风电机组故障诊断方法、系统和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及风电机组技术领域，尤其涉及一种风电机组故障诊断方法、系统和计算机可读存储介质。

背景技术

风力发电技术是获取新型清洁能源的主要技术手段。由风电机组将风能转换为机械功，利用机械功带动转子旋转，并最终输出交流电能。随着风电机组运行年限的增加，各个部件将出现不同程度的损失和故障，故障的现象和原因也千差万别。而目前大部分风电机组故障诊断是靠风电机组的工程师以往的经验实现的。

但是，在风电机组故障之后，依据工程师以往的经验进行故障诊断，耗费时间较长，从而导致风电机组得不到及时地维护，进而可能导致风电机组停电。

发明内容

本申请提供一种风电机组故障诊断方法、系统和计算机可读存储介质，方法的耗费时间较短。

本申请提供一种风电机组故障诊断方法，所述风电机组故障诊断方法包括：

获取用户的输入信息，所述输入信息包括风电机组发生故障的故障信息，所述故障信息反映所述故障的类型；

对所述输入信息进行识别，获得所述故障的类型；

依据所述故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与所述故障的类型对应的所述故障的解决方案，所述解决方案是以数字化的形式存储于所述数据诊断数据库中；

显示所述解决方案。

进一步的，所述依据所述故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与所述故障的类型对应的所述故障的解决方案，包括：

依据所述故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与所述故障的类型对应的多个所述解决方案；多个所述解决方案分别对应有方案层级；

所述显示所述解决方案，包括：

依据多个所述解决方案的预定显示顺序，显示多个所述解决方案，所述预定显示顺序与所述方案层级对应。

进一步的，所述解决方案包括电气原理图纸、工具工装、部件级原理图及所述故障处理时使用的物料中的一者或多者。

进一步的，在所述显示所述解决方案之后，所述风电机组故障诊断方法还包括：

在所述用户依据所述解决方案未解决掉所述故障的情况下，获取具有添加权限的用户输入的新的解决方案；

向所述数据诊断数据库中对应所述故障添加所述新的解决方案。

进一步的，在所述获取具有添加权限的用户输入的所述故障对应的新的解决方案之后，所述风电机组故障诊断方法还包括：

向数据审核终端发送所述新的解决方案的审核信息，所述审核信息携带有所述新的解决方案，以使所述数据审核终端审核所述新的解决方案是否符合规范；

接收所述数据审核终端针对所述审核信息返回的规范审核通过的消息；

所述向所述数据诊断数据库中添加所述新的解决方案包括：

依据所述规范审核通过的消息，向所述数据诊断数据库中添加所述新的解决方案。

进一步的，所述向数据审核终端发送所述新的解决方案，包括：

通过远端通讯的方式，向所述数据审核终端发送所述新的解决方案；

所述接收所述数据审核终端针对所述审核信息返回的规范审核通过的消息，包括：

通过所述远端通讯的方式，接收所述数据审核终端针对所述审核信息返回的规范审核通过的消息。

进一步的，在所述依据所述规范审核通过的消息，向所述数据诊断数据库中添加所述新的解决方案之后，所述风电机组故障诊断方法还包括：

生成所述具有添加权限的用户的绩效贡献值，所述绩效贡献值与所述新的解决方案一一对应；

向绩效统计系统发送所述具有添加权限的用户的绩效贡献值。

进一步的，所述风电机组故障诊断方法还包括：

向风电场运营管理机制系统发送风场机组运行维护的信息，所述风电机组运行维护的信息包括故障处理过程、故障处理工单、故障处理工时、故障处理时使用的物料、故障处理结果及故障进度状态中的一者或多者。

本申请的提供一种风电机组数字化智能故障诊断装置，包括：

获取模块，用于获取用户的输入信息，所述输入信息包括风电机组发生故障的故障信息，所述故障信息反映所述故障的类型；

识别模块，用于对所述输入信息进行识别，获得所述故障的类型；

解决方案确定模块，用于依据所述故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与所述故障的类型对应的所述故障的解决方案，所述解决方案是以数字化的形式存储于所述数据诊断数据库中；

