一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法

技术领域

本发明涉及运行监测技术领域，更具体的是涉及一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法。

背景技术

电厂运行过程中，连续不断地输送锅炉用水的泵为给水泵，给水泵的运行方法一方面是改变水泵出口阀门的开度进行调节；这种调节方法适用于中、小容量的机组；另一种是改变给水泵的转速来控制给水的流量和压头；也就是采用小汽轮机直接驱动结水泵或者通过液为耦合器由电动机间接驱动给水泵来实现；由于给水泵连续运行的，因此对其运行状态的监测就尤为重要；

在现有技术中，最常用的监测方式是在给水泵上安装各自检测元件，用于捕捉运行过程中的异常参数，但大量的安装元件会影响给水泵的运行，增加给水泵的负担；其次，由于不同的给水泵处于不同工作环境，即使同一型号的给水泵的理想运行状态也存在不同，增加了监测过程的难度；

因此，如何提供一种能够减少检测部件安装数量且使检测过程更符合实际使用情况的电厂用给水泵运行状态在线监测方法成为本技术领域待于解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，包括：

步骤一，建立历史数据库，存储给水泵的历史流通量数据，以及与历史流通量数据时刻上对应的运行数据；

步骤二，建立监测模型，利用历史流通量数据和历史运行数据训练所述监测模型；

步骤三，获取当前所述给水泵的流通量数据，将其代入训练完成的所述监测模型中，获取当前所述给水泵的预测运行数据；

步骤四，对当前预测运行数据进行异常判定，根据判定结果进行报警。

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，所述建立历史数据库，存储给水泵的历史流通量数据，以及与历史流通量数据时刻上对应的运行数据包括：

步骤一，在所述给水泵内设置流通量检测装置，用于实时获取所述给水泵单位时间内的流通量数据；

步骤二，在所述给水泵出入口设置温度检测装置和压力检测装置，用于检测所述给水泵的出入口温度数据和出入口压力数据；

步骤三，设置转速检测装置，用于实时检测所述给水泵的转速数据；

步骤四，将所述流通量检测装置、所述温度检测装置、所述压力检测装置和所述转速检测装置分别连接所述历史数据库，将流通量数据、出入口温度数据、出入口压力数据和转速数据存储至所述历史数据库中；

步骤五，整理所述历史数据库中的数据，设定多个流通量数据范围，将同一时刻以及同一流通量范围的流通量数据、出入口温度数据、出入口压力数据和转速数据整理至同一集合内，并在集合上插入对应范围的标识符。

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，所述出入口温度数据为检测到的入口温度和出口温度的平均值；所述出入口压力数据为检测到的入口压力数据和出口压力数据的平均值。

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，还包括：

步骤一，获取同一集合内任意时刻的入口压力数据P1和出口压力数据P2，计算

步骤二，重复步骤一，依次计算该集合内其余时刻的入口压力占比系数和出口压力占比系数，并根据多个压力占比系数计算入口压力平均占比系数

步骤三，重复步骤一至二，依次计算其余集合的入口压力平均占比系数和出口压力平均占比系数，并在各个系数上插入对应的集合标签；

步骤四，获取同一集合内任意时刻的入口温度数据T1和出口温度数据T2，计算

步骤五，重复步骤四，依次计算该集合内其余时刻的入口温度占比系数和出口温度占比系数，并根据多个温度占比系数计算入口温度平均占比系数

步骤六，重复步骤四至五，依次计算其余集合的入口温度平均占比系数和出口温度平均占比系数，并在各个系数上插入对应的集合标签。

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，所述建立监测模型，利用历史流通量数据和历史运行数据训练所述监测模型包括：

建立温度监测模型，并依次将各个集合内的流通量数据和出入口温度数据代入所述温度监测模型内进行训练；

所述温度监测模型为

训练后获得的所述温度监测模型为

建立压力监测模型，并依次将各个集合内的流通量数据和出入口压力数据代入所述压力监测模型内进行训练；

所述压力监测模型为

训练后获得的所述温度监测模型为

建立转速监测模型，并依次将各个集合内的流通量数据和转速数据代入所述转速监测模型内进行训练；

所述转速监测模型为

训练后获得的所述温度监测模型为

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，还包括，在训练完成后对各个所述监测模型进行验证，根据验证获得的误差调节各个所述监测模型；当误差低于预设值将各个所述监测模型投入使用，并拆除所述给水泵上的所述温度检测装置、所述压力检测装置和所述转速检测装置，保留所述流通量检测装置。

