量的測(cè)量值超過(guò)黃色警報(bào)掩碼的臨界狀態(tài)出現(xiàn) 時(shí)，黃色警報(bào)將被啟動(dòng)，如果在這之后獲取了某些"正常的"測(cè)量值，使得 黃色掩碼不再被超過(guò)時(shí)，就再次撤消黃色警報(bào)，從而使得黃色警報(bào)機(jī)構(gòu)適 合于暫時(shí)性臨界狀態(tài)。
圖5示出對(duì)紅色警報(bào)的相應(yīng)檢測(cè)。然而，因?yàn)榧t色警報(bào)是用于報(bào)告永 久性故障，其需要由維修人員進(jìn)行維修或檢查，所以這些警報(bào)能自動(dòng)生成 但只能手動(dòng)取消?？傮w上，這些方法步驟和每個(gè)方法步驟的特征都與相對(duì) 于黃色警報(bào)所給出的步驟相對(duì)應(yīng)。在步驟500中，確定測(cè)量值是否大于紅 色警報(bào)掩碼。如果測(cè)量值不大于紅色警報(bào)掩碼，方法就繼續(xù)到步驟515。如果測(cè)量值大于紅色掩碼,，就在步驟505中確定紅色滯后計(jì)數(shù)器是否低于 為紅色滯后計(jì)數(shù)器所預(yù)先規(guī)定的最大值。如果紅色滯后計(jì)數(shù)器小于紅色滯 后計(jì)數(shù)器的最大值，就在步驟510中增大紅色滯后計(jì)數(shù)器。在完成了步驟 505和/或步驟510之后，方法執(zhí)行就繼續(xù)到步驟525。
在步驟515中，確定紅色滯后計(jì)數(shù)器是否大于紅色滯后計(jì)數(shù)器的最小 值。如果是，就在步驟520減小紅色滯后計(jì)數(shù)器。
在步驟525中，確定紅色滯后計(jì)數(shù)器是否大于或等于最大值。如果是， 就在步驟530中啟動(dòng)紅色警報(bào)。如果紅色滯后計(jì)數(shù)器小于最大值，就在步 驟540確定當(dāng)前是否啟動(dòng)了紅色警報(bào)，如果是，就在步驟550中檢測(cè)紅色 滯后計(jì)數(shù)器是否小于或等于最小值。如果是，就在步驟560中檢測(cè)紅色警 報(bào)是否被操作者確認(rèn)，如果是，就在步驟570中撤銷紅色警報(bào)。
上述紅色警報(bào)的檢測(cè)和生成可以在參照?qǐng)D4所描述的黃色警報(bào)的檢 測(cè)之后或是與其同時(shí)進(jìn)行。對(duì)藍(lán)色警報(bào)的檢測(cè)同樣如此，現(xiàn)在將參照?qǐng)D6 對(duì)其進(jìn)行描述。與黃色警報(bào)類似，藍(lán)色警報(bào)是暫時(shí)性警報(bào)，其持續(xù)到相應(yīng) 滯后計(jì)數(shù)器所呈現(xiàn)的值低于藍(lán)色(或黃色)警報(bào)級(jí)或低于另 一預(yù)定取消警 報(bào)級(jí)(黃色取消警報(bào)級(jí)或藍(lán)色取消警報(bào)級(jí))。
與紅色和黃色警報(bào)(其中，只要測(cè)量值大于相應(yīng)的警報(bào)掩碼，就增大 滯后計(jì)數(shù)器)相反的是，只要測(cè)量值小于藍(lán)色掩碼，就增加藍(lán)色滯后計(jì)數(shù) 器，除非計(jì)數(shù)器值已經(jīng)等于其最大值。因此，如果獲取的測(cè)量值高于藍(lán)色 掩碼，就減小藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器，除非計(jì)數(shù)器值已經(jīng)等于其最小值。因此， 藍(lán)色警報(bào)指示出測(cè)量值為不真實(shí)地小并且監(jiān)控系統(tǒng)自身可能存在誤差。
在步驟600中，確定測(cè)量值是否小于藍(lán)色警報(bào)掩碼。如果測(cè)量值不小 于藍(lán)色警報(bào)掩碼，方法執(zhí)行就繼續(xù)到步驟615。如果測(cè)量值低于藍(lán)色警報(bào) 掩碼，就在步驟605中確定藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器是否低于控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中為 藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器限定出的最大值。如果藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器低于最大值，就在 步驟610中增大藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器。在執(zhí)行了步驟605和/或步驟610之后， 方法執(zhí)行就繼續(xù)到步驟625 。
在步驟615中，確定藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器是否大于為藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器限定 出的最小值。如果是，就在步驟620中減小藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器。
在步驟625中，確定藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器是否大于或等于最大值。如果是， 就在步驟630中啟動(dòng)藍(lán)色警報(bào)。
如果藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器小于最大值，就在步驟635中確定當(dāng)前是否啟動(dòng)了藍(lán)色警報(bào)。如果是，就在步驟640中檢測(cè)藍(lán)色滯后計(jì)數(shù)器是否小于或等于最小值，如果是，就在步驟650中撤銷藍(lán)色警報(bào)。