显示模块，用于显示所述解决方案，以使所述用户根据所述解决方案处理所述风电机组的所述故障。

本申请的提供一种风电机组故障诊断系统，包括一个或多个处理器，用于实现如上任一项所述的方法。

本申请的提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的方法。

在一些实施例中，本申请的风电机组故障诊断方法，根据用户的输入信息，获得故障的类型，依据故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与故障的类型对应的故障的解决方案，并显示解决方案。如此，根据故障的类型，确定故障的解决方案，减少故障诊断的时间，可以不依赖工程师以往的经验进行故障诊断，提高故障解决方案确定的及时性，耗费时间较短。并且，显示数字化的解决方案，以方便用户根据解决方案处理风电机组的故障，可以及时地维护风电机组维护，减少风电机组停电的可能性。

附图说明

图1所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断方法的流程示意图；

图2所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断方法的另一流程示意图；

图3所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断方法的又一流程示意图；

图4所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断装置的结构示意图；

图5所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断系统的模块框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是：在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中，其方法所包括的步骤可以比本说明书所描述的更多或更少。此外，本说明书中所描述的单个步骤，在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述；而本说明书中所描述的多个步骤，在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。

为解决耗费时间较长，从而导致风电机组得不到及时地维护，进而可能导致风电机组停电的技术问题，本申请实施例提供了一种风电机组故障诊断方法，根据用户的输入信息，获得故障的类型，依据故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与故障的类型对应的故障的解决方案，并显示解决方案。如此，根据故障的类型，确定故障的解决方案，减少故障诊断的时间，可以不依赖工程师以往的经验进行故障诊断，提高故障解决方案确定的及时性，耗费时间较短。并且，显示数字化的解决方案，以方便用户根据解决方案处理风电机组的故障，可以及时地维护风电机组维护，减少风电机组停电的可能性。

本申请实施例的风电机组故障诊断方法可以应用于电子设备。进一步的，电子设备可以包括但不限于手机或电脑。任何可以实现本申请实施例的电子设备，均属于本申请实施例的保护范围。具体的，本申请实施例的风电机组故障诊断方法可以是以APP(Application，应用程序)的方式被安装、运行在电子设备上，方便用户在电子设备上进行操作。

图1所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断方法的流程示意图。

如图1所示，该风电机组故障诊断方法可以包括如下步骤110至步骤140：

步骤110，获取用户的输入信息，输入信息包括风电机组发生故障的故障信息，故障信息反映故障的类型。

输入信息用于反映用户对风电机组故障的描述，以便后期确定与故障的类型对应的故障的解决方案。故障信息用于反映故障的类型，比如故障信息可以包括预定的故障码和/或故障位置的描述信息。当然故障信息自身可以为故障类型，在此并不做限定。

上述步骤110进一步可以包括通过语音方式或字符方式获取用户的输入信息，其中，语音方式可以是通过语音识别系统实现的。字符可以但不限于包括文字或数字。字符方式可以是通过数字和/或文字识别系统实现的。如此，采用数字化智能查询手段中的语音输入查询、手动数字输入查询及手动文字输入查询中的一者，方便查询风电机组的故障。当然上述步骤110也可以通过其他方式获取用户的输入信息，其他方式均属于本申请实施例的保护范围，在此不再一一举例。

步骤120，对输入信息进行识别，获得故障的类型。

故障的类型是指风电机组的一个或多个零件的故障。示例性的，风电机组的预定的故障码可以是数字。一台风电机组举例共有500个故障类型，对应的500个预定故障码。每个预定故障码代表一个预定零件发生故障的内容。

步骤130，依据故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与故障的类型对应的故障的解决方案，解决方案是以数字化的形式存储于数据诊断数据库中。如此以数字化的形式存储解决方案，方便存储和提取。

数据诊断数据库可以存储风电机组的故障的类型对应的故障的解决方案，以方便后续使用。解决方案是指故障的类型相关联的解决信息。此解决方案可以进一步包括解决措施和/或解决方法。示例性的，偏航系统总空开跳闸这个故障类型相关联的信息比如解决措施等。示例性的，故障码80代表风电机组的偏航系统总空开跳闸。

以故障码80代表的偏航系统总空开跳闸发生故障为例进行说明。当工程师检查到风电机组报故障码80，则代表偏航系统总空开跳闸发生故障。在工程师开始处理故障时，接收用户通过语音方式和/或字符方式输入的故障码80，对故障码80进行识别，获得故障的类型为偏航系统总空开跳闸发生故障。然后，从数据诊断数据库中，确定偏航系统总空开跳闸发生故障对应的故障的解决方案。如此可以通过检索的技术方式，精确地定位到偏航系统总空开跳闸这个故障类型的解决方案。

