CN111556121A - 变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统及方法，包括监测单元和数据中心，监测单元实时采集电机的实际运行数据；数据中心判断实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据在正常运行数据的误差阈值范围内，则数据中心将实际运行数据进行存储；如果实际运行数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，用于根据预设电机故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果，并建立实际运行数据与故障判断分析结果的对应关系，根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理。所有实时结果通过网络上传数据中心，实现物联网与运行调度的智能运行。
Description
技术领域
本发明涉及电机在线监测技术领域，尤其是涉及一种变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统及方法。
背景技术
变压器风冷系统是一种大型变电站长期运行设备，变压器风冷系统的主要作用是，对变压器工作时产生的热能通过该系统进行降温作业，以保障变压器内部绝缘线圈不被高温破坏。通常为保障用电需求，设备运行期间是不间断长年运行状态，冷却系统自身的故障一旦发生，往往造成主设备即变压器故障，严重时造成重大安全生产事故。
变压器风冷系统由油泵电机、风扇电机两大类电机组成其主要部件，该部件的正常运行才是整个风冷系统的关键。目前尚未有有效手段对冷却系统进行故障的预警及实时远程监测，采取的维护方法，简单原始，一般都是离线检测方法，也就是说当电机运行一段时间后，将设备停机，维护人员根据自身经验对冷却系统进行常规检查和保养，这种检测方法，虽然也能发现一些冷却系统的故障，但是往往比较滞后，不能在故障发生的初级阶段进行预警，一旦故障发生后，才停电抢修，应急作业，造成不可挽回的重大经济损失及调度困难。
发明内容
本发明的第一目的是运用物联网及设备监测系统提供一种变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统，便于维护人员能够及时根据解决方案对电机故障进行处理，使得电机故障的处理更加及时规范。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种变压器风冷系统智能在线检测的故障预警系统，包括监测单元和数据中心，
所述监测单元实时采集电机的实际运行数据；
所述数据中心与所述监测单元通信连接，判断电机的实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据在正常运行数据的误差阈值范围内，则所述数据中心将实际运行数据进行存储；如果实际运行数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，用于根据预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果，并建立实际运行数据与故障判断分析结果的对应关系，根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理。
采用上述技术方案，通过对电机的运行数据进行实时采集，并对采集的实际运行数据进行分析判断，从而得出电机运行是否正常；当风冷系统出现故障时，通过预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，便于维护人员能够及时根据解决方案对风冷系统故障进行处理，减少延期处理对变压器造成不可挽回的损失，以及对维护人员的处理进行指导，使得风冷系统故障的处理更加规范。所有实时结果通过网络上传数据中心，实现物联网与运行调度的智能运行。
本发明进一步设置为：所述实际运行数据包括油泵电机和风扇电机的电流数据，判断油泵电机的电流数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果油泵电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，则所述数据中心控制油泵电机发出故障预警以及状态反馈，并上传数据中心进行远传和显示；判断风扇电机的电流数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果风扇电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，则所述数据中心控制风扇电机发出故障预警以及状态反馈，并上传数据中心进行远传和显示。
采用上述技术方案，通过对油泵电机和风扇电机的电流数据进行监测，并对其电流数据进行分析判断，从而得出风冷系统具体出现故障的情况，便于维护人员根据出现的具体故障进行处理。
本发明进一步设置为：还包括物联网数据终端，用于获取与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，并将分析结果和解决方案呈现给维护人员和远传至监测中心。
采用上述技术方案，物联网数据终端将电机的实际运行数据呈现给维护人员，便于维护人员了解电机的运行情况，针对数据中心中未记录的新的风冷系统故障，也能通过物联网数据终端进行及时处理。
本发明进一步设置为：所述数据中心调取对应若干解决方案以及预测解决效果通过所述物联网数据终端呈现给维护人员，由维护人员选取对应解决方案，当所呈现的解决方案没有被选择且维护人员选择了解决效果中的至少两项时，所述数据中心将至少两项解决效果所对应的若干解决方案的子集进行组合，形成符合维护人员要求的新的解决方案提供给维护人员。
采用上述技术方案，当维护人员对解决方案达到的解决效果不满意时，通过选择多项解决效果对解决方案进行组合，从而实现解决案件的更新添加。
本发明的第二目的是提供一种变压器风冷系统智能在线检测的故障预警方法，便于维护人员能够及时根据解决方案对电机故障进行处理，使得电机故障的处理更加及时规范。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种变压器风冷系统智能在线检测的故障预警方法，包括以下步骤：
