一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括無線工業(yè)以太網，與無線工業(yè)以太網通過無線連接的巡檢數(shù)據(jù)中心和多功能巡檢終端；巡檢數(shù)據(jù)中心與電站DCS和SIS系統(tǒng)相連，具有同步的時鐘周期，能夠查詢、讀取、寫入電站DCS和SIS系統(tǒng)的實時和歷史數(shù)據(jù)庫；巡檢數(shù)據(jù)中心通過無線工業(yè)以太網驅動多功能巡檢終端對巡檢目標進行數(shù)據(jù)采樣，并與多功能巡檢終端進行數(shù)據(jù)交換；本實用新型采用無線通訊與電廠DCS系統(tǒng)進行時鐘同步，采用多功能巡檢終端，方便采集各種診斷信號，并與原有DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行整合，對相似工況下的巡檢數(shù)據(jù)進行趨勢分析和評估，提示巡檢人員掌握設備和部件的運行狀況，及時進行維護和保養(yǎng)，提高設備維護水平和系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定性。
【專利說明】 —種火電廠智能巡檢系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及火電廠設備巡檢【技術領域】，具體涉及一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]火力發(fā)電系統(tǒng)龐大而復雜，大量設備和部件的安全穩(wěn)定運行關系到整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，這些設備和部件大部分長期處于高溫、高壓、高轉速的危險運行環(huán)境下，需要安排專門的人員進行定期定點的巡檢，保證系統(tǒng)的安全并希望能提前發(fā)現(xiàn)潛在的危險，避免事故的發(fā)生。
[0003]由于巡檢設備復雜多樣，各種設備所需檢驗的數(shù)據(jù)和物理量種類不同，也因此現(xiàn)有電廠巡檢的數(shù)據(jù)采集和分析多依賴人工方式。此外，設備部件的振動、溫度等關鍵參數(shù)隨系統(tǒng)工況變化而變化，依賴人工方式的巡檢水平受巡檢人員和數(shù)據(jù)分析人員的水平限制而很難保障。近年來也涌現(xiàn)出許多基于條碼或射頻技術的巡檢管理終端或系統(tǒng)，便于保障巡檢點無遺漏，方便數(shù)據(jù)的就地錄入，實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)統(tǒng)計及報警提示，但一方面其檢測功能有限，多側重于巡檢過程的管理，與機組控制系統(tǒng)相互獨立，巡檢作用嚴重依賴巡檢人員的經驗和水平，不適應現(xiàn)代智能電廠和數(shù)字化電廠建設的需要。另一方面，現(xiàn)有巡檢技術主要依靠巡檢人員大腦進行粗略的分析和判斷，數(shù)據(jù)處理精度和深度都嚴重受限，無法針對巡檢時刻系統(tǒng)運行工況的變化進行智能分析，不具備智能反向提示功能，由于系統(tǒng)的獨立使得功能升級困難，從而無法充分發(fā)揮巡檢工作的作用和巡檢數(shù)據(jù)的價值。


【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)，采用無線通訊與電廠DCS系統(tǒng)進行時鐘同步，采用多功能便攜巡檢終端，方便采集各種診斷信號，并與原有DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行整合，對相似工況下的巡檢數(shù)據(jù)進行趨勢分析和評估，根據(jù)趨勢變化和數(shù)值的統(tǒng)計分析異常提示巡檢人員和管理人員掌握設備和部件的運行狀況，及時進行維護和保養(yǎng)，提高設備維護水平和系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定性。
