讲义二：水电机组在线监测诊断系统情况介绍ppt课件.ppt

第二讲：SJ9000水电机组在线监测分析系统 本讲义主要内容设计原则网络拓扑结构数据库体系结构数据流数据分析方法数据压缩算法海量数据分级智能存储策略组态化事故追忆功能通讯协议动平衡试验功能模块诊断框架（CBR）预警技术（通频报警、分频报警、矢量报警） 设计原则从监控获取更多能反映机组运行性能的监控量，并将监测系统测点特征量反传进监控系统采用CS和BS相结合的网络模式，使得系统既具有远程功能和强大分析能力。（客户端数据驱动模式）丰富的数据分析方法。采用海量数据智能存储算法与压缩算法，保证数据传输实时性及缓解海量数据存储瓶颈。显示图谱可灵活定制，可按单机组或多机组进行配置，增加了机组间运行性能对照性。系统网络数据体系构架安全合理，具有核心监测层、厂网监测层、远程诊断中心三层。SJ9000系统暂定以振/摆、压力脉动、气隙为监测对象；具备简单试验功能、事故追忆功能、灵敏预警技术等 网络拓扑结构发展历程：单机模式局域网模式B/S模式 软件功能模块软件部分由数据采集通讯模块、信号分析处理模块、数据库操作模块、数据库同步组件、Web通讯支持组件、Web数据服务组件、分析图表显示层、Web浏览层、SJ90采样通讯模块、高级分析模块（扩展需求）组成。注：(1)Web通讯支持组件是Web浏览客户端实时监测数据刷新的重要保障手段，它分为两个部分，即实时数据转发组件和Web通讯服务组件。实时数据传输组件部署在状态分析服务器上，负责将状态监测数据通过物理隔离装置单向传输至Web通讯服务组件；另一部分则部署在Web服务器上，它一方面接收实时数据，一方面响应Web客户端的数据请求。(2)Web数据服务组件是响应Web浏览客户端历史数据分析、系统配置信息存取等功能的中间件。（分成两个，一个部署在Web服务器上，响应厂网监测层Web浏览客户端历史数据分析；另一个部署在状态分析服务器上，响应核心监测层历史数据分析、系统配置信息存取等功能的中间件） 软件功能模块 数据流 数据压缩在线监测数据采集时，通常在一秒钟内需要完成对多个通道数据采集（还有接入的监控量），在单位时间内整个系统的数据量非常大。主要是通道波形数据量大给传输与存储带来难题，如何在不影响对机组运行进行分析的前提下，对数据进行压缩是监测系统必须面对的问题。本系统采用了数据压缩算法，主要原则为：1、保留机组有分析价值的特征频率段成分；2、保留能量大的成分。 数据压缩 数据压缩 数据压缩 数据库体系“黑匣子”数据实时库当前库机组运行特征数据历史库异常告警库事故追忆（“黑匣子”）数据采用内存和文件存放模式，存储时间可定制，即事故发生前10分钟和事故发生后5分钟的数据追忆；实时库采用原始数据存储方式；当前库采用数据库存储、压缩循环存储模式，时间周期暂定为1周，入库时间间隔为1分钟。特征库采用数据库存储、原始数据存储模式，入库时间间隔为1分钟。历史库采用数据库存储、压缩数据存储模式，入库时间间隔暂定为5分钟。 海量数据智能存储采用的数据智能存储策略主要思想是通过数据分级保存和入库频度智能设定来减少数据保存量，同时也保证了足够数据对机组运行性能进行评价和做趋势分析。数据智能存储管理模块通过判断下列情况来决定该数据是否存储：工况是否发生改变；是否为定时保存或者操作人员指定保存时刻；该工况运行是否稳定；该工况保存记录是否达到要求记录数。 海量数据智能存储首先通过工控机获取现场采集数据，并对数据进行第一步预处理（原始过滤、频谱分析），接着通过电厂网络体系结构传输给电厂实时数据库（接受的数据除了原始数据外，还包含信号的主频与次频，峰值与均值，工况的特征参数与机组编号），这样进入第二步预处理工作进行存储（为了方便表达，这里给出3张简单的数据表2.3、表2.4、表2.5）。 海量数据智能存储 海量数据智能存储 主要表单数据库操作模块主要负责对历史监测数据、系统配置信息的操作。数据库操作模块需要具备快速实时监测数据入库、历史数据检索查询、系统配置信息存取。由于入库数据量大且实时性较强，可以采用编写存储过程、触发器等数据库脚本进行核心数据库存取操作，以便提高操作效率和可靠性。 通讯协议监控与SJ9000的通讯协议（监控量进SJ9000，UDP/IP或串口）；SJ9000与监控的通讯协议（监测特征值接入监控系统，通信可以穿越物理隔离装置，串口通信方式）；SJ9000的通讯机（工控机）与SJ90通信协议（TCP/IP）；SJ9000状态监测服务器与通讯机的通讯协议（工控机）（TCP/IP）；SJ9000与第三方监测系统通讯协议（TCP/IP）；Web通信协议（TCP/IP）；状态监测服务器与Web数据库通讯协议（通信可穿越物理隔离装置，UDP/IP） Web通讯协议客户端需要向服务端发送以下信息（客户端驱动帧）：驱动类型码、功能类型码、IP地址、端口号、通道数量、过程量数量、开关量数量、报文长度、通道量时间间隔、通道量ID、过程量起始地址、开关量起始地址以及校验码。服务器端收到客户端驱动帧后，回复确认帧，包括客户端IP地址、端口号和校验码。服务器端响应客户端数据请求，服务端定时发送状态数据帧，包括数据类型号、功能类型码、通道ID、报文长度、标识地址、通道数据和校验码。服务端根据客户端请求，可以定时（时间间隔暂定为1秒）发送过程量数据帧，包括类型号、起始地址、报文长度、可变长数据体、校验码。服务端根据客户端请求，可以定时（时间间隔暂定为1秒）发送开关量数据帧，包括类型号、起始地址、报文长度、可变长数据体、校验码。客户端请求定时向服务端发送在线状态报文。 CBR诊断 SJ9000运行界面（SJ-9000系统已经在浙江某泵站投运成功，目前运行性能良好，同时已发到云南某电厂现场，即将投运。） SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000 SJ9000