一种数字能源空压站的定位溯源系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种数字能源空压站的定位溯源系统及方法，属于空压站安全监测技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种数字能源空压站的定位溯源系统及方法


[0001]本专利技术属于空压站安全监测
，具体涉及一种数字能源空压站的定位溯源系统及方法
。

技术介绍

[0002]空压站为煤矿生产
、
医药
、
纺织
、
电力等行业提供稳定的供气压力需求
。
空压站工作的安全性
、
稳定性和自动化程度在企业的正常生产和经济效益上起着决定性的作用，因此对空压站内设备的安全保护和主要工艺流程参数的实时监控是十分必要的
。
整个监控系统中外送空气主管压力的控制最为重要，充足稳定的供气压力可以保证气端设备顺畅运行，提高生产效率
。
目前仍存在以下待改进的地方：（1）由于工业领域数条流水线工作状况不同，需要处理的管件尺寸不一，对用气的需求量不同，还未同时考虑到供气设备及环境变化和生产工艺对供气压力实时性的要求
。
[0003]（2）空压站设备运行过程的状态信息不能够实时反映设备的运行性能
、
精度和动态特性
。
[0004]（3）缺乏可视化的精细管控能力，在空压站的运行管理中，无法直观
、
完整地浏览
、
查阅各类信息
。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种数字能源空压站的定位溯源方法及系统，本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
S1
：获取空压站现场信号，从所述空压站现场信号中获取空压站设备主管压力的偏差和偏差增量，通过模糊计算得到控制信息；
S2
：将所述控制信息转化为瞬时可靠度，通过所述瞬时可靠度建立可靠度预测模型，将所述控制信息输入所述可靠度预测模型得到机器运行状态信息；
S3
：从所述空压站现场信号中获取定位信息，将所述定位信息通过数字建模得到空压站三维可视化场景；
S4
：对所述机器运行状态信息通过故障分析得到故障警告信息，将所述故障警告信息与所述定位信息建立映射关系，通过在所述三维可视化场景聚焦得到故障设备的详细信息
。
[0006]具体地，所述步骤
S1
包括如下步骤：
S101
：预设基本论域，根据所述基本论域计算得到偏差量化值和偏差增量量化值，计算公式为：，
，其中，
e
为偏差，
ec
为偏差增量，
VH
为基本论域上限值，
VL
为基本论域下限值，
f(e)
为偏差量化值，
f(ec)
为偏差增量量化值；
S102
：将所述偏差量化值和所述偏差增量量化值通过预设控制规则和预设隶属度函数计算得到模糊向量，计算公式为：，其中，
K
为模糊向量，
Me
为偏差隶属度，
Mec
为偏差增量隶属度；
S103
：将所述模糊向量通过清晰化处理得到清晰向量，将所述清晰向量通过尺度变换得到控制信息
。
[0007]具体地，所述步骤
S2
包括如下步骤：
S201
：将所述控制信息转化为瞬时可靠度，计算公式为：，其中，
t
为时刻计数，
i
为样本计数，
k
为样本总数，为时间采样，为瞬时可靠度，为状态参量，为状态特征指标；
S202
：通过截取某一时间段内的瞬时可靠度数据得到训练样本集，采用均方根误差评价模型预测得到模型参数，其中模型参数包括核函数参数
、
不敏感损失函数
、
惩罚因子；
S203
：将所述模型参数通过多目标优化得到可靠度预测模型；
S204
：将所述控制信息输入所述可靠度预测模型得到机器运行状态信息
。
[0008]具体地，所述步骤
S3
包括如下步骤：
S301
：对所述空压站现场信号通过传感器获取定位信息，将所述定位信息存储为几何描述文件；
S302
：通过解析器将所述几何描述文件解析为程序类实例；
S303
：对所述程序类实例通过网格化建模构建简单模型与源模型，对所述简单模型和所述源模型通过布尔运算得到复杂模型，计算公式为：，其中，
A
为简单模型，
B
为源模型，
C
为复杂模型；
S304
：将所述复杂模型通过所述定位信息建立空压站三维可视化场景
。
[0009]具体地，所述步骤
S4
包括：
S401
：对所述机器运行状态信息进行趋势分析得到机器状态变化趋势，计算公式为：
，其中，为机器状态变化趋势，为时间段长度，
A1
