【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锅炉安全管理，尤其涉及一种电厂锅炉安全监控管理系统及其预警方法。
技术介绍
1、电厂锅炉是发电厂中用于产生蒸汽的设备，通过燃料的燃烧加热水产生蒸汽，进而推动蒸汽轮机旋转，带动发电机发电。锅炉主要由炉膛、烟道、受热面、燃烧器等组成。炉膛是燃烧燃料的地方，烟道将烟气从炉膛排出，受热面吸收烟气热量，将水加热成蒸汽，燃烧器则是用于喷射和点燃燃料的装置。锅炉根据燃料不同，可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等。此外，锅炉还可以根据产生蒸汽的压力分为低压锅炉、中压锅炉和高压锅炉。在电厂中，锅炉是至关重要的设备，它的安全稳定运行直接关系到电厂的安全性和经济性。因此，对锅炉进行严格的监控和维护，确保其安全运行，是电厂管理工作的重要任务。
2、但是常见的监控系统在使用过程中，由于采集到的锅炉数据较为庞大，并未对其进行处理，从而使得整体管理过程中，存在较多误差数据，从而影响了整体的判断识别，影响了整理管理监控的精确性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种电厂锅炉安全监控管理系统及其预警方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种电厂锅炉安全监控管理系统，包括电源供电模块、锅炉数据采集模块、无线通信模块、数据处理模块、报警与预警模块、历史数据查询模块和用户管理操作模块；所述电源供电模块的输出端和所述锅炉数据采集模块的输入端电气连接；所述锅炉数据采集模块的输出端和所述无线通信模块的输入端电气连接；所述无线通信模块的输出
4、所述数据处理模块的内部设有数据转换模块、数据清洗模块和数据标准化模块，所述数据转换模块、数据清洗模块和数据标准化模块的整体输出端和所述数据处理模块的输入端电气连接。
5、进一步地，所述锅炉数据采集模块通过温度传感器、压力传感器采集锅炉运行过程中的温度数据、压力数据。
6、进一步地，所述无线通信模块采用usr-g781型路由器和4g-dtu终端设备进行数据无线传输。
7、进一步地，所述数据转换模块的数据转换方法包括如下步骤：
8、创建spark context和spark session：首先创建spark context对应于rdd编程接口，作为与spark集群通信的入口；
9、读取数据：使用spark提供的api从数据源中读取数据，可以将数据加载到rdd、data frame或data set中进行处理；
10、数据转换：通过调用各种转换操作，对数据进行处理和转换；转换操作包括map、filter、reduce、join、group by；转换操作可以被串联起来形成一个数据处理流水线；
11、缓存数据：如果某些数据需要被多次使用，可以使用cache或persist方法将数据缓存在内存中，以提高后续操作的性能；
12、执行数据转换：在调用转换操作之前，spark只会构建数据处理的逻辑计划，并不会立即执行；当遇到一个行动操作时，spark才会触发实际的作业执行；
13、行动操作：最终的数据转换结果可以通过行动操作来触发实际的计算过程，并将结果返回给驱动程序或写入外部存储系统；
14、保存结果：最后，可以将转换后的结果保存回外部存储系统，以便后续的分析和应用使用；
15、关闭spark context或spark session：在完成所有操作后，关闭spark context或spark session，释放资源。
16、进一步地，所述数据清洗模块的数据清洗方法包括如下步骤：
17、云计算服务器利用预先建立的分布式文件数据清洗算法清洗目标分布式文件数据，得到第一分布式文件数据清洗结果；
18、根据第一分布式文件数据清洗结果和第二分布式文件数据清洗结果训练分布式文件数据清洗算法，得到更新的分布式文件数据清洗算法以用于下次分布式文件数据清洗；
19、其中，第二分布式文件数据清洗结果是以人工方式清洗目标分布式文件数据得到的分布式文件数据清洗结果。
20、进一步地，所述数据标准化模块的数据标准化方法，是得分标准化将数据转换为具有零均值和单位方差的形式，包括如下步骤：
21、计算均值和标准差：对于每个特征，计算其均值mean和标准差std；
22、应用变换公式：对于数据集中的每个特征值x，使用以下公式进行变换：
23、
24、其中，xstd是变换后的值；
25、变换数据集：将上述变换应用到整个数据集的每个特征上；经过z得分标准化后，每个特征的均值为0，标准差为1，数据集的分布将类似于标准正态分布。
26、进一步地，所述报警与预警模块分别通过水位传感器、流量传感器、温度传感器、压力传感器、能耗传感器实时监测锅炉设备各个部件的状态和运行参数，包括水位数据、流量数据、温度数据、压力数据、能耗数据；当系统检测到异常情况或数据超出设定的阈值时，会立即发出报警。
27、进一步地，所述历史数据查询模块采用数据库管理系统存储和管理历史数据；历史数据包括锅炉长期运行产生的温度数据、压力数据、流量数据、水位数据、能耗数据。
28、进一步地，所述用户管理操作模块采用labview提供的控件和数据处理模块，实现对整个系统的监测、分析和控制。
29、本专利技术还提供了一种电厂锅炉安全监控管理系统及其预警方法的吸尘方法，包括以下步骤：
30、s1：数据采集
31、通过锅炉数据采集模块实时监测锅炉的温度、压力的运行参数；
32、s2：数据传输
33、使用无线通信模块，进行数据的无线传输，确保采集到的数据从采集点到数据处理模块的实时、准确传输；
34、s3：数据处理
