一种垃圾发电企业的物理设备运行管理系统

技术领域

本发明涉及设备运行管控技术领域，具体为一种垃圾发电企业的物理设备运行管理系统。

背景技术

垃圾发电是指通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾，再通过蒸汽轮机发电机组发电的一种发电形式，垃圾发电分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电两大类，目前，企业对于垃圾发电有各种各样的处理工艺，其中在垃圾处理过程中需要对垃圾进行分切粉碎，在分切粉碎的过程中会对相关的设备造成一定程度的磨损。

针对垃圾处理过程中对设备造成的损坏，现有的解决方案是通过定期对设备进行人工检测，检测设备的每个部分是否出现损坏，若损坏，则进行零件更换，依据检测结果进行设备的异常判断，此方法耗费大量人力资源，且工作效率低下，无法实时对设备进行监控管理，无法精准的去判定设备的安全性。

为此，我们提出一种垃圾发电企业的物理设备运行管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾发电企业的物理设备运行管理系统，通过对垃圾发电相关的设备对应的数据进行采集，从而快速获取垃圾设备的实时数据，节省数据采集所消耗的时间，并对采集的垃圾发现相关设备对应的数据进行数据分析，从而将实时分析的数据进行展示，便于管理人员直观的对运行设备状态进行查看，增加设备运行时的安全性，避免造成经济损失，通过对设备运行时的实时分析数据进行综合整理，从而进行相关设备的故障分析，依据相关设备的故障分析结果判定设备的故障与否，并依据故障与否的判定信号进行显示提示以及警报提示，及时提醒工作人员进行检修，避免设备损坏，造成经济损失，节省时间，提高工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种垃圾发电企业的物理设备运行管理系统，包括设备运行监管平台、发电数据采集模块、垃圾粉碎处理模块、设备故障判定模块以及设备管理预警模块；

所述发电数据采集模块用于对垃圾发电相关的数据进行采集并标定为数采信息，对数采信息进行数据整合操作，将数采信息划分整合为设型数据、设时数据、设次数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据；

所述垃圾粉碎处理模块用于对垃圾粉碎过程中所运行的设备进行实时数据分析操作，得到分析数据组，分析数据组包括设效均值、换刀频率、温度影响值、转速影响值；

所述设备故障判定模块用于对设备运行时的实时分析数据进行综合整理，并将综合整理之后的数据进行故障定断操作，得到信号数据组，信号数据组包括设备运行异常信号、稳定信号以及错误信号；

所述设备管理预警模块用于对设备故障判定单元判定的信号数据组进行运行状态的预警操作，得到“设备运行安全”显示、“设备运行异常”显示以及“设备运行错误”显示。

进一步的，数据整合操作的具体操作过程为：

将数采信息划分为、设型数据、设时数据、设次数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据；

其中，设型数据表示为设备的型号，设时数据表示为设型数据对应的设备每次工作时间，设次数据表示为设备数据对应的开机工作的次数，设量数据表示为设型数据对应的设备处理垃圾的量，换刀数据表示为设型数据对应的设备更换刀头的时间，设温数据表示为设型数据对应的设备处理垃圾时刀具的温度数据，设转数据表示为设型数据对应的设备处理垃圾时刀具的转动速度；

将设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据整合到对应的设型数据下；

依据若干个相同的设型数据提取对应的设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据，并进行均值计算，计算出设时均值、设量均值、换刀均值、设温均值以及设转均值。

进一步的，实时数据分析操作的具体操作过程为：

依据设时数据、设量数据以及换刀数据进行换刀处理，具体为：通过若干个设时数据与对应的设量数据进行工作量占比计算，并对工作量占比进行均值计算，计算出设效均值；

依据换刀数据与设时数据进行换刀频率计算，计算出换刀时间差值以及换刀频率，换刀时间差值以及换刀频率的计算过程为：依据若干个换刀时间点内两个相邻的换刀时间点的时间的差值，计算出每两个相邻的换刀时间点对应的换刀时间差值，依据若干个换刀时间差值计算出换刀时间的均值并标定为换刀频率；

