一种柴油发电机组的运行状态监控方法及装置与流程

本发明涉及柴油发电机组的状态监控。更具体地，本发明涉及一种柴油发电机组的运行状态监控方法及装置。

背景技术：

1、柴油发电机组是一种依靠柴油作为燃料来产生电力的发电设备，广泛应用于各种领域，包括工业、商业、建筑、医院和通信等。柴油发电机组的燃油系统为柴油机的启动和运行提供燃油供给，燃油系统的功能异常将直接影响柴油发电机组的使用。

2、相关技术中，例如授权公告号为cn116498435b的中国专利文件，其公开了一种基于柴油发电机组的使用状态监控方法及装置，包括：计算柴油发电机组的运行数据与预设的数据矩阵之间的距离向量；计算距离向量中每个向量元素的向量权重，根据向量权重构建所述差异向量；对差异向量进行向量重构，得到重构向量，利用预设的状态监控模型根据重构向量生成数据特征图；根据状态监控模型中的注意力层对数据特征图进行注意力分配，得到运行数据的注意力特征图；基于注意力特征图对所述柴油发电机进行状态预警，得到柴油发电机的实时使用状态，并对实时使用状态进行事件记录，所述柴油发电机组的实时使用状态可以是电气故障、机械故障、低温水系统故障、发动机异常以及保护性停机等柴油发电机组的使用状态，通过实时使用状态实时对柴油发电机组进行状态监控，以便工作人员对柴油发电机组进行状态修复，保证柴油发电机组的正常工作。

3、相关技术中对运行状态进行识别的时效性较差，无法及时预测柴油发电机组的运行状态，从而无法给予操作人员足够的应对时间。

技术实现思路

1、为解决上述相关技术中对运行状态进行识别的时效性较差，无法及时预测柴油发电机组的运行状态，从而无法给予操作人员足够的应对时间的技术问题，本发明在如下的多个方面中提供方案。

2、在第一方面中，本发明提供了一种柴油发电机组的运行状态监控方法，包括：获取柴油发电机组的各测点的历史压力；在历史压力中确定多次状态异常对应的多个时刻；截取所述时刻之前的多个历史压力，得到多个历史序列，每次状态异常对应一个历史序列；对每个历史序列分段得到n个分段，且相同序号的分段的长度相同；对于所有历史序列的同一分段，将分段中相同序号的历史压力组成一个参考序列，所有参考序列的个数与分段的长度相同；将所有参考序列的中位数组成分段的中位序列，将所有参考序列的上四分位数组成分段的上限序列，将所有参考序列的下四分位数组成分段的下限序列；采集柴油发电机组的各测点的实时压力，截取当前时刻之前的多个实时压力，得到样本序列；通过dtw算法与分段的中数序列，计算样本序列与分段的相似性，并获得样本序列中各实时压力在中数序列中对应的数据的匹配序号；获取上限序列以及下限序列中与匹配序号相同的匹配数据；根据样本序列中各实时压力与匹配数据的大小关系，对相似性进行修正，获得样本序列与分段的修正相似性；综合不同长度的样本序列与各分段的修正相似性，计算当前时刻柴油发电机组运行状态对应各分段的可能性，将最大的可能性对应的分段的序号，作为当前时刻的预警等级。

3、本发明获得各分段的中位序列、上限序列和下限序列，为柴油发电机组的运行状态监测提供一个基准和参考，这些序列帮助建立各分段的压力范围，确保预测结果的可靠性和准确性，进而可以更有效地监控和管理柴油发电机组的运行状态，及时响应潜在的异常情况，减少了故障和损坏的发生；

4、本发明通过对当前时刻柴油发电机组运行状态进行预测和划分预警等级，反映出当前时刻距离柴油发电机组运行状态异常的起始时刻的远近，给予操作人员足够的应对时间，使得操作人员能够在故障影响变得严重之前采取必要的措施，实现了对柴油发电机组运行状态的监控，从而提高了运行效率，降低了维护成本和安全隐患。

5、优选地，所述不同长度的样本序列按照如下方法进行确定：在计算当前时刻柴油发电机组运行状态对应分段的可能性时，将范围内的每个整数作为样本序列的长度的一个取值，则不同长度的样本序列的数量等于；表示分段的长度，表示向上取整。

6、本发明通过分析不同时间段的压力，可以更好地捕捉到柴油发电机组在运行过程中实时压力的变化趋势，同时能够帮助建立对柴油发电机组状态的全面理解，从而更准确地判断当前的运行状态。