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，所述获取当前所述给水泵的流通量数据，将其代入训练完成的所述监测模型中，获取当前所述给水泵的预测运行数据包括以下步骤：

步骤一，获取当前流通量数据Q

步骤二，获取当前流通量数据Q

步骤三，获取当前流通量数据Q

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，所述对当前预测运行数据进行异常判定，根据判定结果进行报警包括：

步骤一，获取当前出入口平均温度数据

步骤二，预设入口温度标准和出口温度标准，对比当前入口温度数据Ta与入口温度标准，生成入口温度对比结果；对比当前出口温度数据Tb与出口温度标准，生成出口温度对比结果；

步骤三，获取当前出入口平均压力数据

步骤四，预设入口压力标准和出口压力标准，对比当前入口压力数据Pa与入口压力标准，生成入口压力对比结果；对比当前出口压力数据Pb与出口压力标准，生成出口压力对比结果；

步骤五，获取当前平均转速数据

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，所述预设入口温度标准、预设出口温度标准、预设入口压力标准、预设出口压力标准以及预设转速标准根据流通量范围的数量设有对应多个；；在对比过程中，根据当前流通量数据匹配流通量范围，获取对应的数据标准。

优选的，在上述的一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法中，还包括：

通过报警显示设备获取各个运行参数的对比结果，对出现异常的对比结果进行语音播报和显示。

经由上述的技术方案可知，本申请与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明提供一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，包括建立历史数据库，存储给水泵的历史流通量数据，以及与历史流通量数据时刻上对应的运行数据；建立监测模型，利用历史流通量数据和历史运行数据训练所述监测模型；获取当前所述给水泵的流通量数据，将其代入训练完成的所述监测模型中，获取当前所述给水泵的预测运行数据；对当前预测运行数据进行异常判定，根据判定结果进行报警；本发明减少了检测设备的使用，避免检测过程对给水泵运行的影响；采用对历史数据分析的方式，使预测的运行参数更符合实际运行情况，增加监测报警的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明方法流程图。

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做出创造性劳动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。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做出创造性劳动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。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在一个实施例中，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，包括：

步骤一，建立历史数据库，存储给水泵的历史流通量数据，以及与历史流通量数据时刻上对应的运行数据；

步骤二，建立监测模型，利用历史流通量数据和历史运行数据训练监测模型；

步骤三，获取当前给水泵的流通量数据，将其代入训练完成的监测模型中，获取当前给水泵的预测运行数据；

步骤四，对当前预测运行数据进行异常判定，根据判定结果进行报警。

上述实施例的原理是：单位时间内的流通量是给水泵运行过程中的关键参数，其直接影响了给水效率；以流通量作为基准获取与其他运行参数的影响规律，实时检测当前流通量，即可推导出当前其他参数的运行数据，并预设标准进行对比，进而触发报警。

上述实施例的有益效果是：避免了传统监测方法过于依赖检测设备的问题，实现对运行数据的精确预测。

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，建立历史数据库，存储给水泵的历史流通量数据，以及与历史流通量数据时刻上对应的运行数据包括：

步骤一，在给水泵内设置流通量检测装置，用于实时获取给水泵单位时间内的流通量数据；

步骤二，在给水泵出入口设置温度检测装置和压力检测装置，用于检测给水泵的出入口温度数据和出入口压力数据；

步骤三，设置转速检测装置，用于实时检测给水泵的转速数据；

步骤四，将流通量检测装置、温度检测装置、压力检测装置和转速检测装置分别连接历史数据库，将流通量数据、出入口温度数据、出入口压力数据和转速数据存储至历史数据库中；

步骤五，整理历史数据库中的数据，设定多个流通量数据范围，将同一时刻以及同一流通量范围的流通量数据、出入口温度数据、出入口压力数据和转速数据整理至同一集合内，并在集合上插入对应范围的标识符。

需要说明的是，出入口温度数据为检测到的入口温度和出口温度的平均值；出入口压力数据为检测到的入口压力数据和出口压力数据的平均值；多个流通量数据范围根据给水泵实际使用情况人为设定，其数据整理手段为现有技术；本实施例将运行参数划分为单位时间内的流通量数据、出入口温度数据、出入口压力数据和转速数据，并实现了历史运行参数的分类。