S1、由监测单元实时采集电机的实际运行数据；
S2、利用数据中心判断实际运行数据是否正常，如果电机运行正常，则返回步骤S1；如果电机运行出现故障，则根据预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果；
S3、根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理；
S4、实时数据及状态监测实现远传。
采用上述技术方案，通过对电机的运行数据进行实时采集，并对采集的实际运行数据进行分析判断，从而得出电机运行是否正常；当风冷系统出现故障时，通过预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，便于维护人员能够及时根据解决方案对风冷系统故障进行处理，减少延期处理对变压器造成不可挽回的损失，以及对维护人员的处理进行指导，使得风冷系统故障的处理更加规范。
本发明进一步设置为：在步骤S1中，所述实际运行数据包括油泵电机和风扇电机的电流数据，判断实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据达到损坏运行数据时，则使得油泵电机或/和风扇电机的电源关闭。
采用上述技术方案，通过对油泵电机和风扇电机的电流数据进行监测，并对其电流数据进行分析判断，从而得出风冷系统具体出现故障的情况，便于维护人员根据出现的具体故障进行处理。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，将与实际运行数据对应的分析结果和解决方案发送给维护人员。
采用上述技术方案，使得维护人员能够随时了解风冷系统的运行情况。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，维护人员能够根据远程上传数据，通过联网数据中心，实时监测及预测对解决方案进行更新添加。
采用上述技术方案，当维护人员对解决方案达到的解决效果不满意时，通过选择多项解决效果对解决方案进行组合，从而实现解决案件的更新添加。
综上所述，本发明的有益技术效果为：通过对电机的运行数据进行实时采集，并对采集的实际运行数据进行分析判断，从而得出电机运行是否正常；当风冷系统出现故障时，通过预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，便于维护人员能够及时根据解决方案对风冷系统故障进行处理，减少延期处理对变压器造成不可挽回的损失，以及对维护人员的处理进行指导，使得风冷系统故障的处理更加规范。所有实时结果通过网络上传数据中心，实现物联网与运行调度的智能运行。
附图说明
图1是本发明实施例的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种变压器风冷系统智能在线检测的故障预警系统，如图1所示，包括监测单元和数据中心，监测单元实时采集电机的实际运行数据；数据中心与监测单元通信连接，判断电机的实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据在正常运行数据的误差阈值范围内，则数据中心将实际运行数据进行存储；如果实际运行数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，用于根据预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果，并建立实际运行数据与故障判断分析结果的对应关系，根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理。
通过对电机的运行数据进行实时采集，并对采集的实际运行数据进行分析判断，从而得出电机运行是否正常；当风冷系统出现故障时，通过预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，便于维护人员能够及时根据解决方案对风冷系统故障进行处理，减少延期处理对变压器造成不可挽回的损失，以及对维护人员的处理进行指导，使得风冷系统故障的处理更加规范。所有实时结果通过网络上传数据中心，实现物联网与运行调度的智能运行。
实际运行数据包括油泵电机和风扇电机的电流数据，判断油泵电机的电流数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果油泵电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，则数据中心控制油泵电机发出故障预警以及状态反馈，并上传数据中心进行远传和显示；判断风扇电机的电流数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果风扇电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，则数据中心控制风扇电机发出故障预警以及状态反馈，并上传数据中心进行远传和显示。
通过对油泵电机和风扇电机的电流数据进行监测，并对其电流数据进行分析判断，从而得出风冷系统具体出现故障的情况，便于维护人员根据出现的具体故障进行处理。本实施例中，故障判断算法采用的数据库，建立油泵电机的电流数据、分析结果和解决方案一一对应的数据库，以及建立风扇电机的电流数据、分析结果和解决方案一一对应的数据库。监测单元可以采用电流互感器。
例如，风扇电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内时，可能出现的风冷系统故障包括：风扇电机不平衡，风扇电机的轴承损坏，风扇电机出现扫膛现象；风冷系统的进风通道出现堵塞，造成冷却效率的下降。油泵电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内时，可能出现的风冷系统故障包括：油泵电机不平衡，油泵电机的轴承损坏，油泵电机出现扫膛现象；风冷系统的油路异常，管道堵塞、阀门损坏等造成的冷却效率大幅度下降。