[0005]為達到以上目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)，包括無線工業(yè)以太網3，與無線工業(yè)以太網3通過無線連接的巡檢數(shù)據(jù)中心2和多功能巡檢終端4 ;所述巡檢數(shù)據(jù)中心2與電站DCS和SIS系統(tǒng)I相連，具有同步的時鐘周期，能夠查詢、讀取、寫入電站DCS和SIS系統(tǒng)I的實時和歷史數(shù)據(jù)庫；巡檢數(shù)據(jù)中心2通過無線工業(yè)以太網3驅動多功能巡檢終端4對巡檢目標6進行數(shù)據(jù)采樣，并與多功能巡檢終端4進行數(shù)據(jù)交換。
[0007]所述多功能巡檢終端4包括紅外溫度采集傳感器、振動采集傳感器、聲波采集傳感器和視頻圖像采集傳感器，還配有識別巡檢員5身份的指紋識別器。
[0008]上述所述火電廠智能巡檢系統(tǒng)的巡檢方法，巡檢員5根據(jù)多功能巡檢終端4顯示的巡檢點列表及位置提示，手持多功能巡檢終端4前往各巡檢目標6，通過多功能巡檢終端4上的指紋識別器啟動安裝于巡檢目標6的標識條碼或射頻裝置的掃描，掃描成功后，多功能巡檢終端4自動將巡檢員5身份信息和巡檢目標6的信息上傳至巡檢數(shù)據(jù)中心2，巡檢數(shù)據(jù)中心2根據(jù)巡檢目標6的信息從預設的巡檢信息庫中查找巡檢項目信息，發(fā)送巡檢目標6的巡檢操作流程清單至多功能巡檢終端4，巡檢員5根據(jù)巡檢數(shù)據(jù)中心2返回的巡檢操作流程清單依次啟動多功能巡檢終端4對應的傳感器進行數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)需要手動輸入就地表計的讀數(shù)，巡檢數(shù)據(jù)中心2對多功能巡檢終端4傳回的數(shù)據(jù)進行相應的分析計算，并根據(jù)DCS同步時鐘，將數(shù)據(jù)發(fā)送至電站DCS和SIS系統(tǒng)I的DCS數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)數(shù)據(jù)的時間標簽從DCS數(shù)據(jù)庫獲取相關系統(tǒng)運行參數(shù)作為當前運行工況的特征標識，根據(jù)該特征標識從DCS歷史數(shù)據(jù)庫中檢索近似工況的巡檢歷史數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，根據(jù)趨勢變化和數(shù)值的統(tǒng)計分析異常提示巡檢人員進行判斷，給出指導性保養(yǎng)和維護意見；當一個巡檢目標的全部巡檢項目都完成后，多功能巡檢終端4提示未巡檢的巡檢目標位置，指引巡檢員5至下一個巡檢目標6。
[0009]本實用新型和現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0010]1.本實用新型巡檢系統(tǒng)具有智能反向提示功能，可采用相關系統(tǒng)運行工況數(shù)據(jù)對巡檢數(shù)據(jù)進行標識，通過相似工況下的巡檢歷史數(shù)據(jù)，對巡檢目標的變化趨勢進行分析，根據(jù)趨勢變化和數(shù)值的統(tǒng)計分析異常進行智能反向提示，可排除環(huán)境變化和電站運行工況變化對巡檢目標狀態(tài)的主要影響，從而辨識出設備或部件出現(xiàn)的微妙變化，掌握巡檢目標的狀態(tài)發(fā)展趨勢，以在其出現(xiàn)異常或故障前發(fā)現(xiàn)并進行必要的維護和處理?，F(xiàn)有巡檢技術仍停留閾值巡檢水平，也即無論環(huán)境變化或系統(tǒng)運行工況變化，檢測巡檢目標的某一種或幾種參數(shù)，確定其在通用的閾值范圍內即可，因而，一般只有在設備出現(xiàn)故障或明顯的異常時，才能發(fā)現(xiàn)問題，對于工況隨時間和隨季節(jié)普遍大幅變化的國內火電廠來說，運行工況的變化對巡檢設備狀態(tài)的影響是顯著的。例如，水泵出口管道的振動與泵的轉速緊密相關，如無法獲得巡檢采集時刻同步的水泵轉速，其振動的分析和判斷幾乎無意義，本實用新型則解決了傳統(tǒng)巡檢技術的這類缺陷，自動檢索相同運行工況下的歷史巡檢數(shù)據(jù)，從而對當前巡檢結果進行精確的分析、判斷和智能反向提示。