上述解决方案可以进一步包括但不限于电气原理图纸、工具工装、部件级原理图及故障处理时使用的物料中的一者或多者。如此避免查找上百页电气原理图纸、避免故障诊断过程中对工具、物料的遗漏造成的效率损耗。

其中，对于风电机组的每一个具体的故障对应的工具工装、部件级原理图及故障处理时使用的物料中一者或多者，需要提前定义好，后续方便直接快速地找到具体的故障对应的工具工装、部件级原理图及故障处理时使用的物料中一者或多者。

以故障码80代表的偏航系统总空开跳闸发生故障为例进行继续说明。从数据诊断数据库中，确定偏航系统总空开跳闸发生故障对应的故障的解决方案包括本风电机组电气原理图纸偏航空开所在的页面，避免对近几百页的电气原理图纸一一翻页去找，极大提高了效率。偏航系统总空开跳闸发生故障后，对应故障所需的工具和工装信息、部件级原理图、物料等信息也一并通过信息检索的技术手段呈现，以方便工程师在了解和清楚了上述部件级原理图的立体信息、携带全面的工具工装后，可以一次性消除故障，提高风电机组运行效率。

步骤140，显示解决方案，如此用户可以根据解决方案处理风电机组的故障。

结合在上述步骤130进一步可以包括依据故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与故障的类型对应的多个解决方案；多个解决方案分别对应有方案层级。上述步骤140进一步可以包括依据多个解决方案的预定显示顺序，显示多个解决方案，预定显示顺序与方案层级对应。如此按照与方案层级对应的预定显示顺序，显示多个解决方案，提高了解决方案显示的可控性。

其中，方案层级用于反映方案的不同解决层级。方案层级可以是根据故障的难易程度确定的。比如故障的难度程度越大，方案层级越高，故障的难度程度与方案层级呈正相关，预定显示顺序的起始到结束可以是分别与方案层级的低高一一对应。如此可以优先显示方案层级较低的解决方案，满足现场“零”技能水平的工程师的需求。其中，方案层级可以包括但不限于基础层级、中级层级，高级层级、更高级层级中一者或多者。当然此基础层级、中级层级，高级层级、更高级层级可以依次用从小到大的数字表示。

以故障码80代表的偏航系统总空开跳闸发生故障为例进行继续说明。风电机组故障诊断系统通过检索的技术方式可以依次给出偏航系统总空开跳闸的不同层级的解决方案，基础级的解决方案比如包括检查反馈线路的信号是否正常、断线等。中极层级的解决方案比如包括是否有异物、卡涩等，高级层级的解决方案比如包括需要判断电机、减速机是否有损坏。更高级层级的解决方案比如包括查看偏航降载控制测试是否失效等。这些解决方案的方案层级可以是按照数字顺序的大小依次给出，数字的数值越大，代表解决方案的层级越高。如此按照预定显示顺序，依次显示各层级的解决方案，即使是现场“零”技能水平的工程师也能根据以上解决方案，高效解决故障，使风电机组正常运行。当然本申请实施例中的故障的难度程度与方案层级呈负相关，预定显示顺序的起始到结束可以是分别与方案层级的高度一一对应，在此不再详述。

在本申请实施例中，根据故障的类型，确定故障的解决方案，减少故障诊断的时间，可以不依赖工程师以往的经验进行故障诊断，提高故障解决方案确定的及时性，耗费时间较短。并且，显示数字化的解决方案，以方便用户根据解决方案处理风电机组的故障，可以及时地维护风电机组维护，减少风电机组停电的可能性。并且，可以依据查找到的故障的解决方案，可以在最短的时间内消除故障，恢复风电机组的正常运行，从而提高风电机组的可利用率和发电量。

图2所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断方法的另一流程示意图。

如图2所示，在上述140之后，方法还可以进一步包括如下步骤150和步骤160：

步骤150，在用户依据解决方案未解决掉故障的情况下，获取具有添加权限的用户输入的新的解决方案。具有添加权限的用户是指具有权限和权级许可的工程师。步骤160，向数据诊断数据库中对应故障添加新的解决方案。如此，具有添加权限的用户可以提高安全性，并且安全性地丰富数据诊断数据库，提高数据诊断数据库的可扩展性。这样后续根据具体机型、同风场、同类型批次风电机组遇到的疑难问题，实时更新故障诊断方案，周而复始的迭代更新数据诊断数据库，如此不需要依赖经验，通过数据诊断数据库中的故障诊断方案，诊断故障。

