本發(fā)明屬于火電廠歷史數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域,具體涉及一種火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置及方法。
背景技術(shù):
在火電廠生產(chǎn)過程中,控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量并存儲(chǔ)機(jī)組的各種運(yùn)行參數(shù)和測(cè)量數(shù)據(jù)。火電機(jī)組運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)具有重要的價(jià)值,它記錄了機(jī)組在不同的工況和條件下的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)于科研人員和設(shè)備廠家來說是一個(gè)非常重要的資源,如果在設(shè)計(jì)和產(chǎn)品試驗(yàn)過程中采用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,將會(huì)更接近現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和機(jī)組實(shí)際情況。目前火電廠對(duì)機(jī)組的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器中,僅僅支持簡(jiǎn)單的歷史數(shù)據(jù)查詢和訪問,訪問速度慢,不支持復(fù)雜的條件查詢、運(yùn)行模擬及歷史數(shù)據(jù)的高速訪問等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置及方法,該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,采用分布式存儲(chǔ)及并行運(yùn)算,提供多維條件輸入及機(jī)組運(yùn)行模擬接口。
為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置,包括工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1、第一數(shù)據(jù)交換模塊2、第一運(yùn)算中心3、第二運(yùn)算中心4、第二數(shù)據(jù)交換模塊5、#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7;所述工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1與第一數(shù)據(jù)交換模塊2通過以太網(wǎng)線連接,第一運(yùn)算中心3分別與第一數(shù)據(jù)交換模塊2和第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接,第二運(yùn)算中心4分別與第一數(shù)據(jù)交換模塊2和第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接,#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6與第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接,#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7與第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接。
所述第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4采用高運(yùn)算頻率的雙網(wǎng)卡計(jì)算服務(wù)器。
所述第一數(shù)據(jù)交換模塊2和第二數(shù)據(jù)交換模塊5采用具有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換功能的交換機(jī)。
所述#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7采用大容量存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器。
所述火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置的管理方法,工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1提供給用戶輸入接口并接收用戶的輸入,用戶輸入完成后,工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1根據(jù)用戶的輸入生成模擬運(yùn)行邏輯,模擬運(yùn)行邏輯生成完成后,工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1將模擬運(yùn)行邏輯通過第一數(shù)據(jù)交換模塊2同時(shí)發(fā)送給第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4,第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4根據(jù)模擬運(yùn)行邏輯以及通過第二數(shù)據(jù)交換模塊5到#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中檢索設(shè)備以及選擇和讀取歷史數(shù)據(jù),分別獨(dú)立進(jìn)行相同的運(yùn)算,以驗(yàn)證運(yùn)算的準(zhǔn)確性,運(yùn)算完成后將運(yùn)算結(jié)果通過第一數(shù)據(jù)交換模塊2發(fā)送給工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1同時(shí)提供給用戶。
所述工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1接收用戶的輸入,用戶的輸入包括時(shí)間、設(shè)備、機(jī)組發(fā)電負(fù)荷和運(yùn)行條件;工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1中保存有設(shè)備列表,負(fù)荷列表和數(shù)據(jù)列表,設(shè)備列表中保存了各種設(shè)備的型號(hào),負(fù)荷列表中保存了機(jī)組的各種可選負(fù)荷,數(shù)據(jù)列表中保存#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合;用戶可以在這些列表中隨意進(jìn)行組合,同時(shí)輸入時(shí)間和運(yùn)行條件,運(yùn)行條件的設(shè)置支持六種關(guān)系運(yùn)算符和兩種邏輯運(yùn)算符,六種關(guān)系運(yùn)算符為:=(等于)、<(小于)、<=(小于等于)、>(大于)、>=(大于等于)和<>(不等于);兩種邏輯運(yùn)算符為:&&(與)和||(或);運(yùn)行條件輸入方法如下,首先用