提取设型数据对应的若干个设温数据以及设转数据，并将所述设温数据以及设转数据与换刀时间差值进行磨损分析，具体为：将设型数据对应的若干个设温数据以及设转数据，将若干个设温数据进行均值计算，计算出设温均值，将若干个设温数据分别与设温均值进行差值计算，计算出若干个设温差值，将若干个设温差值进行均值计算，计算出设温均差值，将若干个设温差值与设温均差值进行比对，将大于设温均差值的设温差值对应的设温数据标定为高温数值，将小于等于设温均差值的设温差值对应的设温数据标定为低温数值，将高温数值与换刀时间差值、换刀频率进行温度影响计算，具体计算式为：换刀频率-换刀时间差值＝(高温数据-设温均值)*温度影响值，反向推导出温度影响值。

进一步的，依据所述设温数据以及设转数据与换刀时间差值进行磨损分析的具体过程为：

依据若干个设温数据进行均值计算并标定为设温均值，将设温均值与设温数据进行差值处理，得到设温均差值，具体为：将若干个设温数据分别与设温均值进行差值计算，计算出若干个设温差值，将若干个设温差值进行均值计算，计算出设温均差值；

将若干个设温差值与设温均差值分别标定为A1以及A2，并对其进行比对，具体为：当A1＞A2时，则将对应的设温数据标定为高温数值，当A1≤A2时，则将对应的设温数据标定为低温数值，依据计算式：换刀频率-换刀时间差值＝(高温数据-设温均值)*温度影响值，反向推导出温度影响值；

依据若干个设转数据进行均值计算并标定为设转均值，将设转数据与设转均值进行差值处理，得到设转均差值，具体为：将若干个设转差值进行均值计算，计算出设转均差值；

将若干个设转差值与设转均差值分别标定为A3以及A4，并对若干个设转差值与设转均差值进行比对，当A3＞A4时，则将对应的设转数据标定为高转数值，当A3≤A4时，则将对应的设转数据标定为低转数值，依据计算式为：高温数据-设温均值＝(高转数值-设转均值)*转速影响值，反向推导出转速影响值。

进一步的，故障定断操作的具体操作过程为：

将设型数据对应的目前时间点开机工作后每个时间点的设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据进行均值计算，并将计算后的均值依次标定为标准设时均值、标准设量均值、标准设温均值以及标准设转均值；

将标准设转均值、设转均值、转速影响值带入到计算式，计算出温度计算值，具体计算式为：温度计算值＝(标准设转均值-设转均值)*转速影响值；

依据计算式：换刀变化时间值-温度计算值＝(标准温度均值-设温均值)*温度影响值，计算出换刀变化时间值，依据计算式：换刀时间＝换刀均值-换刀变化时间值，将换刀变化时间值与换刀均值进行差值计算；

将换刀时间与换刀频率依次标记为K1、K2，并对换刀时间与换刀频率进行比对，当K1≥K2时，生成正常信号，当K1＜K2时，生成异常信号，并识别正常信号或异常信号，当识别到异常信号时，则生成设备运行异常信号，并发送至设备管理预警模块，当识别到正常信号时，则进行数据提取并计算出评价计算值Pj；

将评价计算值Pj与标准评价值M1进行比对，当Pj≥M1时，生成稳定信号，当Pj≥M1时，生成错误信号，且M1为预设值；

将稳定信号以及错误信号发送至设备管理预警模块。

进一步的，进行数据提取并计算出评价计算值的具体过程为：

提取换刀时间、设时均值、设量均值、换刀均值、设温均值、设转均值、标准设时均值、标准设量均值、标准设温均值以及标准设转均值；

将标准设时均值标记为Bse，将设时均值标记为se，将标准设量均值标记为Bs l，将设量均值标记为s l，将标准设温均值标记为Bsd，将设温均值标记为sd，将标准设转均值标记为Bsz，将设转均值标记为sz，将换刀时间标记为Bhd，将换刀均值标记为hd；

依据评价计算式：

计算出评价计算值Pj，其中，u1表示为设备工作时间的权重系数，u2表示为设备处理垃圾量的权重系数，u3表示为设备运行温度的权重系数，u4表示为设备刀具转动的权重系数，u5表示为设备换刀的权重系数，tj表示为偏差调节因子，且u1、u2、u3、u4以及tj均为预设值。

进一步的，预警操作的具体操作过程为：

识别设备管理预警模块接收的稳定信号、设备运行异常信号以及错误信号，当识别到稳定信号时，则显示设备运行安全，当识别到设备运行异常信号时，则显示设备运行异常，并发出刀头磨损异常警报，当识别到错误信号，则显示设备运行错误，并发出设备运行检修警报。

