基于物联网的液流储能设备全生命周期监控方法和系统与流程

本发明提出了基于物联网的液流储能设备全生命周期监控方法和系统，属于设备监控。

背景技术：

1、随着物联网技术的普及和应用，液流储能设备的监测与管控不再局限于传统的本地监控方式，而是逐步实现了远程化、智能化。物联网技术为设备提供了实时的数据采集和传输能力，使得对设备的运行状态、性能参数等进行实时监控成为可能。同时，大数据和人工智能技术的引入，使得对海量数据的处理和分析更加高效、精准，为设备的故障诊断、预测性维护等提供了有力的支持。但是，现有物联网对于液流储能设备监控缺少全生命周期监测与管控。

技术实现思路

1、本发明提供了基于物联网的液流储能设备全生命周期监控方法和系统，用以解决上述现有技术中存在问题，所采取的技术方案如下：

2、基于物联网的液流储能设备全生命周期监控方法，所述液流储能设备全生命周期监控方法包括：

3、启动物联网平台，控制所述物联网平台实时接收液流储能设备的运行参数；

4、所述物联网平台根据所述液流储能设备的运行参数对所述液流储能设备运行状态进行评价，并在液流储能设备存在故障时进行预警；

5、所述物联网平台根据液流储能设备对应的运行操作指令对所述液流储能设备进行远程控制。

6、进一步地，启动物联网平台，控制所述物联网平台实时接收液流储能设备的运行参数，包括：

7、启动物联网平台；

8、控制所述物联网平台实时接收所述液流储能设备的传感器组采集的液流储能设备的运行参数，其中，所述行参数包括电压参数、电流参数、温度参数和压力参数；

9、对所述运行参数进行数据处理，获得数据处理后的运行参数，其中，所述数据处理包括数据清洗处理和标准化处理。

10、进一步地，所述物联网平台根据所述液流储能设备的运行参数对所述液流储能设备运行状态进行评价，包括：

11、利用所述液流储能设备的运行参数获取运行状态评价参数；

12、当所述运行状态评价参数超过预设的评价参数阈值时，则将从数据库中调取已完成训练的故障预测模型；其中，所述故障预测模型采用卷积神经网络模型结构；

13、将所述液流储能设备的运行参数输入至故障预测模型，通过所述故障预测模型对所述液流储能设备进行故障预测；

14、当所述故障预测模型输出的故障预测结果表明所述液流储能设备存在故障隐患或者处于故障状态时，则进行故障报警。

15、进一步地，利用所述液流储能设备的运行参数获取运行状态评价参数，包括：

16、提取所述液流储能设备在每个单位时间内采集到的每种数据类型对应的数据值；

17、利用每种数据类型对应的标准数据值获取每种数据类型对应的数据运行评价系数，其中，所述数据运行评价系数通过如下公式获取：

18、

19、其中， s表示数据运行评价系数； n表示每种数据类型的数据采集次数； x i表示第 i次数据采集对应的数据实际值； x y表示每种数据类型对应的数据理论值； e i表示第 i次数据采集对应的实际误差； e表示每种数据类型对应的正常运行所对应的最大允许误差；

20、利用每种数据类型对应的数据运行评价系数获取液流储能设备对应的运行状态评价参数，其中，所述运行状态评价参数通过如下公式获取：

21、

22、其中， q表示液流储能设备对应的运行状态评价参数； m表示数据类型的数量； s i表示第 i种数据类型对应的数据运行评价系数； s y表示预设的评价参数阈值； s表示调节系数，并且，所述调节系数通过如下公式获取：

23、

24、其中， s表示调节系数； m表示数据类型的数量； s fi表示第 i个数据类型对应的数据运行评价系数的平均浮动率。

25、进一步地，所述物联网平台根据液流储能设备对应的运行操作指令对所述液流储能设备进行远程控制，包括：

26、所述物联网平台实时接收用户终端发送的液流储能设备对应的运行操作指令；其中，所述运行操作指令包括启动、停止和参数调整；

27、所述物联网平台根据液流储能设备对应的运行操作指令对所述液流储能设备的运行进行远程控制。

28、基于物联网的液流储能设备全生命周期监控系统，所述液流储能设备全生命周期监控系统包括：

29、运行参数获取模块，用于启动物联网平台，控制所述物联网平台实时接收液流储能设备的运行参数；

30、预警模块，用于所述物联网平台根据所述液流储能设备的运行参数对所述液流储能设备运行状态进行评价，并在液流储能设备存在故障时进行预警；

31、远程控制模块，用于所述物联网平台根据液流储能设备对应的运行操作指令对所述液流储能设备进行远程控制。

32、进一步地，所述运行参数获取模块，包括：

33、平台启动模块，用于启动物联网平台；

34、平台控制模块，用于控制所述物联网平台实时接收所述液流储能设备的传感器组采集的液流储能设备的运行参数，其中，所述行参数包括电压参数、电流参数、温度参数和压力参数；

35、运行参数预处理模块，用于对所述运行参数进行数据处理，获得数据处理后的运行参数，其中，所述数据处理包括数据清洗处理和标准化处理。

36、进一步地，所述预警模块，包括：

37、运行状态评价参数获取模块，用于利用所述液流储能设备的运行参数获取运行状态评价参数；

38、故障预测模型调取模块，用于当所述运行状态评价参数超过预设的评价参数阈值时，则将从数据库中调取已完成训练的故障预测模型；其中，所述故障预测模型采用卷积神经网络模型结构；

