風電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的采樣、存儲與查詢方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采樣、存儲與查詢方法，尤其涉及一種風電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的采樣、存儲與查詢方法。本發(fā)明能夠一方面實現(xiàn)設備狀態(tài)參數(shù)的實時優(yōu)化采樣，提高采樣數(shù)據(jù)的利用率、避免背景噪聲產生誤報；另一方面減少避免因緩存不足或閾值設置問題，導致有效信息丟失或傳輸帶寬壓力增加，并通過數(shù)據(jù)智能刪減技術提高本地存儲數(shù)據(jù)的時間和有效性；再一方面有利于上機檢修獲取歷史數(shù)據(jù)并能提高數(shù)據(jù)安全性。
【背景技術】
[0002]風電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱CMS)可以實現(xiàn)對于每臺風機運行參數(shù)的分布式采樣，以實時了解風機傳動鏈的運行狀況，指導風機日常的維修維護避免出現(xiàn)重大機械故障。
[0003]目前，CMS采集系統(tǒng)一般采用分布式采集器實時采集數(shù)據(jù)，每個采集終端在每個輪詢周期采集一次(或多次)數(shù)據(jù)但只保留其中一次，數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理后生成特征值，當被輪詢時只發(fā)送此次特征值數(shù)據(jù)(丟棄原始數(shù)據(jù))，若有必要(特征值超過設定閾值)，把特征值連同原始數(shù)據(jù)一起發(fā)送。
[0004]在監(jiān)測大型風場的時候，很難避免:
[0005]1、因系統(tǒng)噪聲產生的誤報問題。
[0006]2、數(shù)據(jù)利用率低，因風機臺數(shù)多、輪詢時間長，輪詢的數(shù)據(jù)不能充分表征風機的實時運行狀態(tài)。
[0007]3、受預處理算法影響，閾值過低增大網(wǎng)絡壓力，閾值過高則產生故障漏報，丟失有效數(shù)據(jù)。導致閾值很難取舍。
[0008]4、數(shù)據(jù)存儲一般采用緩存，存儲空間極其有限，歷史數(shù)據(jù)難以保存。
[0009]5、上機檢修時，風機歷史數(shù)據(jù)只在控制內，不能隨意取用。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種提高采樣數(shù)據(jù)的利用率、避免背景噪聲產生誤報的一種風電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的采樣、存儲與查詢方法及裝置。
[0011]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是:一種風電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的采樣、存儲與查詢方法，其具體步驟包括:
[0012](I)各采集通道同步采樣，進入步驟(3 );
[0013](2)通過手動或預設置的指令觸發(fā)采樣，進入步驟(3)；
[0014](3)對數(shù)據(jù)進行預處理，并一個輪詢間隔內，記錄預處理數(shù)據(jù)特征值的大小和個數(shù)，根據(jù)設定特征值閾值判斷信號是否有異常，進入(4)、(7);
[0015](4)預處理后全部信息進入大容量存儲器存儲
[0016](5)保存在大容量存儲器上的歷史數(shù)據(jù)，可通過通訊接口在本地查詢調用，方便現(xiàn)場上機檢測，也可通過局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)遠程回調查詢調用；
[0017](6)對大容量存儲器歷史數(shù)據(jù)進行智能刪除，而非傳統(tǒng)的直接覆蓋刪除。
[0018](7)特征值和異常信息，按照某種規(guī)則，當被輪詢時，通過UTP方式上報到風場中控室。
[0019]上述技術方案所述步驟(I)具體包括:
[0020]A、按照采樣周期進行采樣，其中，采樣周期不少于5個高、底頻率周期；
[0021]B、CPU對每個通道進行同步預處理；
[0022]C、對于原始數(shù)據(jù)進行特征值提取，并判斷超限數(shù)據(jù)，存入RAM。
[0023]上述技術方案所述步驟A的具體步驟為:
[0024]a、判斷采樣時刻是否到達，若是，則進行步驟b，若不是，則繼續(xù)等待采樣時刻到達;
[0025]b、設定采樣位置N=O, Vtz=O, Vty=O ；N是采集次數(shù)，Vtz是當前采集數(shù)據(jù)的正常特征值，Vty是當前采集數(shù)據(jù)的異常特征值；