其中，所述方法还包括接收权限验证请求，所述权限验证请求包括用户名及密码；响应所述权限验证请求，对权限验证请求进行验证；在验证通过时，说明该用户具有添加权限，接收具有添加权限的用户的输入信息。其中，具有添加权限的用户的输入信息包括新的解决方案。如此，验证登录的用户，提高系统的安全性。

以故障码80代表的偏航系统总空开跳闸发生故障为例进行继续说明。通过上述步骤150得到6条解决方案，但是这6条解决方案都没有解决故障。在现场处理过程中通过其他途径，比如偏航系统在大风天判断风向夹角的滤波时间常数较大，导致大风天偏航启动时刻机舱和风向夹角偏大，导致超过偏航启动能力导致，新的解决方案减小风向夹角的滤波时间常数，因此可以将这个解决方案增加到偏航系统总空开跳闸故障的解决方案中，并将此偏航系统总空开跳闸故障的解决方案定义为第7条解决方案。如此更新数据诊断数据库中的解决方案，丰富故障的解决方案，以方便后续工程师使用。

其中，风电机组故障诊断方法还包括在步骤150之后，所述方法还包括第一步骤，向数据审核终端发送新的解决方案的审核信息，审核信息携带有新的解决方案，以使数据审核终端审核新的解决方案是否符合规范。数据审核终端用于端对故障新的解决方案进行审核，并将解决方案存储数据诊断数据库。数据审核终端可以是一个独立且可进行信息交互的终端。第二步骤，接收数据审核终端针对审核信息返回的规范审核通过的消息。规范是数据审核终端审核的标准，可以是根据需求进行设置的。其中，上述第一步骤可以进一步包括通过远端通讯的方式，向数据审核终端发送新的解决方案。远端通讯可以但不限于远端VPN(virtual private network，虚拟专用网络)通讯的方式。VPN通讯的方式是指包含了类似Internet的共享或公共网络连接的虚拟专用网络。本申请实施例的电子设备与数据审核终端通过VPN通讯的方式一同组成高速数据传输链路，并且均使用VPN通讯的方式进行电子设备与数据审核终端的通讯。如此，通过远端VPN的通信方式上传到远端数据审核终端审核，如无其他问题，则纳入数据诊断数据库，丰富了故障的解决方案。

其中，上述第二步骤进一步可以包括通过远端通讯的方式，接收数据审核终端针对审核信息返回的规范审核通过的消息。如此实现安全远端通信。

在一些实施例中，具有添加权限的用户可以将具体机型、不同风电场机组遇到的问题的解决方案，实时向数据审核终端上传，以同步更新数据诊断数据库。如此，现场与数据审核终端同步更新，不断完善解决方案。

步骤160可以进一步包括依据规范审核通过的消息，向数据诊断数据库中添加新的解决方案。如此提高数据库数据存储的有效性和规范性，方便使用管理数据库。

图3所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断方法的又一流程示意图。

如图3所示，方法还可以进一步包括在上述步骤160之后，步骤170，生成具有添加权限的用户的绩效贡献值，绩效贡献值与新的解决方案一一对应。

步骤180，向绩效统计系统发送具有添加权限的用户的绩效贡献值。如此通过与绩效挂钩，提高完善数据库的用户的积极性，以提高数据库更新、完善的效率。

在一些实施例中，可以按月、按季度、按年份实时统计具有添加权限的用户对具体故障新的解决方案的数量，生成具有添加权限的用户的绩效贡献值。在另一些实施例中，可以将维护风机的次数、处理故障的数量，生成绩效贡献值，如此可以将这些数据与风电场的工程师的绩效和管理强关联。

以故障码80代表的偏航系统总空开跳闸发生故障为例进行继续说明。工程师在处理故障码80代表的偏航系统总空开跳闸发生故障这个故障的时候，增加了新的解决方案，视为贡献值。同样的，工程师在处理其他故障，比如故障码81、故障码82等代表的故障时，也贡献了新的解决方案。并被数据审核终端审核后接受，根据贡献的数量多少，来与工程师当年绩效挂钩，贡献的数量越多，绩效也越高，提高工程师积极性，提高了风机机组的效率，企业的运营效益也增加，多方共赢。并且，提高完善数据库的用户的积极性，以提高数据库更新、完善的效率。

