往复式天然气压缩机故障诊断系统以及诊断方法与流程

文档序号:25349068发布日期:2021-06-08 12:58阅读:来源:国知局

技术特征:
1.往复式天然气压缩机故障诊断方法,包括如权利要求1

6中任意一条所述的故障诊断系统,其特征在于,故障诊断方法包括以下步骤:s1:将传感器等大数据采集工具安装在监测对象的各个关键部位,以采集监测对象不同工况运行状态下的特征参数;s2:基于人工智能的计算网关实时处理、传输和存储上述特征参数,以及监测对象不同故障的波形和频谱分析经验,建立基于人工智能的智能预警模型和智能维修决策模型,根据实时采集的特征参数,植入到智能网关,实现监测对象故障的进场预警和处理;s3:智能网关将关键数据实时上传至云平台,云平台通过对同一型号不同设备,以及不同型号不同设备的海量数据进行大数据分析和处理,利用时域频域等特征提取方法,建立仿真数学模型,并实时更新和优化仿真数学模型,并将优化后的模型下发到相应的智能网关,完成云端一体的智能阈值报警模型的优化和更新。2.根据权利要求1所述的往复式天然气压缩机故障诊断方法,其特征在于:步骤s3中所述的仿真数学模型的建立、优化方法步骤为:s4:基于监测对象各个零部件的特性参数、监测对象的工艺信息数据、监测对象的实时运行状态数据,经滤波去除噪声后,建立监测对象的理想热力学方程、理想动力学方程和理想振动力学方程,得到监测对象的理想数学模型;s5:监测对象运行阶段,向理想数学模型中输入由边缘层采集的数据,结合bp神经网络方法和结构动力学修改,建立监测对象的仿真热力学模型、仿真动力学模型及仿真振动力学模型,得到监测对象的仿真数学模型,并将建立的仿真数学模型保存至故障诊断云平台;s6:通过神经网络算法迭代改变仿真数学模型中有关故障部位参数,模拟监测对象不同部位的各种故障,获得故障数据特征,并将此故障数据特征保存至故障诊断云平台;s7:当监测对象出现故障征兆时,现场通讯网络获取监测对象的实时运行状态数据作为待匹配的故障数据特征,根据一定的故障判定准则将待匹配的故障数据特征与故障诊断云平台中保存的故障数据特征进行比对;若比对成功,实现故障诊断,并将故障诊断结果传输至软件层;若比对失败,重复步骤s5,直到模拟出的故障数据特征与待匹配的故障数据特征能够对比成功。3.根据权利要求7所述的往复式天然气压缩机故障诊断方法,其特征在于:还包括故障知识库,当步骤s7实现故障诊断时,可根据故障诊断结果从故障知识库中调取相应的故障解决建议,并将此故障解决建议和故障诊断结果一并传输至软件层。4.往复式天然气压缩机故障诊断系统,其特征在于,包括以边缘层、平台层和软件层三层结构为基本构架的故障诊断云平台,其中:所述边缘层,通过设置在各类监测对象上的物联网感知技术和信息化系统的大数据采集工具,采集监测对象的运行状态和工艺信息的数据,并利用有线或无线的通讯网络将数据传输至智能网关或分布式服务器上;所述平台层,利用云计算和大数据技术搭建故障诊断云平台,利用数据处理技术对边缘层采集的数据进行处理,利用大数据分析和机器学习技术,对边缘层采集的数据进行多方向分析,将数据的处理结果和分析结果发送至基于神经网络的故障诊断模块,完成故障诊断;所述软件层,基于故障诊断云平台形成满足不同场景的故障诊断软件,通过用户终端
设备向用户展示监测对象运行状态和故障诊断结果。5.根据权利要求4所述的往复式天然气压缩机故障诊断系统,其特征在于:所述边缘层的物联网感知技术通过各类传感器,结合rfid、视频监控和生产监测设备的手段,采集监测对象状态的常规物理量数据和工业现场环境数据,利用蜂窝网技术或局域网传输到边缘层;而大数据采集工具包括系统采集器,或是dcs系统、plc、第三方采集系统等,或是测试仪器类的离线采集设备。6.根据权利要求4所述的往复式天然气压缩机故障诊断系统,其特征在于:所述平台层的数据处理技术包括hdfs,或是spark,或是hive,或是kafka。7.根据权利要求4所述的往复式天然气压缩机故障诊断系统,其特征在于:所述平台层的多方向分析包括横向分析、纵向分析,其中:横向分析,互相对比相同监测对象的实时状态数据;纵向分析,将同一个监测对象的历史数据互相对比,精准分析不同环境和工况下的监控对象状态数据。8.根据权利要求4所述的往复式天然气压缩机故障诊断系统,其特征在于:所述故障诊断云平台包括状态监测模块、机组信息模块、运行管理模块、故障维修模块、维修保养模块、文件管理模块、管理报表模块、项目及合同管理模块、系统管理模块;其中状态监测模块对工业常见的往复机械、发动机组等设备的振动、温度、压力、流量、电流、转速、电压等状态量和工艺量进行的在线监测、离线监测,以及针对不同的监测对象设置专属的报警方式和分析诊断。9.根据权利要求4所述的往复式天然气压缩机故障诊断系统,其特征在于:所述故障诊断软件是基于ios系统或android系统的手机app,或是基于pc端的软件,用户可实时查看授权范围内的故障诊断云平台所提供的信息,动态了解监测对象当前运行状态和工况;出现报警时,故障诊断软件可实时推送报警信息,并提供故障诊断结果和故障解决建议,推送后续检维修待办事项提示。
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