[发明专利]一种水电机组性能的监测系统和方法

权利要求书

1.一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：包括各单元机组现场监测子系统、机组服务器、电厂信息系统和数据库，各单元机组现场监测子系统通过CAN总线与机组服务器进行信息交互，机组服务器通过RSC485与数据库数据连接，机组服务器通过TCP/IP与电厂信息系统相联系，

各单元机组现场监测子系统，用于完成各单元信息采集、处理、状态分析、现场数据管理和向机组服务器发送本各单元状态及分析信息；

机组服务器，用于综合各单元机组现场监测子系统上传信息进行显示、综合分析；

电厂信息系统，用于优化维护服务；

数据库，用于提供各单元分析和综合分析使用数据。

2.根据权利要求1所述的一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：所述各单元机组现场监测子系统包括励磁监测单元、调速监测单元、发电机监测单元及稳定性监测单元，各单元相互之间通过CAN总线进行信息的交互。

3.根据权利要求2所述的一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：所述各单元机组现场监测子系统还包括水轮机监测单元、辅助设备监测单元、开关及变压器单元，各单元相互之间通过CAN总线进行信息的交互。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：对励磁监测单元、调速监测单元、发电机监测单元、稳定性监测单元、水轮机监测单元、辅助设备监测单元、开关及变压器单元的状态监测，均由传感器、对应监测单元和专家诊断分析移动工作站组成，对应监测单元和专家诊断分析移动工作站之间通过RS232进行信息的交互连接，传感器通过CAN总线实时向对应监测单元传送信息，以实现信息共享，对应监测单元完成数据的实时采集、预处理、状态分析、数据存储、信息交互；专家诊断分析移动工作站用于提供一个人机交互的平台提供现场专家查询各单元的当前状态，历史状态信息。

5.根据权利要求4所述的一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：所述传感器包括励磁调节器和调速器。

6.根据权利要求4所述的一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：所述对应监测单元包括

数据采集模块，用于实现传感器信息的实时采样；

信息采集通讯接口，包括与对应各单元机组的通讯接口、与机组其他诊断子系统的通讯接口、专家诊断分析移动工作站人机交互通讯接口、机组服务器通讯接口；

信息预处理模块，包括信号调理模块、模拟信号采集模块、数据放大模块、数据滤波模块、计数定时模块和通讯模块；

数据分析模块，用于针对不同特征信息利用时域分析法、幅值域分析法和频谱分析等方法提取特征信息的特征量存入数据库，并在需要时将实时状态信息上传移动工作站显示；

状态分析模块，包括工况分析及设备专项分析，分析出系统状态提供给故障诊断模块分析；

诊断分析模块，根据工况分析的信息，判别系统性能是否偏离正常功能，根据系统历史状况预测发展趋势，当性能降低时，结合维护模块给出维护建议，避免故障发生，若故障发生则确定故障种类、发生部位、故障危害及发生时间；

控制决策模块，建立基于被控对象的了解，利用非线性最小二乘法对系统进行在线辨识，实现控制参数的优化和制定最优控制策略；

维护建议模块，根据当前系统、设备运行状态及维护知识库作出维护建议上传至维护管理系统，由维护管理系统做出最终维修方案；

历史数据库，包括历史存储的综合分析数据；

诊断知识库，包含诊断故障的规则；

维护数据库，包括励磁设备发生故障时进行维护的规则。

7.根据权利要求6所述的一种水电机组性能的监测系统，其特征在于：所述模拟信号采集模块采用PLC-818HD板，计数定时模块采用PLC-836板。

8.一种水电机组性能的监测方法，其特征在于：具体步骤为：

通过励磁调节器和调速器分别对励磁监测单元、调速监测单元、发电机监测单元、稳定性监测单元、水轮机监测单元、辅助设备监测单元、开关及变压器单元的状态进行监测，励磁调节器和调速器分别通过CAN总线实时向对应监测单元传送信息，以实现信息共享，对应监测单元完成数据的实时采集、预处理、状态分析、数据存储、信息交互；专家诊断分析移动工作站用于提供一个人机交互的平台提供现场专家查询各单元的当前状态，历史状态信息，励磁监测单元、调速监测单元、发电机监测单元、稳定性监测单元、水轮机监测单元、辅助设备监测单元、开关及变压器单元组成的各单元机组现场监测子系统通过CAN总线与机组服务器进行信息交互，机组服务器综合各单元机组现场监测子系统上传信息进行显示、综合分析，并通过TCP/IP与电厂信息系统相联系用于优化维护服务，通过数据库提供各单元分析和综合分析使用数据。