[0011]2.巡檢中心服務器與電站固有DCS、SIS系統(tǒng)互聯(lián)，具有同步的時間周期?，F(xiàn)有巡檢技術基本采用獨立的外部系統(tǒng)，只處理巡檢記錄和巡檢管理信息本身的數(shù)據(jù)，只能依靠粗放的邊界閾值和巡檢人員的經驗判斷巡檢目標的運行狀態(tài)。本實用新型系統(tǒng)與電廠DCS同步時間周期一方面可以方便地將巡檢數(shù)據(jù)整合到電廠DCS和SIS的數(shù)據(jù)庫，便于跟電廠其它參數(shù)一起查詢、存儲和分析；另一方面也可通過同步的時間周期精確確定巡檢數(shù)據(jù)的檢測時刻，并獲取該時刻系統(tǒng)其它運行參數(shù)的數(shù)值，準確地標識巡檢數(shù)據(jù)采集時的運行和環(huán)境狀態(tài)，為基于巡檢數(shù)據(jù)的深入分析奠定基礎，便于電廠SIS等上層系統(tǒng)應用巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行狀態(tài)檢修和大數(shù)據(jù)挖掘等進一步的高級應用和分析。
[0012]3.采用包含溫度檢測、振動檢測、聲波噪聲檢測、視頻圖像采集和人工記錄功能的多合一巡檢終端。現(xiàn)有巡檢終端設備大多局限于處理巡檢點位置信息和人工手動輸入為主的信息管理層面，部分巡檢終端配備有紅外溫度監(jiān)測裝置。對于電廠系統(tǒng)來說，大多數(shù)設備處于高速運轉或同高速運轉設備相連，其振動幅值和頻率受設備的運行狀態(tài)及不可見的內部破壞影響較大，可通過振動的巡檢數(shù)據(jù)自動分析提前發(fā)現(xiàn)潛在的振動和強度問題，避免不必要的事故和損失。固體的振動和流體的流動都會產生具有一定頻率特征的聲波和噪聲，對裝置內部和系統(tǒng)巡檢點的聲波和噪聲進行采樣分析可獲得設備內部的轉動、振動和流動狀態(tài)，這些依靠人工從外觀是無法獲知的，對與旋轉機械、不可見的閥門開啟狀態(tài)檢測、風門和爐膛的流動檢測具有重要的意義，現(xiàn)有巡檢技術是無法實現(xiàn)的。此外，電廠環(huán)境復雜，工藝流程眾多，大量故障和問題以漏油、晃動、變色、漏汽等各種可視化的現(xiàn)象表現(xiàn)出來，這些現(xiàn)象無法通過一般的巡檢終端進行采集和記錄，文字的記錄難以反映復雜的就地情況，因此進行視頻或圖像的記錄可使現(xiàn)場巡檢結果更加精確和豐富，對于故障資料的充分記錄、故障的后期分析和遠程診斷等具有重要的意義，這也是現(xiàn)有巡檢技術不具備的。
[0013]4.本實用新型與電廠現(xiàn)有DCS和SIS系統(tǒng)具有同步接口，便于巡檢系統(tǒng)功能的升級和巡檢數(shù)據(jù)的各種高級應用的開發(fā)，可對未來智能電廠和數(shù)字化電廠的建設進行有力的補充。各種SIS系統(tǒng)基于電廠運行數(shù)據(jù)開發(fā)有大量的高級應用和功能，采用本實用新型可將非連續(xù)的巡檢數(shù)據(jù)納入大數(shù)據(jù)分析平臺，便于遠程診斷、狀態(tài)檢修或其它高級功能的開發(fā)、升級和應用，而現(xiàn)有巡檢技術基本都采用孤立系統(tǒng)，其功能的升級和開發(fā)依賴自身有限的軟件和硬件平臺的支持，且缺乏機組運行參數(shù)等數(shù)據(jù)的支持，因此往往難以實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖為本實用新型一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0016]如附圖所示，本實用新型一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)，包括無線工業(yè)以太網3與無線工業(yè)以太網3通過無線連接的巡檢數(shù)據(jù)中心2和多功能巡檢終端4;所述巡檢數(shù)據(jù)中心2與電站DCS和SIS系統(tǒng)I相連，具有同步的時鐘周期，能夠查詢、讀取、寫入電站DCS和SIS系統(tǒng)I的實時和歷史數(shù)據(jù)庫；巡檢數(shù)據(jù)中心2通過無線工業(yè)以太網3驅動多功能巡檢終端4對巡檢目標6進行數(shù)據(jù)采樣，并與多功能巡檢終端4進行數(shù)據(jù)交換。
