专利名称：预测风机部件故障的数据分析仪的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及风机，确切地说，涉及预测风机部件故障。
背景技术：
已知风机位于各种适合捕获风能的位置处。风机通常根据运行期间与风机关联的环境条件，以及供风机正常运转的状态，来提供变化的性能。在运行期间，风机经常使用传感器来监测风机性能和风机部件。这些传感器中的至少一些传感器可用于检测风机故障。通常，故障需要关闭、检查和/或重置风机。如果风机地点例如位于不使用专门设备则无法到达的高度，并且/或者风机置于海上，那么派遣团队到风机处这项后勤工作可能很麻烦。此外，与检查和/或修理风机关联的停机时间妨碍了其生成能量的能力。因此，如果风机出现故障，则可能需要几天和/或几周来组装合适设备和/或零件，以使风机恢复正常运转状态。
发明内容
一方面，本发明提供一种在预测风机部件故障时使用的方法。所述方法包括，在计算装置处根据多个风机的运行数据，来确定风机部件的参数廓线。所述参数廓线界定在所述部件出现故障之前，与所述部件关联的至少一个参数事件。所述方法包括，在所述计算装置处根据由多个风机生成的异常警报，来确定所述风机的所述部件的异常廓线。所述异常廓线界定在所述部件出现故障之前，与所述部件关联的至少一个异常。所述方法包括，根据所述参数廓线和所述异常廓线来确定所述风机的所述部件的故障概率。其中确定所述参数廓线包括，相对于预期值和设定值中的一项来分析所述部件的至少一个参数。其中分析至少一个参数包括，根据风机状态来分析所述至少一个参数。其中所述至少一个参数包括与所述风机关联的电压、电流、功率、风速、扭矩和温度中的至少一者。其中确定所述参数廓线包括，相对于与所述风机关联的第二参数来分析所述部件的至少一个参数。其中确定所述故障概率包括，根据领域知识来确定所述故障概率。其中所述领域知识包括以下项中的至少一项至少一个风机的维护记录以及风机的理论运行。所述的基于计算机的方法进一步包括，根据所述至少一个参数事件和所述至少一个异常的发生，来指定风机的所述故障概率。其中确定所述异常廓线包括，辨别与所述部件关联的所述异常警报。其中确定所述异常廓线包括，根据所述异常警报来验证所述异常廓线的准确度，以及选择超过阈值准确度的所述异常廓线。其中所述部件包括所述风机的电子部件。
其中确定所述异常廓线包括，对比所述异常警报来验证所述异常廓线，从而确定验证分数，并且其中确定所述故障概率包括，至少根据所述验证分数来衡量所述异常廓线。另一方面，本发明提供一种在预测风机部件故障时使用的数据分析仪。所述数据分析仪包括数据库，其包括多个风机的运行数据以及多个风机的异常警报；以及处理装置，其连接到所述数据库。所述处理装置经配置以根据运行数据确定风机部件的参数廓线，根据所述异常警报确定所述风机的所述部件的异常廓线，并且根据所述参数廓线和所述异常廓线来确定所述风机的所述部件的故障概率。所述参数廓线界定在所述部件出现故障之前，与所述部件关联的至少一个参数事件。所述异常廓线界定在所述部件出现故障之前，与所述部件关联的至少一个异常。其中所述处理装置经配置以辨别与所述部件关联的异常警报，根据所述异常警报验证所述异常廓线的准确度，并且选择超过阈值准确度的所述异常廓线以确定所述异常廓线。