戶選擇生成輸入表達(dá)式,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)關(guān)系表達(dá)式模板,它包含3個(gè)待輸入元素,從左到右分別命名為元素1、元素2和元素3,元素1支持輸入或選擇,它接收用戶輸入的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)名或者從列表集合中選擇的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)名,該元素會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)名進(jìn)行合法性檢查,合法性檢查的依據(jù)是歷史庫(kù)中必須存在元素1的數(shù)據(jù)點(diǎn)名,元素2在六種關(guān)系運(yùn)算符中選擇,元素3接收用戶輸入的常數(shù)或者選擇歷史庫(kù)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)名,完成后表達(dá)式就自動(dòng)生成。
所述工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1根據(jù)用戶的輸入生成模擬運(yùn)行邏輯的具體方法為:模擬運(yùn)行邏輯根據(jù)用戶在工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1的輸入自動(dòng)生成,對(duì)第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4進(jìn)行配置;模擬運(yùn)行邏輯包括三個(gè)部分:第一部分為設(shè)備區(qū),第二部分為數(shù)據(jù)區(qū),第三部分為指令區(qū);設(shè)備區(qū)記錄了參加運(yùn)算的設(shè)備以及設(shè)備的屬性,設(shè)備通過kks編碼唯一標(biāo)識(shí),設(shè)備區(qū)詳細(xì)記錄了設(shè)備的kks編碼、生產(chǎn)廠家、型號(hào)和每個(gè)指定kks編碼的設(shè)備需要引入的測(cè)點(diǎn),這些測(cè)點(diǎn)按照引入順序進(jìn)行編號(hào),第一個(gè)引入點(diǎn)編號(hào)001,第二個(gè)引入點(diǎn)編號(hào)002,依次進(jìn)行編號(hào);數(shù)據(jù)區(qū)記錄了設(shè)備區(qū)的設(shè)備測(cè)點(diǎn)和#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6、#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中的實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的映射關(guān)系,通過數(shù)據(jù)區(qū),#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中的實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)就與配置區(qū)的設(shè)備測(cè)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng);指令區(qū)記錄了用戶輸入的時(shí)間、機(jī)組發(fā)電負(fù)荷及運(yùn)行條件、對(duì)第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4執(zhí)行的運(yùn)算指令、需要訪問#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中的數(shù)據(jù)點(diǎn)信息。
所述第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4分別獨(dú)立進(jìn)行相同的運(yùn)算,。其中,第一運(yùn)算中心3的運(yùn)算過程為:首先第一運(yùn)算中心3根據(jù)模擬運(yùn)行邏輯設(shè)備區(qū)中記錄的各個(gè)設(shè)備的kks編碼到#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中檢索,檢索到指定kks的設(shè)備后,將設(shè)備的詳細(xì)信息讀取到第一運(yùn)算中心3中,然后根據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)中記錄的映射關(guān)系以及指令區(qū)中的對(duì)第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4執(zhí)行的運(yùn)算指令、機(jī)組發(fā)電負(fù)荷及運(yùn)行條件,到#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7完成歷史數(shù)據(jù)的選擇和讀取,讀取到歷史數(shù)據(jù)后進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算根據(jù)指令區(qū)中記錄的信息進(jìn)行,分為兩個(gè)階段,第一階段選擇滿足時(shí)間要求的全部數(shù)據(jù),然后判斷該時(shí)間段內(nèi)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷是否滿足要求,將不滿足要求的數(shù)據(jù)刪除,刪除后生成數(shù)據(jù)點(diǎn)表;第二階段的運(yùn)算對(duì)象為第一階段生成的數(shù)據(jù)點(diǎn)表,按照指令區(qū)記錄的運(yùn)行條件對(duì)該數(shù)據(jù)點(diǎn)表進(jìn)行選擇,刪除不滿足運(yùn)行條件的數(shù)據(jù)點(diǎn),將得到的結(jié)果數(shù)據(jù)通過第一數(shù)據(jù)交換模塊2發(fā)送給工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1。
#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中存儲(chǔ)了兩臺(tái)660mw火電機(jī)組(#1機(jī)組和#2機(jī)組)以及連續(xù)6年運(yùn)行的所有歷史數(shù)據(jù)。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置訪問速度快,數(shù)據(jù)來源于電站機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行的數(shù)據(jù)。
2、數(shù)據(jù)采用分布式存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)了并行訪問。
3、可以設(shè)置多方面的機(jī)組運(yùn)行條件,模擬不同條件工況下機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)。
