[发明专利]基于3D仿真和全景时序数据采样的风机故障反演方法及系统有效

专利信息
申请号: 202010391755.4 申请日: 2020-05-11
公开(公告)号: CN111797492B 公开(公告)日: 2022-07-05
发明(设计)人: 董雪;陈球;张滔;王传秀;高远;成月良 申请(专利权)人: 国电南瑞南京控制系统有限公司
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06F16/2458;G06T17/00;G06F113/06
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 张欢欢
地址: 211106 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 仿真 全景 时序 数据 采样 风机 故障 反演 方法 系统
【说明书】:

发明公开了一种基于3D仿真和全景时序数据采样的风机故障反演方法及系统,包括以下过程:获取风机的量测数据,将风机量测数据按时间顺序以相同时间间隔存储至时间序列数据库;获取风机历史故障事件的反演起止时间;从时间序列数据库查询反演起止时间段内风机所有量测数据,生成时间连续的断面数据流;以时间连续的断面数据流作为数据源驱动风机3D模型进行仿真,以展示风机历史故障发生前后的运行状态全过程。

技术领域

本发明具体涉及一种基于3D仿真和全景时序数据采样的风机故障反演方法,属于风力发电技术领域。

背景技术

风力发电机(以下简称风机)是把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能的发电设备。为了维持风机正常发电工作,子系统是一台风力发电机内部用于风力发电机部件信号采集和控制的系统,风机监控系统是风力发电场对所有风机的子系统采集到的信号和测量进行集中监控的系统。例如风机变浆、偏航、冷却、发电等多个子系统对风机工作状态进行实时监控和控制,每个子系统每个时刻都产生大量的量测和事件。在现有的风机监控系统中,大多是通过对重要量测进行等间隔历史采样,对事件进行顺序历史存储。受存储空间限制,历史采样的间隔通常在分钟级。在分析风机历史故障时,只能基于风机历史事件记录的前后发生顺序推测故障发生的原因,无法将故障发生时刻的量测和事件进行关联分析,难以准确定位故障原因,更无法还原故障发生前后风机的真实工作状态。

因此,如何利用风机历史量测数据,反演故障时刻的风机运行状态,并以更加可视化的方式呈现给运维人员,以达到辅助运维的目的,仍是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供了一种基于3D仿真和全景时序数据采样的风机故障反演方法,解决了现有风机监控系统无法利用风机历史量测数据,反演故障时刻的风机运行状态的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于3D仿真和全景时序数据采样的风机故障反演方法,包括以下过程:

获取风机的量测数据,

将风机量测数据按时间顺序以相同时间间隔存储至时间序列数据库;

获取风机历史故障事件的反演起止时间;

从时间序列数据库查询反演起止时间段内风机所有量测数据,生成时间连续的断面数据流;

以时间连续的断面数据流作为数据源驱动风机3D模型进行仿真,以展示风机历史故障发生前后的运行状态全过程。

进一步的,所述时间序列数据库中存储的量测数据带时间标签。

进一步的,所述获取风机历史故障事件的反演起止时间,包括:

获取风机历史故障事件的发生时间;

根据故障发生时间确定反演起止时间。

进一步的,所述根据故障发生时间确定反演起止时间,包括:

反演的起始时间为故障事件发生时间前30分钟,反演的终止时间为故障事件发生时间后10分钟。

进一步的,所述从时间序列数据库查询反演起止时间段内风机所有量测数据,生成时间连续的断面数据流,包括:

从时间序列数据库查询反演起止时间段内风机所有量测数据;

将同一时间的所有量测数据形成一个断面;

起止时间段内所有的断面以时间的先后顺序连接形成时间连续的断面数据流。

相应的,本发明还提供了一种基于3D仿真和全景时序数据采样的风机故障反演系统,包括量测数据获取模块、时序数据生成模块、反演时间获取模块、断面数据流获取模块和3D仿真执行模块,其中:

量测数据获取模块,用于获取风机的量测数据,

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