为开关站初始放电频率幅值，
A2
为开关站经时间后的放电频率幅值，
F
为开关站故障状态的放电频率幅值；
S402
：对所述机器状态变化趋势进行故障分析得到故障警告信息；
S403
：将所述机器运行状态信息和所述复杂模型构建映射关系得到模型结构表，将所述故障警告信息与通过模型结构表与所述复杂模型进行关联得到故障设备位置信息；
S404
：通过所述故障设备位置信息在所述三维可视化场景中聚焦对应的复杂模型得到故障设备的详细信息
。
[0010]优选的，一种数字能源空压站的定位溯源系统，包括空压站基础数据采集模块
、
预测模块
、
定位溯源模块
、
故障分析模块；所述空压站基础数据采集模块获取空压站现场信号，从所述空压站现场信号中获取空压站设备主管压力的偏差和偏差增量，通过模糊计算得到控制信息；所述预测模块用于将所述控制信息转化为瞬时可靠度，通过所述瞬时可靠度建立可靠度预测模型，将所述控制信息输入所述可靠度预测模型得到机器运行状态信息；所述定位溯源模块用于从所述空压站现场信号中获取定位信息，将所述定位信息通过数字建模得到空压站三维可视化场景；所述故障分析模块用于对所述机器运行状态信息通过故障分析得到故障警告信息，将所述故障警告信息与所述定位信息建立映射关系，通过在所述三维可视化场景聚焦得到故障设备的详细信息
。
[0011]进一步地，所述预测模块包括数据流管理
、
历史数据状态分析
、
运行时状态分析
、
预测状态分析
。
[0012]本专利技术的有益效果为：（1）通过设置模糊计算，借助模糊数学将空气主管压力非线性变化量定量化，将偏差和偏差增量通过预设控制规则模拟控制方法，提高了系统的动态响应性
。
[0013]（2）通过以控制信息作为样本数据，建立可靠性预测模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字能源空压站的定位溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：获取空压站现场信号，从所述空压站现场信号中获取空压站设备主管压力的偏差和偏差增量，通过模糊计算得到控制信息；
S2
：将所述控制信息转化为瞬时可靠度，通过所述瞬时可靠度建立可靠度预测模型，将所述控制信息输入所述可靠度预测模型得到机器运行状态信息；
S3
：从所述空压站现场信号中获取定位信息，将所述定位信息通过数字建模得到空压站三维可视化场景；
S4
：对所述机器运行状态信息通过故障分析得到故障警告信息，将所述故障警告信息与所述定位信息建立映射关系，通过在所述三维可视化场景聚焦得到故障设备的详细信息
。2.
根据权利要求1所述的数字能源空压站的定位溯源方法，其特征在于，所述步骤
S1
包括如下步骤：
S101
：预设基本论域，根据所述基本论域计算得到偏差量化值和偏差增量量化值，计算公式为：，，其中，
e
为偏差，
ec
为偏差增量，
VH
为基本论域上限值，
VL
为基本论域下限值，
f(e)
为偏差量化值，
f(ec)
为偏差增量量化值；
S102
：将所述偏差量化值和所述偏差增量量化值通过预设控制规则和预设隶属度函数计算得到模糊向量，计算公式为：，其中，
K
为模糊向量，
Me
为偏差隶属度，
Mec
为偏差增量隶属度；
S103
：将所述模糊向量通过清晰化处理得到清晰向量，将所述清晰向量通过尺度变换得到控制信息
。3.
根据权利要求1所述的数字能源空压站的定位溯源方法，其特征在于，所述步骤
S2
包括如下步骤：
S201
：将所述控制信息转化为瞬时可靠度，计算公式为：，其中，
t
为时刻计数，
i
为样本计数，
k
为样本总数，为时间采样，为瞬时可靠度，为状态参量，为状态特征指标；
S202
：通过截取某一时间段内的瞬时可靠度数据得到训练样本集，采用均方根误差评价模型预测得到模型参数，其中模型参数包括核函数参数
、
不敏感损失函数
、
惩罚因子；
S203
：将所述模型参数通过多目标优化得到可靠度预测模型；
S204
：将所述控制信息输入所述可靠度预测模型得到机器运行状态信息
。4.
根据权利要求1所述的数字能源空压站的定位溯源方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡培生，孙小琴，魏运贵，胡明辛，
申请(专利权)人：广东鑫钻节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：