39、故障预测模块，用于将所述液流储能设备的运行参数输入至故障预测模型，通过所述故障预测模型对所述液流储能设备进行故障预测；

40、故障报警执行模块，用于当所述故障预测模型输出的故障预测结果表明所述液流储能设备存在故障隐患或者处于故障状态时，则进行故障报警。

41、进一步地，所述运行状态评价参数获取模块，包括：

42、数据值提取模块，用于提取所述液流储能设备在每个单位时间内采集到的每种数据类型对应的数据值；

43、数据运行评价系数获取模块，用于利用每种数据类型对应的标准数据值获取每种数据类型对应的数据运行评价系数，其中，所述数据运行评价系数通过如下公式获取：

44、

45、其中， s表示数据运行评价系数； n表示每种数据类型的数据采集次数； x i表示第 i次数据采集对应的数据实际值； x y表示每种数据类型对应的数据理论值； e i表示第 i次数据采集对应的实际误差； e表示每种数据类型对应的正常运行所对应的最大允许误差；

46、运行状态评价参数计算模块，用于利用每种数据类型对应的数据运行评价系数获取液流储能设备对应的运行状态评价参数，其中，所述运行状态评价参数通过如下公式获取：

47、

48、其中， q表示液流储能设备对应的运行状态评价参数； m表示数据类型的数量； s i表示第 i种数据类型对应的数据运行评价系数； s y表示预设的评价参数阈值； s表示调节系数，并且，所述调节系数通过如下公式获取：

49、

50、其中， s表示调节系数； m表示数据类型的数量； s fi表示第 i个数据类型对应的数据运行评价系数的平均浮动率。

51、进一步地，所述远程控制模块，包括：

52、运行操作指令接收模块，用于所述物联网平台实时接收用户终端发送的液流储能设备对应的运行操作指令；其中，所述运行操作指令包括启动、停止和参数调整；

53、远程控制执行模块，用于所述物联网平台根据液流储能设备对应的运行操作指令对所述液流储能设备的运行进行远程控制。

54、本发明有益效果：

55、本发明提出的基于物联网的液流储能设备全生命周期监控方法和系统目的在于解决现有技术中液流储能设备全生命周期监测与管控存在的不足，通过基于物联网技术的创新方案，实现对液流储能设备的全面、实时、高效的监测与管控，提升设备的运行效率、可靠性和安全性，降低维护成本，并推动液流储能技术的进一步发展和应用。

56、具体来说，本发明的发明目的包括以下几个方面：

57、1、提升监测范围与精度：通过部署先进的传感器和通信设备，实现对液流储能设备内部微观过程和复杂故障模式的实时监测，提高监测数据的准确性和全面性，为设备的精细化管理提供有力支持。

58、2、增强数据处理与分析能力：利用大数据和人工智能技术，对海量监测数据进行高效处理和分析，提取有价值的信息，实现对设备运行状态的精准判断、故障模式的自动识别以及性能优化的智能决策。

59、3、提高智能化与自动化水平：通过引入智能控制算法和预测性维护技术，实现对液流储能设备的自动控制和优化运行，减少人工干预，降低运维成本，提高设备的智能化和自动化水平。

60、4、促进标准化与互操作性：制定统一的通信协议和数据格式标准，实现不同厂商、不同型号液流储能设备之间的互联互通和数据共享，推动技术的标准化和规范化发展。

61、5、强化安全性与隐私保护：加强设备数据的传输和存储安全保护，采用加密技术和访问控制机制，确保数据的安全性和隐私性，防止数据泄露和非法访问。

62、同时，本发明上述技术方案的效果如下：

63、一、提升设备运维效率

64、通过实时监测液流储能设备的运行状态和环境参数，本发明能够及时发现设备的异常情况，从而迅速采取相应措施，避免设备故障的发生或扩大。这大大缩短了设备的停机时间，提高了设备的运行效率。同时，自动化的故障诊断和预警功能也减轻了运维人员的工作负担，降低了人工干预的成本。

65、二、增强设备安全性与可靠性

66、本发明通过全面的监测和精准的分析，能够准确识别设备的故障模式和潜在风险，从而提前制定预防措施，降低设备发生故障的概率。此外，通过远程控制功能，运维人员可以实时调整设备的运行参数，避免设备因参数设置不当而导致的安全问题。这些措施共同增强了设备的安全性和可靠性。

67、三、优化设备运行性能

68、基于大数据分析的结果，本发明能够为液流储能设备的性能优化提供有力支持。通过识别设备的运行瓶颈和潜在改进点，本发明可以提出针对性的优化建议，帮助用户提高设备的运行效率和能源利用率。这不仅可以降低设备的能耗成本，还有助于提升整个能源系统的经济效益。

69、四、促进液流储能技术的推广应用

70、本发明提出的基于物联网的液流储能设备全生命周期监测与管控技术，具有通用性和可扩展性，可以应用于不同型号、不同厂商的液流储能设备。这有助于推动液流储能技术的标准化和规范化发展，降低技术应用的门槛和成本。同时，通过提高设备的运行效率和可靠性，本发明也有助于增强用户对液流储能技术的信心和认可度，从而推动其在更多领域得到广泛应用。