还包括物联网数据终端，用于获取与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，并将分析结果和解决方案呈现给维护人员和远传至监测中心；物联网数据终端将电机的实际运行数据呈现给维护人员，便于维护人员了解电机的运行情况，针对数据中心中未记录的新的风冷系统故障，也能通过物联网数据终端进行及时处理。
数据中心调取对应若干解决方案以及预测解决效果通过物联网数据终端呈现给维护人员，由维护人员选取对应解决方案，当所呈现的解决方案没有被选择且维护人员选择了解决效果中的至少两项时，数据中心将至少两项解决效果所对应的若干解决方案的子集进行组合，形成符合维护人员要求的新的解决方案提供给维护人员；当维护人员对解决方案达到的解决效果不满意时，通过选择多项解决效果对解决方案进行组合，从而实现解决案件的更新添加。
一种变压器风冷系统智能在线检测的故障预警方法，包括以下步骤：S1、由监测单元实时采集电机的实际运行数据；S2、利用数据中心判断实际运行数据是否正常，如果电机运行正常，则返回步骤S1；如果电机运行出现故障，则根据预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果；S3、根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理；S4、实时数据及状态监测实现远传。
在步骤S1中，实际运行数据包括油泵电机和风扇电机的电流数据，判断实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据达到损坏运行数据时，则使得油泵电机或/和风扇电机的电源关闭。通过对油泵电机和风扇电机的电流数据进行监测，并对其电流数据进行分析判断，从而得出风冷系统具体出现故障的情况，便于维护人员根据出现的具体故障进行处理。
在步骤S3中，将与实际运行数据对应的分析结果和解决方案发送给维护人员；使得维护人员能够随时了解风冷系统的运行情况。在步骤S3中，维护人员能够根据远程上传数据，通过联网数据中心，实时监测及预测对解决方案进行更新添加；当维护人员对解决方案达到的解决效果不满意时，通过选择多项解决效果对解决方案进行组合，从而实现解决案件的更新添加。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统，其特征在于，包括监测单元和数据中心，
所述监测单元实时采集电机的实际运行数据；
所述数据中心与所述监测单元通信连接，判断电机的实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据在正常运行数据的误差阈值范围内，则所述数据中心将实际运行数据进行存储；如果实际运行数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，用于根据预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果，并建立实际运行数据与故障判断分析结果的对应关系，根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理。
2.根据权利要求1所述的变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统，其特征在于，所述实际运行数据包括油泵电机和风扇电机的电流数据，判断油泵电机的电流数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果油泵电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，则所述数据中心控制油泵电机发出故障预警以及状态反馈，并上传数据中心进行远传和显示；判断风扇电机的电流数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果风扇电机的电流数据不在正常运行数据的误差阈值范围内，则所述数据中心控制风扇电机发出故障预警以及状态反馈，并上传数据中心进行远传和显示。
3.根据权利要求1所述的变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统，其特征在于，还包括物联网数据终端，用于获取与实际运行数据对应的分析结果和解决方案，并将分析结果和解决方案呈现给维护人员和远传至监测中心。
4.根据权利要求3所述的变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警系统，其特征在于，所述数据中心调取对应若干解决方案以及预测解决效果通过所述物联网数据终端呈现给维护人员，由维护人员选取对应解决方案，当所呈现的解决方案没有被选择且维护人员选择了解决效果中的至少两项时，所述数据中心将至少两项解决效果所对应的若干解决方案的子集进行组合，形成符合维护人员要求的新的解决方案提供给维护人员。
5.一种变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、由监测单元实时采集电机的实际运行数据；
S2、利用数据中心判断实际运行数据是否正常，如果电机运行正常，则返回步骤S1；如果电机运行出现故障，则根据预设故障判断算法对实际运行数据进行分析，获得故障判断分析结果；
S3、根据故障判断分析结果获得分析结果和解决方案，选择与实际运行数据对应的解决方案进行相应处理；
S4、实时数据及状态监测实现远传。
6.根据权利要求5所述的变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警方法，其特征在于，在步骤S1中，所述实际运行数据包括油泵电机和风扇电机的电流数据，判断实际运行数据与预设的正常运行数据之间的关系，如果实际运行数据达到损坏运行数据时，则使得油泵电机或/和风扇电机的电源关闭。
7.根据权利要求5所述的变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警方法，其特征在于，在步骤S3中，将与实际运行数据对应的分析结果和解决方案发送给维护人员。
8.根据权利要求7所述的变压器风冷系统智能物联网在线检测的故障预警方法，其特征在于，在步骤S3中，维护人员能够根据远程上传数据，通过联网数据中心，实时监测及预测对解决方案进行更新添加。
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