4、采用兩臺(tái)運(yùn)算中心,第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4可以保證運(yùn)算數(shù)據(jù)的正確性,兩臺(tái)運(yùn)算中心獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)算,當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4的運(yùn)算結(jié)果一致時(shí),說明運(yùn)算結(jié)果正確。
5、機(jī)組歷史數(shù)據(jù)采用的是電廠連續(xù)6年的運(yùn)行的所有的歷史數(shù)據(jù),模擬運(yùn)算結(jié)果真實(shí)可靠。
6、設(shè)置了兩臺(tái)獨(dú)立的機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心,可以方便進(jìn)行多機(jī)組歷史數(shù)據(jù)模擬附圖說明
圖1是一種火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖以及工程中的應(yīng)用實(shí)例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示,本發(fā)明一種火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置,包括工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1、第一數(shù)據(jù)交換模塊2、第一運(yùn)算中心3、第二運(yùn)算中心4、第二數(shù)據(jù)交換模塊5、#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7;所述工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1與第一數(shù)據(jù)交換模塊2通過以太網(wǎng)線連接,第一運(yùn)算中心3分別與第一數(shù)據(jù)交換模塊2和第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接,第二運(yùn)算中心4分別與第一數(shù)據(jù)交換模塊2和第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接,#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6與第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接,#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7與第二數(shù)據(jù)交換模塊5通過以太網(wǎng)線連接。工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1為用戶和火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置的人機(jī)接口,采用工控機(jī)來實(shí)現(xiàn)。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式,第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4采用高運(yùn)算頻率的雙網(wǎng)卡計(jì)算服務(wù)器,第一數(shù)據(jù)交換模塊2和第二數(shù)據(jù)交換模塊5采用具有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換功能的交換機(jī),#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7采用大容量存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器,更優(yōu)選的,容量為3tb。(;
所述火電機(jī)組歷史數(shù)據(jù)管理裝置的管理方法,工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1提供給用戶輸入接口并接收用戶的輸入,用戶輸入完成后,工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1根據(jù)用戶的輸入生成模擬運(yùn)行邏輯,模擬運(yùn)行邏輯生成完成后,工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1將模擬運(yùn)行邏輯通過第一數(shù)據(jù)交換模塊2同時(shí)發(fā)送給第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4,第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4根據(jù)模擬運(yùn)行邏輯以及通過第二數(shù)據(jù)交換模塊5到#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中檢索設(shè)備以及選擇和讀取歷史數(shù)據(jù),分別獨(dú)立進(jìn)行相同的運(yùn)算,以驗(yàn)證運(yùn)算的準(zhǔn)確性,運(yùn)算完成后將運(yùn)算結(jié)果通過第一數(shù)據(jù)交換模塊2發(fā)送給工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1同時(shí)提供給用戶。
所述工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1接收用戶的輸入,用戶的輸入包括時(shí)間,設(shè)備,機(jī)組發(fā)電負(fù)荷,運(yùn)行條件;工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1中保存有設(shè)備列表,負(fù)荷列表和數(shù)據(jù)列表,設(shè)備列表中保存了各種設(shè)備的型號(hào),負(fù)荷列表中保存了機(jī)組的各種可選負(fù)荷,數(shù)據(jù)列表中保存#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合;用戶可以在這些列表中隨意進(jìn)行組合,同時(shí)輸入時(shí)間和運(yùn)行條件,例如從設(shè)備列表中選擇兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)磨煤機(jī),從負(fù)荷列表中選擇滿負(fù)荷,開始時(shí)間由用戶根據(jù)設(shè)計(jì)需要設(shè)置,時(shí)間為2個(gè)月。