7、优选地，所述计算样本序列与分段的相似性，包括：通过dtw算法获得样本序列与分段的中位序列的数据对应关系，所述数据对应关系包括样本序列中各实时压力在中数序列中对应的数据；获得样本序列的第一个实时压力对应的多个数据中序号最大的数据a1，获得样本序列的最后一个实时压力对应的多个数据中序号最小的数据a2；将分段的中位序列中数据a1和数据a2之间的所有数据组成的序列，作为样本序列与分段的中位序列的匹配序列，所述匹配序列中包括数据a1和数据a2；根据匹配序列的长度与样本序列的长度的比值，计算样本序列与分段的相似性。

8、优选地，所述样本序列与分段的相似性满足表达式：；式中，表示长度为的样本序列与分段的相似性，表示样本序列的长度，表示长度为的样本序列与分段的中位序列的匹配序列的长度，表示取绝对值，表示自然指数函数。

9、优选地，所述根据样本序列中各实时压力与匹配数据的大小关系，对相似性进行修正，获得样本序列与分段的修正相似性，包括：所述上限序列以及下限序列中与各实时压力的匹配序号相同的匹配数据是指各实时压力对应的上限数据和下限数据，其中，将上限序列中与各实时压力的匹配序号相同的数据，作为各实时压力对应的上限数据；将下限序列中与各实时压力的匹配序号相同的数据，作为各实时压力对应的下限数据；根据样本序列中各实时压力与匹配数据的大小关系，计算样本序列的修正程度；将所述修正程度与所述相似性的乘积，作为样本序列与分段的修正相似性。

10、优选地，所述样本序列的修正程度满足表达式：，表示长度为的样本序列的修正程度，表示样本序列的长度，表示取最大值，表示长度为的样本序列中的第个实时压力的异常程度；且满足表达式：，表示长度为的样本序列中的第个实时压力，、分别表示长度为的样本序列中的第个实时压力对应的所有上限数据的均值以及所有下限数据的均值，表示长度为的样本序列中的第个实时压力在中数序列中对应的所有数据的均值。

11、本发明中各实时压力对应的所有上限数据的均值和对应的所有下限数据的均值，构成了该实时压力所处位置的压力范围，通过该实时压力与该实时压力所处位置的压力范围的大小关系，获得各实时压力的异常程度，进而根据样本序列中各实时压力的异常程度，确定样本序列的修正程度，通过修正程度对样本序列与各分段的相似性进行修正，以此提高样本序列与各分段的相似性的计算准确性。

12、优选地，所述当前时刻柴油发电机组运行状态对应各分段的可能性满足表达式：；式中，表示当前时刻柴油发电机组运行状态对应分段的可能性，表示样本序列的长度，表示分段的长度，表示向上取整，表示长度为的样本序列与分段的修正相似性。

13、优选地，所述当前时刻柴油发电机组运行状态对应各分段的可能性满足表达式：；式中，表示当前时刻柴油发电机组运行状态对应分段的可能性，表示样本序列的长度，表示分段的长度，表示向上取整，表示长度为的样本序列与分段的修正相似性，表示长度为的样本序列与分段的相似性的加权系数。

14、本发明通过计算柴油发电机组运行状态对应各分段的可能性，预测柴油发电机组运行状态的预警等级，基于预测获得的柴油发电机组运行状态的预警等级，能够动态调整维护和检修的时间，可以减少不必要的维护，节省时间和成本。

15、优选地，所述长度为的样本序列与分段的相似性的加权系数满足表达式：；式中，表示预设第三数量，表示dtw距离，表示长度为的样本序列与分段的中位序列的匹配序列，表示长度为的样本序列与分段的中位序列的匹配序列，表示自然指数函数。

16、本发明根据不同长度的样本序列与各分段的中位序列的匹配序列之间的距离，获得不同长度的样本序列与各分段的相似性的加权系数，提高了柴油发电机组运行状态对应各分段的可能性的计算准确性，进而提高了柴油发电机组运行状态的预测准确性。

17、第二方面，本发明提供一种柴油发电机组的运行状态监控装置，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述一种柴油发电机组的运行状态监控方法。

18、通过采用上述技术方案，将上述的一种柴油发电机组的运行状态监控方法生成计算机程序，并存储于存储器中，以被处理器加载并执行，从而根据存储器及处理器制作终端设备，方便使用。

19、本发明的有益效果在于：

20、本发明获得各分段的中位序列、上限序列和下限序列，为柴油发电机组的运行状态监测提供一个基准和参考，这些序列帮助建立各分段的压力范围，确保预测结果的可靠性和准确性，进而可以更有效地监控和管理柴油发电机组的运行状态，及时响应潜在的异常情况，减少了故障和损坏的发生；

21、进一步，本发明通过对当前时刻柴油发电机组运行状态进行预测和划分预警等级，反映出当前时刻距离柴油发电机组运行状态异常的起始时刻的远近，给予操作人员足够的应对时间，使得操作人员能够在故障影响变得严重之前采取必要的措施，实现了对柴油发电机组运行状态的监控，从而提高了运行效率，降低了维护成本和安全隐患。