[0017]所述多功能巡檢終端4包括紅外溫度采集傳感器、振動采集傳感器、聲波采集傳感器和視頻圖像采集傳感器，還配有識別巡檢員5身份的指紋識別器。
[0018]本實用新型火電廠智能巡檢系統(tǒng)的巡檢方法，巡檢員5根據(jù)多功能巡檢終端4顯示的巡檢點列表及位置提示，手持多功能巡檢終端4前往一個巡檢目標6后，通過多功能巡檢終端4上的指紋識別器，多功能巡檢終端4通過巡檢員5的指紋信息驗證后，啟動巡檢點掃描器，掃描巡檢目標6標識條碼或射頻裝置，掃描成功后，多功能巡檢終端4自動將巡檢員5身份信息和巡檢目標6的信息上傳至巡檢數(shù)據(jù)中心2，巡檢數(shù)據(jù)中心2根據(jù)巡檢目標6的信息從預設的巡檢信息庫中查找巡檢項目信息，發(fā)送巡檢目標6的巡檢操作流程清單至多功能巡檢終端4，巡檢員5根據(jù)巡檢數(shù)據(jù)中心2返回的巡檢操作流程清單依次啟動多功能巡檢終端4對應的紅外溫度采集傳感器、振動采集傳感器、聲波采集傳感器，部分巡檢點需啟動視頻圖像采集，巡檢數(shù)據(jù)中心2對多功能巡檢終端4傳回的數(shù)據(jù)進行相應的分析計算，并根據(jù)DCS同步時鐘，將數(shù)據(jù)發(fā)送至電站DCS和SIS系統(tǒng)I的DCS數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)數(shù)據(jù)的時間標簽從DCS數(shù)據(jù)庫獲取相關系統(tǒng)運行參數(shù)作為當前運行工況的特征標識，根據(jù)該特征標識從DCS歷史數(shù)據(jù)庫中檢索近似工況的巡檢歷史數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，繪制各指標參數(shù)的歷史變化趨勢，根據(jù)趨勢變化和數(shù)值的統(tǒng)計分析異常提示巡檢人員進行判斷，在必要的時候進行更深入的檢測和維護，根據(jù)不同巡檢點的需要，終端還會提示巡檢員5手動輸入目測的就地儀表讀數(shù)或其它參數(shù)。當一個巡檢目標的全部巡檢項目都完成后，多功能巡檢終端4提示未巡檢的巡檢目標位置，指引巡檢員5至下一個巡檢目標6。
【權利要求】
1.一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)，其特征在于:包括無線工業(yè)以太網(3)，與無線工業(yè)以太網(3 )通過無線連接的巡檢數(shù)據(jù)中心(2 )和多功能巡檢終端(4 );所述巡檢數(shù)據(jù)中心(2 )與電站DCS和SIS系統(tǒng)(I)相連，具有同步的時鐘周期，能夠查詢、讀取、寫入電站DCS和SIS系統(tǒng)(I)的實時和歷史數(shù)據(jù)庫；巡檢數(shù)據(jù)中心(2)通過無線工業(yè)以太網(3)驅動多功能巡檢終端(4)對巡檢目標(6)進行數(shù)據(jù)采樣，并與多功能巡檢終端(4)進行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種火電廠智能巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述多功能巡檢終端(4)包括紅外溫度采集傳感器、振動采集傳感器、聲波采集傳感器和視頻圖像采集傳感器，還配有識別巡檢員(5)身份的指紋識別器。
【文檔編號】G06Q50/06GK203858685SQ201420078934
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】林偉杰, 薛建中, 高海東, 高林, 何新, 王春利, 劉振宇, 胡博, 黃普格, 侯中峰 申請人:西安西熱控制技術有限公司, 西安熱工研究院有限公司