所述的数据分析仪进一步包括，通信接口，所述通信接口用于连接到网络和系统监视器中的至少一者，以接收所述运行数据和所述异常警报。其中所述处理装置经配置以根据所述至少一个参数事件和所述至少一个异常的发生，来指定风机的所述故障概率。其中所述至少一个参数事件包括风速与风机的扭矩输出之间的相互关联。又一方面，本发明提供一种或多种计算机可读存储介质，其上面包括有计算机可执行指令。所述计算机可执行指令使至少一个处理装置根据多个风机的运行数据来确定风机部件的参数廓线，根据由多个风机生成的异常警报来确定所述风机的所述部件的异常廓线，并且根据所述参数廓线和所述异常廓线来确定所述风机的所述部件的故障概率。所述参数廓线界定在所述部件出现故障之前，与所述部件关联的至少一个参数事件。所述异常廓线界定在所述部件出现故障之前，与所述部件关联的至少一个异常。其中所述计算机可执行指令使所述至少一个处理装置相对于设定值来分析所述部件的至少一个参数，从而确定所述参数廓线。其中所述计算机可执行指令使所述至少一个处理装置根据所述至少一个参数事件和所述至少一个异常的发生，来指定风机的所述故障概率。
图1为示例性风机的透视图。图2为图示示例性风机场系统的方框图。图3为图示示例性计算装置的方框图。图4为图示图1所示风机等功能性风机的扭矩输出与发生故障的风机的扭矩输出进行对比的图表。图5为在预测风机部件故障时使用的示例性方法的流程图。
权利要求
1.一种用于预测风机部件故障的数据分析仪(206)，所述数据分析仪包括数据库(304)，其包括多个风机(100)的运行数据，以及多个风机的异常警报；以及处理装置(302)，其连接到所述数据库；所述处理装置经配置以根据所述运行数据来确定风机的部件的参数廓线，所述参数廓线界定在所述部件出现故障之前与所述部件关联的至少一个参数事件；根据所述异常警报来确定所述风机的所述部件的异常廓线，所述异常廓线界定在所述部件出现故障之前与所述部件关联的至少一个异常；并且根据所述参数廓线和所述异常廓线来确定所述风机的所述部件的故障概率。
2.根据权利要求1所述的数据分析仪，其中所述处理装置(302)经配置以辨别与所述部件关联的异常警报，根据所述异常警报验证所述异常廓线的准确度，并且选择超过阈值准确度的所述异常廓线以确定所述异常廓线。
3.根据权利要求1所述的数据分析仪，其进一步包括通信接口(310)，所述通信接口用于连接到网络(204)和系统监视器(202)中的至少一者，以接收所述运行数据和所述异常警报。
4.根据权利要求3所述的数据分析仪，其中所述处理装置(302)经配置以根据所述至少一个参数事件和所述至少一个异常的发生，来指定风机(100)的所述故障概率。
5.根据权利要求3所述的数据分析仪，其中所述至少一个参数事件包括风速与风机 (100)的扭矩输出之间的相互关联性。
6.根据权利要求1所述的数据分析仪，其中所述处理装置(302)经配置以相对于预期值和设定值中的一者来分析所述部件的至少一个参数，从而确定所述参数廓线。
7.根据权利要求6所述的数据分析仪，其中所述处理装置(302)经配置以根据风机状态来分析所述至少一个参数。
8.根据权利要求6所述的数据分析仪，其中所述至少一个参数包括与所述风机关联的电压、电流、功率、风速、扭矩和温度中的至少一者。
9.根据权利要求1所述的数据分析仪，其中所述处理装置(302)经配置以根据领域知识来确定所述故障概率。
全文摘要
本发明提供用于预测风机故障的方法和系统。一种实例方法包括，根据多个风机的运行数据确定风机部件的参数廓线，根据来自多个风机的异常警报确定所述风机的所述部件的异常廓线，以及根据所述参数廓线和所述异常廓线确定所述风机的所述部件的故障概率。所述参数廓线定义在所述部件出现故障之前与所述部件关联的至少一个参数事件，并且所述异常廓线定义在所述部件出现故障之前与所述部件关联的至少一个异常。
文档编号F03D7/00GK103016264SQ20121035256
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者F.G.格雷厄姆三世, S.南达, S.维塔尔, A.塔卢克达 申请人:通用电气公司