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，还包括：

步骤一，获取同一集合内任意时刻的入口压力数据P1和出口压力数据P2，计算

步骤二，重复步骤一，依次计算该集合内其余时刻的入口压力占比系数和出口压力占比系数，并根据多个压力占比系数计算入口压力平均占比系数

步骤三，重复步骤一至二，依次计算其余集合的入口压力平均占比系数和出口压力平均占比系数，并在各个系数上插入对应的集合标签；

步骤四，获取同一集合内任意时刻的入口温度数据T1和出口温度数据T2，计算

步骤五，重复步骤四，依次计算该集合内其余时刻的入口温度占比系数和出口温度占比系数，并根据多个温度占比系数计算入口温度平均占比系数

步骤六，重复步骤四至五，依次计算其余集合的入口温度平均占比系数和出口温度平均占比系数，并在各个系数上插入对应的集合标签。

需要说明的是，不同的流通量对应不同的出入口压力和温度，采用时刻的纵向分析以及流通量范围的横向分析，分别获取出口、入口的温度、压力系数，获取出入口温度、压力变化规律，辅助还原预测结果。

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，建立监测模型，利用历史流通量数据和历史运行数据训练监测模型包括：

建立温度监测模型，并依次将各个集合内的流通量数据和出入口温度数据代入温度监测模型内进行训练；

温度监测模型为

训练后获得的温度监测模型为

建立压力监测模型，并依次将各个集合内的流通量数据和出入口压力数据代入压力监测模型内进行训练；

压力监测模型为

训练后获得的温度监测模型为

建立转速监测模型，并依次将各个集合内的流通量数据和转速数据代入转速监测模型内进行训练；

转速监测模型为

训练后获得的温度监测模型为

需要说明的是，本实施例利用历史数据库中的多个参考值进行模型训练，时段监控模型更符合实际使用情况。

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，还包括，在训练完成后对各个监测模型进行验证，根据验证获得的误差调节各个监测模型；当误差低于预设值将各个监测模型投入使用，并拆除给水泵上的温度检测装置、压力检测装置和转速检测装置，保留流通量检测装置。

需要说明的是，本实施例利用误差进行验证调节的手段为现有技术手段；拆除除流通量检测装置外的其他检测装置，避免检测装置过多对给水泵运行带来的影响。

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，获取当前给水泵的流通量数据，将其代入训练完成的监测模型中，获取当前给水泵的预测运行数据包括以下步骤：

步骤一，获取当前流通量数据Q

步骤二，获取当前流通量数据Q

步骤三，获取当前流通量数据Q

需要说明的是，获取当前流通量数据Q

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，对当前预测运行数据进行异常判定，根据判定结果进行报警包括：

步骤一，获取当前出入口平均温度数据

步骤二，预设入口温度标准和出口温度标准，对比当前入口温度数据Ta与入口温度标准，生成入口温度对比结果；对比当前出口温度数据Tb与出口温度标准，生成出口温度对比结果；

步骤三，获取当前出入口平均压力数据

步骤四，预设入口压力标准和出口压力标准，对比当前入口压力数据Pa与入口压力标准，生成入口压力对比结果；对比当前出口压力数据Pb与出口压力标准，生成出口压力对比结果；

步骤五，获取当前平均转速数据

需要说明的是，预设入口温度标准、预设出口温度标准、预设入口压力标准、预设出口压力标准以及预设转速标准根据流通量范围的数量设有对应多个；在对比过程中，根据当前流通量数据匹配流通量范围，获取对应的数据标准；其各个标准值根据给水泵实际运行情况设定；本实施例实现了出入口压力、温度的还原，利用预设标准及对比方式触发报警信号，实现了给水泵运行状态在线监测。

为了进一步优化上述方案，请参阅图1，一种电厂用给水泵运行状态在线监测方法，还包括：

通过报警显示设备获取各个运行参数的对比结果，对出现异常的对比结果进行语音播报和显示。

需要说明的是，报警显示设备的语音播报和显示过程为现有技术手段，在播报过程中，设定优先级，优先播报出入口压力异常，避免压力过大导致给水泵报废；本实施例实现了对运行过程的显示和报警。

需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨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、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。