本发明的有益效果：

本发明通过对垃圾发电相关的设备对应的数据进行采集，从而快速获取垃圾设备的实时数据，节省数据采集所消耗的时间，并对采集的垃圾发现相关设备对应的数据进行数据分析，从而将实时分析的数据进行展示，便于管理人员直观的对运行设备状态进行查看，增加设备运行时的安全性，避免造成经济损失，通过对设备运行时的实时分析数据进行综合整理，从而进行相关设备的故障分析，依据相关设备的故障分析结果判定设备的故障与否，并依据故障与否的判定信号进行显示提示以及警报提示，及时提醒工作人员进行检修，避免设备损坏，造成经济损失，节省时间，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的系统框图。

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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种垃圾发电企业的物理设备运行管理系统，包括设备运行监管平台、发电数据采集模块、垃圾粉碎处理模块、设备故障判定模块以及设备管理预警模块，所述发电数据采集模块、垃圾粉碎处理模块、设备故障判定单元以及设备管理预警模块均设置在设备运行监管平台内；

其中，发电数据采集单元内部设置有发电垃圾采集单元以及发电设备采集单元，垃圾粉碎处理模块内部设置有设备粉碎监控单元以及垃圾发电监控单元；

所述设备运行监管平台生成电采信令并发送至发电数据采集模块，通过发电数据采集模块对垃圾发电相关的数据进行采集，从而快速获取垃圾设备的实时数据，节省数据采集所消耗的时间，所述设备运行监管平台生成监控信令并发送至垃圾粉碎处理模块，通过垃圾粉碎处理模块对垃圾粉碎过程中所运行的设备进行实时数据分析，并将实时分析的数据进行展示，便于管理人员直观的对运行设备状态进行查看，增加设备运行时的安全性，避免造成经济损失，所述设备运行监管平台生成故判信令并发送至设备故障判定模块，通过设备故障判定模块对设备运行时的实时分析数据进行综合整理，从而进行相关设备的故障分析，依据相关设备的故障分析结果判定设备的故障与否，所述设备运行监管平台生成预警信令并发送至设备管理预警模块，通过设备管理预警模块对设备故障判定单元的判定结果进行数据提取，并依据提取的数据对设备的运行状态进行预警，及时的提醒工作人员进行零部件的更换，保证设备的运行状态，提高工作效率；

所述发电数据采集模块依据电采信令对垃圾发电对应的运行设备进行数据的采集，将采集的所述数据标定为数采信息，依据数采信息进行数据整合操作，数据整合操作的具体操作过程为：

提取数采信息，将数采信息内设备的型号标定为设型数据，将数采信息内设型数据对应的设备每次工作时间标定为设时数据，将数采信息内设备数据对应的开机工作的次数标定为设次数据，将数采信息内设型数据对应的设备处理垃圾的量标定为设量数据，将数采信息内设型数据对应的设备更换刀头的时间标定为换刀数据，将数采信息内设型数据对应的设备处理垃圾时刀具的温度数据标定为设温数据，将数采信息内设型数据对应的设备处理垃圾时刀具的转动速度标定为设转数据；

提取设型数据，并依据不同的设型数据将不同的设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据进行类别划分，将设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据归类到对应的设型数据下；

依据若干个相同的设型数据提取对应的设时数据，将若干个设时数据进行均值计算，计算出设时均值，提取若干个相同的设型数据对应的设量数据，并对若干个设量数据进行均值计算，计算出设量均值，提取若干个相同的设型数据对应的换刀数据，并将若干个换刀数据进行均值计算，计算出换刀均值，提取若干个相同的设型数据对应的设温数据，将若干个设温数据进行均值计算，计算出设温均值，提取若干个相同的设型数据对应的设转数据，将若干个设转数据进行均值计算，计算出设转均值；

所述垃圾粉碎处理模块依据监控信令对垃圾粉碎过程中所运行的设备进行实时数据分析操作，实时数据分析操作的具体操作过程为：

获取设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据，将设时数据、设量数据以及换刀数据进行换刀处理，具体为：将若干个设时数据与对应的设量数据进行工作量占比计算，计算出若干个设备处理垃圾的效率并标记为设效数据，将若干个设效数据进行均值计算，计算出设效均值，将换刀数据与设时数据进行换刀频率计算，具体为：将换刀数据对应的时间点标定为换刀时间点，将若干个换刀时间点内两个相邻的换刀时间点的时间进行差值计算，计算出若干个换刀时间差值，将若干个换刀时间差值进行均值计算，计算出换刀频率；

