一种区域电网的设备故障状态评估方法和系统与流程

1.本发明属于设备管理领域，尤其涉及一种区域电网的设备故障状态评估方法和系统。


背景技术：

2.工业系统包括很多设备，特别是一些大型的工业系统，不仅设备数量多且设备类型以及设备分布都区别极大。按照工业系统的各种设备的功能，组成网络或者产线，可以实现工业系统整体效率的提升。为了保证工业系统不会因为个别设备的异常导致整体效率的下降，需要保证设备能够正常工作。
3.设备存在对应的规格，用于描述设备工作能力的上下限。由于各种因素的限制或者要求，设备的实际工作参数一般不会突破上下限。但是这种理论上工作参数属于上下限之内的情况下，设备有时候也会出现故障，为了能够正确掌握设备的故障状态，需要对设备的故障状态进行一个评估以便于后续对设备进行维护。


技术实现要素：

4.为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种区域电网的设备故障状态评估方法和系统，具体技术方案如下：
5.本发明提供一种区域电网的设备故障状态评估方法，包括：获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型；根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据；根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值。
6.优选的，所述设备属性数据，包括设备型号、设备工作数据和工作环境数据；所述状态类型包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
7.优选的，所述故障数据包括设备故障台数和设备总台数；所述根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值，包括：其中，p为所述指定状态下的设备平均故障率，nf为所述指定状态下的设备故障台数，nf为所述指定状态下的设备总台数。
8.优选的，所述获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型，包括：规划设备运行方案，为所述设备工作数据和所述工作环境数据设置对应的权值；根据加权后的所述设备工作数据和所述工作环境数据，为不同型号设备划分不同的状态类型。
9.优选的，根据区域电网的本地属性，规划所述设备运行方案。
10.本发明提供一种区域电网的设备故障状态评估系统，包括：第一单元，用于获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型；第二单元，用于根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据；第三单元，用于根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值。
11.优选的，所述设备属性数据，包括设备型号、设备工作数据和工作环境数据；所述状态类型包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
12.优选的，所述故障数据包括设备故障台数和设备总台数；所述根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值，包括：其中，p为所述指定状态下的设备平均故障率，nf为所述指定状态下的设备故障台数，nf为所述指定状态下的设备总台数。
13.优选的，所述获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型，包括：规划设备运行方案，为所述设备工作数据和所述工作环境数据设置对应的权值；根据加权后的所述设备工作数据和所述工作环境数据，为不同型号设备划分不同的状态类型。
14.优选的，根据区域电网的本地属性，规划所述设备运行方案。
15.本发明的有益效果为：通过获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型，能够根据实际的设备属性数据划分各种工作的状态类型，合理减少待处理的数据，提高数据处理效率；根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据，能够用于判断设备故障的情况；根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值，以评估设备的故障状态。
附图说明
16.图1是根据本发明的区域电网的设备故障状态评估方法的示意图；
17.图2是根据本发明的区域电网的设备故障状态评估系统的示意图。
18.主要附图标记说明：
19.1-第一单元，2-第二单元，3-第三单元。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
22.还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
23.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
24.为了解决或者改善对背景所提出的问题，本发明提供如图1所示本发明提供一种区域电网的设备故障状态评估方法，包括：s1、获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型；s2、根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据；s3、根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值。
25.电网即电力网络，包括发电环节、输电环节和用电环节；由于环境污染和安全的原因，发电环节和用电环节一般都相隔比较远，需要借助输电环节进行电能的传输。大型电力
网络甚至会跨省跨区，其涉及的设备的数量多类型多，对进行大面积的统一管理提出了严峻的软硬件要求；同时用电环节或者发电环节的设置一般都会满足设置于单一区域，以避免管理方面的职责混乱，所以大型电力网络也会根据安装区域的不同，分为不同的区域电网。
26.设备属性数据用于描述设备的规格和实际工作情况，根据实际的设备规格和人为认定的工作情况，可以将不同的设备规格和工作参数进行组合。以满足一定数据阈值来判断/划分数据组合，得到不同的状态类型，可以将工作人员的经验(即认定的工作情况)转换为实际的数据处理规则。状态类型用于描述设备的工作状态，当设备属性数据满足一定的条件，则该设备属于对应的状态。通过将设备属性数据分为不同的区间，能够将设备划分各种工作的状态类型，合理减少待处理的数据，提高数据处理效率。