因此本實(shí)施例提供了一種風(fēng)力渦輪機(jī)的自動(dòng)警報(bào)掩碼生成和狀態(tài)監(jiān)控的方法，從而，通過(guò)根據(jù)預(yù)先規(guī)定的規(guī)則且根據(jù)每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)獨(dú)立進(jìn)行的測(cè)量自動(dòng)生成警報(bào)掩碼，警報(bào)掩碼生成所需的技術(shù)成本和工作就大大降低，同時(shí)改善了警報(bào)掩碼設(shè)定和自動(dòng)報(bào)警生成的精確度。而且，滯后計(jì)數(shù)器的使用提供了可靠工作，其防止了由不真實(shí)的測(cè)量給出警報(bào)。
在所述實(shí)施例的替代方案中，可以有下列作法，當(dāng)警報(bào)掩碼被超過(guò)時(shí)
(a) 重新調(diào)用警報(bào)掩碼界限參數(shù)
(b) 修正警報(bào)掩碼界限參數(shù)并分析改變?cè)搮?shù)的影響(例如，數(shù)據(jù)可用？)
(c) 根據(jù)修正參數(shù)重新進(jìn)行掩碼計(jì)算(與能隨著時(shí)間動(dòng)態(tài)變換的渦輪才幾狀態(tài)相適應(yīng))
后者的功能取決于系統(tǒng)所幫助的操作者。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)生成用于風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控的警報(bào)掩碼的方法，包括以下步驟-從風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控的控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇參考數(shù)據(jù)選擇界限，其中，該參考數(shù)據(jù)選擇界限規(guī)定了記錄參考數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔；-從定位在風(fēng)力渦輪機(jī)中的至少一個(gè)傳感器選擇在該時(shí)間間隔期間記錄的參考數(shù)據(jù)；-根據(jù)該參考數(shù)據(jù)計(jì)算參考值；-從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第一警報(bào)掩碼因子和第二警報(bào)掩碼因子；-通過(guò)用該參考值乘該第一警報(bào)掩碼因子計(jì)算第一警報(bào)掩碼；-通過(guò)用該參考值乘該第二警報(bào)掩碼因子計(jì)算第二警報(bào)掩碼。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，限定出記錄參考數(shù)據(jù)能落 入的多個(gè)收集器，每個(gè)收集器代表風(fēng)力渦輪機(jī)的不同操作狀態(tài)，為每個(gè)參 考數(shù)據(jù)確定收集器，對(duì)應(yīng)的參考數(shù)據(jù)落入該收集器，并且對(duì)收集器與參考 數(shù)據(jù)的每種組合，執(zhí)行下列步驟-從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第 一警報(bào)掩碼因子和第二警報(bào)掩碼因子；-根據(jù)落入各自收集器的參考數(shù)據(jù)計(jì)算參考值；-通過(guò)用該參考值乘該第 一警報(bào)掩碼因子計(jì)算第 一警報(bào)掩碼；-通過(guò)用該參考值乘該第二警報(bào)掩碼因子計(jì)算第二警報(bào)掩碼。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，計(jì)算參考值包括計(jì)算 參考數(shù)據(jù)的平均值和參考數(shù)據(jù)的表征力矩。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，計(jì)算參考值包括從控制界 限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇表征力矩因子，并且將該平均值加到表征力矩與表征力矩 因子的乘積上。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，還包括從控制界限儲(chǔ) 存庫(kù)中選擇最小值參數(shù)的步驟，并且還包括在平均值小于最小值參數(shù)的情 況下用最小值參數(shù)代替平均值的步驟。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，計(jì)算參考值 包括根據(jù)操作者的選擇計(jì)算參考數(shù)據(jù)的最大值。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括從控 制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇數(shù)據(jù)量參數(shù)的步驟，并且在選定參考數(shù)據(jù)量小于數(shù)據(jù) 量參數(shù)的情況下停止執(zhí)行該方法。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該參考數(shù)據(jù) 形成參考序列。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括將參考序列變換成 階躍函數(shù)的步驟，該階躍函數(shù)使常值函數(shù)值與區(qū)間相關(guān)聯(lián)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，階躍函數(shù)的每個(gè)區(qū)間的 函數(shù)值由那個(gè)區(qū)間上的未變換的參考序列的最大值確定。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，從控制界限儲(chǔ)存庫(kù) 中選擇隨機(jī)值，根據(jù)該隨機(jī)值限定出每個(gè)區(qū)間的大小。