提取设型数据对应的若干个设温数据以及设转数据，并将所述设温数据以及设转数据与换刀时间差值进行磨损分析，具体为：将设型数据对应的若干个设温数据以及设转数据，将若干个设温数据进行均值计算，计算出设温均值，将若干个设温数据分别与设温均值进行差值计算，计算出若干个设温差值，将若干个设温差值进行均值计算，计算出设温均差值，将若干个设温差值与设温均差值进行比对，将大于设温均差值的设温差值对应的设温数据标定为高温数值，将小于等于设温均差值的设温差值对应的设温数据标定为低温数值，将高温数值与换刀时间差值、换刀频率进行温度影响计算，具体计算式为：换刀频率-换刀时间差值＝(高温数据-设温均值)*温度影响值，反向推导出温度影响值；

将若干个设转数据进行均值计算，计算出设转均值，将若干个设转数据分别与设转均值进行差值计算，计算出若干个设转差值，将若干个设转差值进行均值计算，计算出设转均差值，将若干个设转差值与设转均差值进行比对，将大于设转均差值的设转差值对应的设转数据标定为高转数值，将小于等于设转均差值的设转差值对应的设转数据标定为低转数值，将高转数值、设转均值与高温数据、设温均值进行转速影响计算，具体计算式为：高温数据-设温均值＝(高转数值-设转均值)*转速影响值，反向推导出转速影响值；

所述设备故障判定单元依据故判信令对设备运行时的实时分析数据进行综合整理，并将综合整理之后的数据进行故障定断操作，故障定断操作的具体操作过程为：

提取设型数据对应的目前时间点开机工作后每个时间点的设时数据、设量数据、换刀数据、设温数据以及设转数据，并与设时均值、设量均值、换刀均值、设温均值、设转均值、温度影响值以及转速影响值进行评价处理：将设时数据、设量数据、设温数据以及设转数据分别进行均值计算，计算出标准设时均值、标准设量均值、标准设温均值以及标准设转均值；

依据计算式：温度计算值＝(标准设转均值-设转均值)*转速影响值，计算出温度计算值，将温度计算值、温度影响值、标准设温均值以及设温均值带入到换刀计算式：换刀变化时间值-温度计算值＝(标准温度均值-设温均值)*温度影响值，计算出换刀变化时间值，将换刀变化时间值与换刀均值进行差值计算，具体为换刀时间＝换刀均值-换刀变化时间值；

将换刀时间与换刀频率进行比对，当换刀时间大于等于换刀频率，则判定换刀时间正常，生成正常信号，当换刀时间小于换刀频率，则判定换刀时间异常，生成异常信号；

对正常信号以及异常信号进行识别，具体为：当识别到异常信号时，则生成设备运行异常信号，并发送至设备管理预警模块，当识别到正常信号时，则提取换刀时间、设时均值、设量均值、换刀均值、设温均值、设转均值、标准设时均值、标准设量均值、标准设温均值以及标准设转均值，并将其带入到评价计算式：

其中，Pj表示为评价计算值，Bse表示为标准设时均值，se表示为设时均值，Bs l表示为标准设量均值，s l表示为设量均值，Bsd表示为标准设温均值，sd表示为设温均值，Bsz表示为标准设转均值，sz表示为设转均值，Bhd表示为换刀时间，hd表示为换刀均值，tj表示为偏差调节因子，u1表示为设备工作时间的权重系数，u2表示为设备处理垃圾量的权重系数，u3表示为设备运行温度的权重系数，u4表示为设备刀具转动的权重系数，u5表示为设备换刀的权重系数；

将评价计算值Pj与标准评价值M1进行比对，当评价计算值大于等于标准评价值时，则判定设备运行稳定，生成稳定信号，当评价计算值小于标准评价值时，则判定设备运行出现错误，生成错误信号；

将稳定信号以及错误信号发送至设备管理预警模块；

所述设备管理预警模块依据预警信令对故障判定单元的判定结果进行数据提取，并依据提取的数据对设备的运行状态进行预警操作，预警操作的具体操作过程为：

提取稳定信号、设备运行异常信号以及错误信号，并对稳定信号、设备运行异常信号以及错误信号进行识别，当识别到稳定信号时，则显示设备运行安全，当识别到设备运行异常信号时，则显示设备运行异常，并发出刀头磨损异常警报，当识别到错误信号，则显示设备运行错误，并发出设备运行检修警报。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。