一种设备在线性能预警评估方法

技术领域

本发明涉及变频电机技术领域，具体涉及一种设备性能预警方法。

背景技术

污水厂从进水到出水的各个工艺单元分布着重要的变频类电机设备，且基本以输送气、水、泥介质为主，通常包含进出水泵、内回流泵、外回流泵、鼓风机、剩余污泥泵，现有技术中对设备的性能预警往往依赖人工定期巡检的方式，工作量大且无法及时准确的对每一台设备进行预警，也无法达到对设备需要全天候运行建立预警的要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种设备在线性能预警评估方法，解决以上技术问题；

一种设备在线性能预警评估方法，包括，

步骤S1，采集设备历史正常运行的运行参数；

步骤S2，基于所述运行参数拟合设备的性能曲线；

步骤S3，采集所述设备当前的运行参数，将当前的所述运行参数与所述性能曲线进行对比，以及将各所述设备的所述运行参数进行相互对比；

步骤S4，建立预警阈值，基于步骤S3的比对结果判断是否对所述设备发出预警。

优选的，步骤S1中，所述运行参数包括于多个采样周期采集的所述设备的第一特征参数和第二特征参数形成的数据对。

优选的，步骤S2中，通过最小二乘法对所述运行参数进行三阶拟合获得所述性能曲线，所述性能曲线的拟合公式为：

Y＝aX

其中，Y为所述第一特征参数，X为所述第二特征参数，a、b、c、d均为所述性能曲线的待定系数。

优选的，其特征在于，所述性能曲线具备预设定的置信区间。

优选的，步骤S3包括，采集获得所述设备当前的所述运行参数，并将当前的所述第二特征参数输入所述性能曲线获得预测的所述第一特征参数，将当前的所述第一特征参数与预测的所述第一特征参数进行误差比较。

优选的，步骤S3还包括，对获得的所述设备当前的所述运行参数进行积分变换，并将积分后的各所述设备进行比较，确定并标记出积分面积最小的一所述设备。

优选的，步骤S3中对所述运行参数的积分公式为，

其中，Y为所述第一特征参数，X为所述第二特征参数，kmax为所述第二特征参数的最大值，kmin为所述第二特征参数的最小值。

优选的，步骤S4包括，若所述设备当前的所述第一特征参数与预测的所述第一特征参数作差后的绝对值大于所述预警阈值，则对所述设备发出预警信息。

优选的，步骤S4中，设定一偏差阈值，若于步骤S3中标记出的所述设备的积分面积高于所述偏差阈值，则降低所述设备运行的优先级并对所述设备发出检修提醒信息。

优选的，所述第一特征参数为电流参数或流量参数，所述第二特征参数为频率参数或转速参数。

本发明的有益效果：由于采用以上技术方案，本发明实时拟合设备的性能曲线，可以准确监视设备的性能，同时结合各设备之间的性能比较建立自动化程度高的预警机制。

附图说明

图1为本发明实施例中设备在线性能预警评估方法的步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种设备在线性能预警评估方法，如图1所示，包括，

步骤S1，采集设备历史正常运行的运行参数；

步骤S2，基于运行参数拟合设备的性能曲线；

步骤S3，采集设备当前的运行参数，将当前的运行参数与性能曲线进行对比，以及将各设备的运行参数进行相互对比；

步骤S4，建立预警阈值，基于步骤S3的比对结果判断是否对设备发出预警。

具体的，本发明适用于对污水厂从进水到出水的各个工艺单元分布的重要的变频类电机设备进行性能预警，鉴于设备需要全天候运行，本发明较优的可以监视设备的性能，建立预警机制，实时建立设备横向及纵向动态曲线，并设定预警阈值区间，落入区间则触发报警。

在一种较优的实施例中，步骤S1中，运行参数包括于多个采样周期采集的设备的第一特征参数和第二特征参数形成的数据对，具体的，本实施例中第一特征参数为电流参数或流量参数，第二特征参数为频率参数或转速参数。

在一种较优的实施例中，步骤S2中，通过最小二乘法对运行参数进行三阶拟合获得性能曲线，性能曲线的拟合公式为：

Y＝aX

其中，Y为第一特征参数，X为第二特征参数，a、b、c、d均为性能曲线的待定系数，待定系数的值由拟合获得，具体的，本实施例中此处X表示频率参数，Y表示电流参数，将拟合出的性能曲线作为标准函数放入一历史数据库。

在一种较优的实施例中，其特征在于，性能曲线具备预设定的置信区间，具体的，本实施例通过OPC client采集到的现场PLC的实时水泵或鼓风机的包括频率参数和电流参数的运行参数，对运行参数做以频率参数为基准的梯度差异分类，对应的分类情况下的电流参数，整理成(频率参数，电流参数)数据对，输入到上述性能曲线函数方程，具体的以95％的置信区间为目标。

在一种较优的实施例中，步骤S3包括，采集获得设备当前的运行参数，并将当前的第二特征参数输入性能曲线获得预测的第一特征参数，将当前的第一特征参数与预测的第一特征参数进行误差比较。

具体的，将拟合出的性能曲线作为标准函数放入一历史数据库后同时开始对设备的频率参数和电流参数实时同步记录，基于记录的当前频率参数，计算标准函数输出的电流参数，即预测的电流参数，并且计算预测的电流参数与当前实际的电流参数的差异。

具体的，性能曲线函数作为历史设备性能特征判定曲线保存到历史性能库中，使用者可以基于设备的ID和保存时间并通过信息化平台调用查看。

在一种较优的实施例中，步骤S3还包括，对获得的设备当前的运行参数进行积分变换，并将积分后的各设备进行比较，确定并标记出积分面积最小的一设备。

在一种较优的实施例中，步骤S3中对运行参数的积分公式为，

其中，Y为第一特征参数，X为第二特征参数，kmax为第二特征参数的最大值，kmin为第二特征参数的最小值。

具体的，污水设备机组(比如水泵)往往超过一台，且根据控制要求，时间上考虑轮询，所以便于建立以频率参数为X，电流参数为Y的面积积分，具体的采用数值定积分，积分下限是最低运行频率kmin，积分上限是最大运行频率kmax，本实施例中最大运行频率为50HZ，然后对各设备组的面积积分横向排序，并且将设备组中面积最小的一设备作为标注关注对象。

在一种较优的实施例中，步骤S4包括，若设备当前的第一特征参数与预测的第一特征参数作差后的绝对值大于预警阈值，则对设备发出预警信息。

具体的，本实施例以分钟级的采样周期对设备的实时在线频率参数采样，通过OPCclient输入到最近的性能曲线中，对应输出预测的电流参数，然后与同样以分钟级的采样周期采样获得的实时在线的电流参数比对，当超过预警阈值，由信息化平台弹出预警提示，具体的预警阈值由用户设定或水泵厂家给出建议。

在一种较优的实施例中，步骤S4中，设定一偏差阈值，若于步骤S3中标记出的设备的积分面积高于偏差阈值，则降低设备运行的优先级并对设备发出检修提醒信息。

具体的，积分面积排序完毕后，设定标准偏差偏离度作为偏差阈值，较优的，偏差阈值可由运行人员设定和修改，当面积积分最小的设备的面积积分高于偏差阈值时，降低该设备手动或自动运行时的优先级至最低，并提醒用户在下一个检修周期内排查。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。