在一些实施例中，风电机组故障诊断方法还包括向风电场运营管理机制系统发送风场风电机组运行维护的信息，风电机组运行维护的信息包括故障处理过程、故障处理工单、故障处理工时、故障处理时使用的物料、故障处理结果及故障进度状态中的一者或多者。如此提高系统的交互性，提高系统的管理性。

其中，工程师故障处理过程、故障处理工单、处理工时、使用物料、处理结果及状态等信息，可以与风电场运营管理机制系统进行信息同步，与风电场运行管理无缝衔接。与风电场运营管理机制系统进行信息同步是指，风电机组故障诊断系统可以文档的形式实时数据，其中，比如Excel、Word、Txt等文档格式导出实时数据。实时数据可以包括但不限于每年或每月或每日，某台或某几台或整个风场备件消耗数量，具体备件消耗在哪台风电机组以及每台、多台和/或全场风电机组的每年/每月/每日故障次数中一者或多者。向风电场运营管理机制系统发送这些数据。如此，风场风电机组运行维护的信息全面立体的展现出来。

通过具备的通讯扩展接口可以与风电场运营管理机制系统进行信息交互，具备的通讯扩展接口比如可以为Modbus。当然，风电场运营管理机制系统也可以通过通讯扩展接口实时数据，真正使风电场的运行维护做到数字化、智能化。

图4所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断装置的结构示意图。

如图4所示，本申请实施例的风电机组数字化智能故障诊断装置，包括：

获取模块31，用于获取用户的输入信息，输入信息包括风电机组发生故障的故障信息，故障信息反映故障的类型；

识别模块32，用于对输入信息进行识别，获得故障的类型；

信息索引模块33，用于依据故障的类型，从数据诊断数据库中，确定与故障的类型对应的故障的解决方案，解决方案是以数字化的形式存储于数据诊断数据库中；

显示模块34，用于显示解决方案，以使用户根据解决方案处理风电机组的故障。

在一些实施例中，数据传输模块35，用于在用户依据解决方案未解决掉故障的情况下，获取具有添加权限的用户输入的新的解决方案，向数据审核终端41发送新的解决方案的审核信息，审核信息携带有新的解决方案，以使数据审核终端41审核新的解决方案是否符合规范，以及接收数据审核终端41针对审核信息返回的规范审核通过的消息。

在一些实施例中，绩效激励模块36，用于在向数据诊断数据库中对应故障添加新的解决方案之后生成具有添加权限的用户的绩效贡献值，绩效贡献值与新的解决方案一一对应；向绩效统计系统发送具有添加权限的用户的绩效贡献值。

上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

图5所示为本申请实施例提供的风电机组故障诊断系统50的模块框图。

如图5所示，风电机组故障诊断系统50包括一个或多个处理器51，用于实现如上的风电机组故障诊断方法。

示例性的，风电机组故障诊断系统50于某风电场3.45MW机组投入运行后，通过风电机组故障诊断系统50对风电机组和人员维护的赋能，风电机组的运行维护能力和效率显著增强，风电机组的可利用率在全生命周期的前期都保持在99％以上，解决风电场工程师的技能水平参差不齐的问题，特别是满足了风电机组新生力量“零”技能水平工程师对风电机组维护的需求。

风电机组故障诊断系统50的应用，极大地提升风电机组的可利用率和发电量，同时在故障诊断方案的绩效激励的功能模式下，风电机组故障诊断系统50自身也不断迭代更新，增强了对风电机组和人员的数字化赋能，整套风电机组故障诊断系统50的绩效激励运转，达到了人、风电机组、物比如物资类消耗的正激励、低能耗、良循环运作。

与此同时，风电机组故障诊断系统与风场运营管理系统的无缝对接，减少了繁冗的信息填报、工时记录等管理环节，全面提升了风电场数字化管理水平，节省了人力投入和管理成本，提升了风电场企业经营的效能。

在一些实施例中，风电机组故障诊断系统50可以包括计算机可读存储介质59，计算机可读存储介质59可以存储有可被处理器51调用的程序，可以包括非易失性存储介质。在一些实施例中，风电机组故障诊断系统50可以包括内存58和接口57。在一些实施例中，风电机组故障诊断系统50还可以根据实际应用包括其他硬件。

本申请实施例的计算机可读存储介质59，其上存储有程序，该程序被处理器51执行时，用于实现如上描述的风电机组故障诊断方法。

本申请可采用在一个或多个其中包含有程序代码的计算机可读存储介质59(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可读存储介质59包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质59的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。