27.设备的工作周期是和人类活动相匹配的，而人类活动的周期会以年为单位进行重复，所以需要根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据，能够避免故障数据出现不正常的起伏。年度工作记录是历法意义上的一年时间内，获取设备的各种数据的采集结果。根据数据的采集结果和上述数据处理过程，将设备在某一个时间或者时间段内的工作参数进行标记为对应的工作状态，然后根据工作状态从对应设备的工作参数中再确认得到故障数据。
28.根据预设的数据处理算法和所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值，以说明设备故障状态和故障预期。
29.所述设备属性数据，包括设备型号、设备工作数据和工作环境数据；所述状态类型包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
30.设备型号为设备的初始属性，用于描述设备本身的结构、功能和规格等内容。设备工作数据为设备在实际工作中，产生的各种数据(例如设备本身的运行参数和输出的数据)。工作环境数据为设备外界的、能影响设备工作的数据，例如供电电压、工作所需要的燃料、温度控制等内容。通过设备属性数据，能够描述设备的规格和实际工作情况。
31.正常状态是设备的工作参数在设备规格内且符合当前应用环境的状态，具体来说，不同的应用环境下，设备的工作参数不一样，但是都在规格内。注意状态是设备的工作参数在规格内但是不完全符合当前应用环境的状态，具体来说，设备仍然在正常工作，但是这个正常是指相对于规格的正常，而不是相对于当前应用环境的正常，即设备不能完美的配置当前应用环境。异常状态是设备的工作参数接近或者超过设备的规格，或者仍属于规格但是会对当前应用环境造成不利，例如设备会导致当前应用环境效率变低。严重状态是指设备的工作参数超过规格或者对当前应用环境造成强大的负面影响。
32.工业系统所采用的设备，数量众多且型号各异，因此其相关的数据也数量庞大难以处理。通过设备属性数据和状态类型，能够将设备的实际工作参数进行简化划分，降低数据的处理压力。
33.所述故障数据包括设备故障台数和设备总台数；所述根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值，包括：其中，p为所述指定状态下的设备平均故障率，nf为所述指定状态下的设备故障台数，nf为所述指定状态下的设备总台数。
34.通过可以合理的计算在不同的状态(即指定状态)下，设备的平均故障率，为设备的故障状态进行评估。
35.所述获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型，包括：规划设备运行方案，为所述设备工作数据和所述工作环境数据设置对应的权值；根据加权后的所述设备工作数据和所述工作环境数据，为不同型号设备划分不同的状态类型。
36.不同区域的电网，其工作环境，所具备的设备，输出功率完全不一样，不宜采用统一的评估方法。具体来说，需要规划设备运行方案，来决定设备的工作目标，而现场的工作人员为了完成工作目标需要变更设备的实际工作配置，导致设备工作数据和工作环境数据都会发生改变，根据这个改变设置权值以修改划分状态类型的标准，能够提高评估设备故障的准确率。
37.根据区域电网的本地属性，规划所述设备运行方案。
38.不同的区域，发电、输电和用电都不一样，需要结合本地的属性进行规划，具体来说。本地属性包括电网内容，例如是否包括发电环节，具体输电环节的设备和工作环境，用电量的大小等内容。对应规划的设备运行方案，需要满足发电量控制、传输电力的控制和满足用电的需求。
39.本发明提供如图2所示的一种区域电网的设备故障状态评估系统，包括：第一单元1，用于获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型；第二单元2，用于根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据；第三单元3，用于根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值。
40.电网即电力网络，包括发电环节、输电环节和用电环节；由于环境污染和安全的原因，发电环节和用电环节一般都相隔比较远，需要借助输电环节进行电能的传输。大型电力网络甚至会跨省跨区，其涉及的设备的数量多类型多，对进行大面积的统一管理提出了严峻的软硬件要求；同时用电环节或者发电环节的设置一般都会满足设置于单一区域，以避免管理方面的职责混乱，所以大型电力网络也会根据安装区域的不同，分为不同的区域电网。
41.设备属性数据用于描述设备的规格和实际工作情况，根据实际的设备规格和人为认定的工作情况，可以将不同的设备规格和工作参数进行组合。以满足一定数据阈值来判断/划分数据组合，得到不同的状态类型，可以将工作人员的经验(即认定的工作情况)转换为实际的数据处理规则。状态类型用于描述设备的工作状态，当设备属性数据满足一定的条件，则该设备属于对应的状态。通过将设备属性数据分为不同的区间，能够将设备划分各种工作的状态类型，合理减少待处理的数据，提高数据处理效率。
42.设备的工作周期是和人类活动相匹配的，而人类活动的周期会以年为单位进行重复，所以需要根据年度工作记录，获得设备在指定状态类型时的故障数据，能够避免故障数据出现不正常的起伏。年度工作记录是历法意义上的一年时间内，获取设备的各种数据的采集结果。根据数据的采集结果和上述数据处理过程，将设备在某一个时间或者时间段内的工作参数进行标记为对应的工作状态，然后根据工作状态从对应设备的工作参数中再确认得到故障数据。
43.根据预设的数据处理算法和所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评
估值，以说明设备故障状态和故障预期。
44.所述设备属性数据，包括设备型号、设备工作数据和工作环境数据；所述状态类型包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
45.所述故障数据包括设备故障台数和设备总台数；所述根据所述故障数据，计算所述状态类型的设备故障状态评估值，包括：其中，p为所述指定状态下的设备平均故障率，nf为所述指定状态下的设备故障台数，nf为所述指定状态下的设备总台数。
46.所述获取区域电网内设备属性数据，并划分为不同的状态类型，包括：规划设备运行方案，为所述设备工作数据和所述工作环境数据设置对应的权值；根据加权后的所述设备工作数据和所述工作环境数据，为不同型号设备划分不同的状态类型。
47.根据区域电网的本地属性，规划所述设备运行方案。
48.本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
49.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
50.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。