運(yùn)行條件的設(shè)置支持六種關(guān)系運(yùn)算符和兩種邏輯運(yùn)算符,六種關(guān)系運(yùn)算符為:=(等于)、<(小于)、<=(小于等于)、>(大于)、>=(大于等于)和<>(不等于);兩種邏輯運(yùn)算符為:&&(與)和||(或);運(yùn)行條件輸入方法如下,首先用戶選擇生成輸入表達(dá)式,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)關(guān)系表達(dá)式模板,它包含3個(gè)待輸入元素,從左到右分別命名為元素1、元素2和元素3,元素1支持輸入或選擇,它接收用戶輸入的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)名或者從列表集合中選擇的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)名,該元素會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)名進(jìn)行合法性檢查,合法性檢查的依據(jù)是歷史庫(kù)中必須存在元素1的數(shù)據(jù)點(diǎn)名,元素2在六種關(guān)系運(yùn)算符中選擇,元素3接收用戶輸入的常數(shù)或者選擇歷史庫(kù)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)名,完成后表達(dá)式就自動(dòng)生成,例如(主蒸汽壓力>600);運(yùn)行條件支持多行擴(kuò)展,當(dāng)輸入一行擴(kuò)展表達(dá)式時(shí),自動(dòng)要求用戶選擇邏輯運(yùn)算符,然后如前所述開始新的表達(dá)式輸入,輸入完成后的表達(dá)式如下:
(主蒸汽壓力>600)&&
(主蒸汽溫度>700)。
所述工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1根據(jù)用戶的輸入生成模擬運(yùn)行邏輯的具體方法為:模擬運(yùn)行邏輯根據(jù)用戶在工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1的輸入自動(dòng)生成,對(duì)第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4進(jìn)行配置;模擬運(yùn)行邏輯包括三個(gè)部分:第一部分為設(shè)備區(qū),第二部分為數(shù)據(jù)區(qū),第三部分為指令區(qū);設(shè)備區(qū)記錄了參加運(yùn)算的設(shè)備以及設(shè)備的屬性,設(shè)備通過kks編碼唯一標(biāo)識(shí)(kks全稱電廠標(biāo)識(shí)系統(tǒng),是一種根據(jù)功能、型號(hào)和安裝位置來明確標(biāo)識(shí)發(fā)電廠中的系統(tǒng)、設(shè)備、組件和建構(gòu)筑物的編碼體系)。設(shè)備區(qū)詳細(xì)記錄了設(shè)備的kks編碼、生產(chǎn)廠家、型號(hào)和每個(gè)指定kks編碼的設(shè)備需要引入的測(cè)點(diǎn),這些測(cè)點(diǎn)按照引入順序進(jìn)行編號(hào),第一個(gè)引入點(diǎn)編號(hào)001,第二個(gè)引入點(diǎn)編號(hào)002,依次進(jìn)行編號(hào);數(shù)據(jù)區(qū)記錄了設(shè)備區(qū)的設(shè)備測(cè)點(diǎn)和#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6、#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中的實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的映射關(guān)系,通過數(shù)據(jù)區(qū),#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中的實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)就與配置區(qū)的設(shè)備測(cè)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng);指令區(qū)記錄了用戶輸入的時(shí)間、機(jī)組發(fā)電負(fù)荷及運(yùn)行條件、對(duì)第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4執(zhí)行的運(yùn)算指令、需要訪問#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中的數(shù)據(jù)點(diǎn)信息。
所述第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4分別獨(dú)立進(jìn)行相同的運(yùn)算,。其中,第一運(yùn)算中心3的運(yùn)算過程為:首先第一運(yùn)算中心3根據(jù)模擬運(yùn)行邏輯設(shè)備區(qū)中記錄的各個(gè)設(shè)備的kks編碼到#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中檢索,檢索到指定kks的設(shè)備后,將設(shè)備的詳細(xì)信息讀取到第一運(yùn)算中心3中,然后根據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)中記錄的映射關(guān)系以及指令區(qū)中的對(duì)第一運(yùn)算中心3和第二運(yùn)算中心4執(zhí)行的運(yùn)算指令、機(jī)組發(fā)電負(fù)荷及運(yùn)行條件,到#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7完成歷史數(shù)據(jù)的選擇和讀取,讀取到歷史數(shù)據(jù)后進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算根據(jù)指令區(qū)中記錄的信息進(jìn)行,分為兩個(gè)階段,第一階段選擇滿足時(shí)間要求的全部數(shù)據(jù),然后判斷該時(shí)間段內(nèi)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷是否滿足要求,將不滿足要求的數(shù)據(jù)刪除,刪除后生成數(shù)據(jù)點(diǎn)表;第二階段的運(yùn)算對(duì)象為第一階段生成的數(shù)據(jù)點(diǎn)表,按照指令區(qū)記錄的運(yùn)行條件對(duì)該數(shù)據(jù)點(diǎn)表進(jìn)行選擇,刪除不滿足運(yùn)行條件的數(shù)據(jù)點(diǎn),將得到的結(jié)果數(shù)據(jù)通過第一數(shù)據(jù)交換模塊2發(fā)送給工況設(shè)置及查詢接口機(jī)1。。
作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式,#1機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心6和#2機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中心7中存儲(chǔ)了兩臺(tái)660mw火電機(jī)組(#1機(jī)組和#2機(jī)組)以及連續(xù)6年運(yùn)行的所有歷史數(shù)據(jù)。