35、在数据处理模块内部，通过数据转换模块对采集到的数据进行转换和处理，包括创建spark context和spark session，读取数据，进行数据转换，缓存数据，执行数据转换，并通过行动操作输出结果；
36、s4：数据清洗
37、在数据清洗模块中，利用云计算服务器和预先建立的分布式文件数据清洗算法清洗数据，得到清洗结果，并用于训练和更新分布式文件数据清洗算法；
38、s5：数据标准化
39、在数据标准化模块中，使用z得分标准化方法将数据转换为具有零均值和单位方差的形式，以便于后续的分析和处理；
40、s6：报警与预警
41、在报警与预警模块中，通过各传感器实时监测锅炉设备各个部件的状态和运行参数；当检测到异常情况或数据超出设定的阈值时，系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，包括电源供电模块(1)、锅炉数据采集模块(2)、无线通信模块(3)、数据处理模块(4)、报警与预警模块(5)、历史数据查询模块(6)和用户管理操作模块(7)；所述电源供电模块(1)的输出端和所述锅炉数据采集模块(2)的输入端电气连接；所述锅炉数据采集模块(2)的输出端和所述无线通信模块(3)的输入端电气连接；所述无线通信模块(3)的输出端和所述数据处理模块(4)的输入端电气连接；所述数据处理模块(4)的输出端和所述报警与预警模块(5)的输入端电气连接；所述报警与预警模块(5)的输出端和所述历史数据查询模块(6)的输入端电气连接；所述历史数据查询模块(6)的输出端和所述用户管理操作模块(7)的输入端电气连接；
2.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述锅炉数据采集模块(2)通过温度传感器、压力传感器采集锅炉运行过程中的温度数据、压力数据。
3.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述无线通信模块(3)采用USR-G781型路由器和4G-DTU终端设备进行数据无
4.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述数据转换模块(8)的数据转换方法包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述数据清洗模块(9)的数据清洗方法包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述数据标准化模块(10)的数据标准化方法，是得分标准化将数据转换为具有零均值和单位方差的形式，包括如下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述报警与预警模块(5)分别通过水位传感器、流量传感器、温度传感器、压力传感器、能耗传感器实时监测锅炉设备各个部件的状态和运行参数，包括水位数据、流量数据、温度数据、压力数据、能耗数据；当系统检测到异常情况或数据超出设定的阈值时，会立即发出报警。
8.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述历史数据查询模块(6)采用数据库管理系统存储和管理历史数据；历史数据包括锅炉长期运行产生的温度数据、压力数据、流量数据、水位数据、能耗数据。
9.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述用户管理操作模块(7)采用LabVIEW提供的控件和数据处理模块，实现对整个系统的监测、分析和控制。
10.一种如权利要求1-9任一项所述电厂锅炉安全监控管理系统的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，包括电源供电模块(1)、锅炉数据采集模块(2)、无线通信模块(3)、数据处理模块(4)、报警与预警模块(5)、历史数据查询模块(6)和用户管理操作模块(7)；所述电源供电模块(1)的输出端和所述锅炉数据采集模块(2)的输入端电气连接；所述锅炉数据采集模块(2)的输出端和所述无线通信模块(3)的输入端电气连接；所述无线通信模块(3)的输出端和所述数据处理模块(4)的输入端电气连接；所述数据处理模块(4)的输出端和所述报警与预警模块(5)的输入端电气连接；所述报警与预警模块(5)的输出端和所述历史数据查询模块(6)的输入端电气连接；所述历史数据查询模块(6)的输出端和所述用户管理操作模块(7)的输入端电气连接；
2.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述锅炉数据采集模块(2)通过温度传感器、压力传感器采集锅炉运行过程中的温度数据、压力数据。
3.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述无线通信模块(3)采用usr-g781型路由器和4g-dtu终端设备进行数据无线传输。
4.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉安全监控管理系统，其特征在于，所述数据转换模块(8)的数据转换方法包括如下步骤：
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：周磊，姚望，谢成志，侯杰，高森，王欣成，张全华，陈雨露，
申请(专利权)人：四川广安发电有限责任公司，
类型：发明
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