12. 如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為每個(gè)區(qū) 間生成一個(gè)第一警報(bào)掩碼和一個(gè)第二警報(bào)掩碼。
13. —種風(fēng)力渦輪機(jī)中的狀態(tài)監(jiān)控方法，包括以下步驟 -獲取至少 一 個(gè)狀態(tài)測(cè)量值；-確定該狀態(tài)測(cè)量值落入的收集器；-為確定的收集器選擇由權(quán)利要求1至12的任一項(xiàng)的方法生成的相應(yīng) 的第一和第二警報(bào)掩碼；-確定測(cè)量值是否超過(guò)第一警報(bào)掩碼；-在測(cè)量值超過(guò)第一警報(bào)掩碼的情況下，增大第一滯后計(jì)數(shù)器，否則 就減小第一滯后計(jì)數(shù)器；-確定測(cè)量值是否超過(guò)第二警報(bào)掩碼；-在測(cè)量值超過(guò)第二警報(bào)掩碼的情況下，增大第二滯后計(jì)數(shù)器，否則 就減小第二滯后計(jì)數(shù)器；-確定第一滯后計(jì)數(shù)器是否超過(guò)第一警報(bào)級(jí)，并且在第一滯后計(jì)數(shù)器 大于第一警報(bào)級(jí)的情況下，生成第一警報(bào)；-確定第二滯后計(jì)數(shù)器是否超過(guò)第二警報(bào)級(jí)，并且在第二滯后計(jì)數(shù)器 超過(guò)第二警報(bào)級(jí)的情況下，生成第二警報(bào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在第一滯后計(jì)數(shù)器下降 低于第 一取消警報(bào)級(jí)的情況下，取消第 一警報(bào)。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，通過(guò)手動(dòng)操作員設(shè) 定來(lái)取消第二警報(bào)。
16. 如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括從 控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第三警報(bào)掩碼，以及包括以下步驟-確定測(cè)量值是否低于第三警報(bào)掩碼；-在測(cè)量值低于第三警報(bào)掩碼的情況下，增大第三滯后計(jì)數(shù)器，否則就減小第三滯后計(jì)數(shù)器；-確定第三滯后計(jì)數(shù)器是否超過(guò)第三警報(bào)級(jí)，并且在第三滯后計(jì)數(shù)器 超過(guò)第三警報(bào)級(jí)的情況下，生成第三警報(bào)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在第三滯后計(jì)數(shù)器下降 低于第二取消警報(bào)級(jí)的情況下，取消第三警報(bào)。
18. 如權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)警報(bào)掩 碼被超過(guò)時(shí)，還包括以下步驟-重新調(diào)用警報(bào)掩碼界限參數(shù)； -修正警報(bào)掩碼界限參數(shù)并分析改變?cè)搮?shù)的影響； -以修正警報(bào)掩碼界限參數(shù)為基礎(chǔ)按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)重新 進(jìn)行警報(bào)掩碼生成。
19. 一種風(fēng)力渦輪機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括配置成執(zhí)行如權(quán)利要求1至18任 一項(xiàng)所述方法的步驟的處理單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)的警報(bào)掩碼生成和狀態(tài)監(jiān)控的方法。一種自動(dòng)生成用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的狀態(tài)監(jiān)控的警報(bào)掩碼的方法，包括以下步驟從風(fēng)力渦輪機(jī)的控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇參考數(shù)據(jù)選擇界限，其中，該參考數(shù)據(jù)選擇界限規(guī)定了記錄參考數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔；在該時(shí)間間隔內(nèi)從定位在風(fēng)力渦輪機(jī)中的至少一個(gè)傳感器選擇在該時(shí)間間隔內(nèi)記錄的參考數(shù)據(jù)；根據(jù)該參考數(shù)據(jù)計(jì)算參考值；從控制界限儲(chǔ)存庫(kù)中選擇第一警報(bào)掩碼因子和第二警報(bào)掩碼因子；通過(guò)用該參考值乘該第一警報(bào)掩碼因子計(jì)算第一警報(bào)掩碼；通過(guò)用該參考值乘第二警報(bào)掩碼因子計(jì)算第二警報(bào)掩碼。一種風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控方法和一種風(fēng)力渦輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)也被公開(kāi)了。
文檔編號(hào)G01H3/00GK101676559SQ20091017552
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者A·朱爾, K·格拉姆-漢森, T·K·莫勒 申請(qǐng)人:西門子公司;革蘭及朱爾有限公司