[0026]C、開始采樣第N段數(shù)據(jù)；
[0027]d、對數(shù)據(jù)做特征值預處理；判斷特征值是否超限；若是則進行步驟e，若不是，則進行步驟f ;
[0028]e、判斷特征值是否大于Vty，若是，則數(shù)據(jù)異常，將異常數(shù)據(jù)替換存入緩存RAM2中，記錄特征值后進入步驟g ;若不是，則直接進入步驟g ;
[0029]f、判斷特征值是否大于Vtz，若是，則數(shù)據(jù)正常，將正常數(shù)據(jù)替換存入緩存RAM1，記錄特征值Vtz后進入步驟h，若不是，則直接進入步驟h ；
[0030]g、異常次數(shù)加I，進入步驟H ；
[0031]h、當前采樣位置N+1;
[0032]1、判斷當前采樣位置N是否大于總采樣次數(shù)m ;若是，則進入步驟j，若不是，則進入步驟c ；
[0033]j、判斷異常次數(shù)是否大于設定的報警次數(shù)，若是，則進入步驟k，若不是，則進入步驟I;
[0034]k、數(shù)據(jù)異常，通過UDP上報RAM2中異常數(shù)據(jù)和特征值，進入步驟m ;
[0035]1、數(shù)據(jù)正常，通過UDP上報RAMl中正常數(shù)據(jù)和特征值，進入步驟m ;
[0036]m、將數(shù)據(jù)帶上時間標志和特征值存入大容量存儲器；
[0037]η、結束采集。
[0038]上述技術方案所述步驟(3 )具體包括:
[0039]Α、選擇一個未超限的特征值存儲并上報；
[0040]B、選擇并存儲一個或多個超限的特征值及原始數(shù)據(jù)進行上報；
[0041]C、判斷預處理數(shù)據(jù)的個數(shù)，如果少于3次，則認為是系統(tǒng)噪聲，選擇一個特征值存儲并上報。
[0042]上述技術方案所述步驟(5 )具體包括:
[0043]A、按回調請求中的時間段發(fā)送文件列表至控制器；
[0044]B、判斷是否收到查看請求，若是，則進行步驟C，若不是，則進行步驟D ；
[0045]C、判斷是否超時，若是，則進入步驟E，若不是，則進入步驟F ;
[0046]D、按查看請求中的文件名發(fā)送文件數(shù)據(jù)至控制器，并進入步驟B ;
[0047]E、結束回調；
[0048]F、判斷是否收到終止回調請求，若是，則進入步驟E，若不是，則進入步驟B。
[0049]上述技術方案所述步驟(6 )具體包括:
[0050]A、把歷史數(shù)據(jù)按時間先后分成Xt，…X1 ;
[0051]B、當剩余存儲小于設定的百分比時，對歷史最久Xt數(shù)據(jù)啟用智能刪減(FADE)，其中報警數(shù)據(jù)不刪除，每一次刪減不超過數(shù)據(jù)的50% ；
[0052]C、數(shù)據(jù)繼續(xù)增加提醒刪除時，對于T-1時間內的數(shù)據(jù)Xh啟用智能刪減，直到刪除當前時間段X1為止；
[0053]D、如果繼續(xù)提醒刪除，則對于數(shù)據(jù)按時間段進行第二輪智能刪減，以此類推；直到最終每天至少保留一個數(shù)據(jù)為限，如果空間仍然不足，系統(tǒng)報警，并繼續(xù)啟用智能刪減。
[0054]E、大容量存儲器具有存儲空間提醒、剩余存儲時間提醒，計算所需刪減數(shù)據(jù)，以及空間不足報警等功能。
[0055]上述技術方案所述步驟(2)中，對一臺或幾臺設備在每個輪詢周期內，多次調用或實時顯示其相關數(shù)據(jù)，并根據(jù)要求改變其采樣和輪詢規(guī)則，而不受輪詢次序的影響。
[0056]上述技術方案所述特征值為有效值或均值或峰峰值或峰值一個或多個參數(shù)值。
[0057]—種風電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的采樣、存儲與查詢裝置，具有風電機組、信號收集裝置、當?shù)匦盘柼幚硌b置和控制器；所述信號收集裝置包括模數(shù)變換器和傳感器；所述當?shù)匦盘柼幚硌b置包括數(shù)字信號處理器；所述風電機組具有N臺風電機；所述傳感器具有N個，且分別固定安裝在N臺風電機上；所述模數(shù)變換器的輸入端接傳感器的輸出端；所述數(shù)字信號處理器的輸入端接模數(shù)變換器的輸出端；所述數(shù)字信號處理器通過局域網(wǎng)與控制器雙向通訊連接；所述N臺風電機上各安裝有一個大容量存儲器；所述大容量存儲器上具有數(shù)據(jù)接口，大容量存儲器的輸入端與數(shù)字信號處理器的輸出端相連接，且大容量存儲器通過局域網(wǎng)與控制器雙向通訊連接。
[0058]上述技術方案所述模數(shù)變換器為ADS1278 ;所述數(shù)字信號處理器為0MAP-L138。
[0059]采用上述技術方案后，本發(fā)明具有以下積極