可视化大型旋转设备智能安全预控系统的制作方法

本发明涉及智能安全预控，具体为可视化大型旋转设备智能安全预控系统。

背景技术：

1、随着现代工业技术的发展，越来越多的大型机组设备被应用到企业的生产当中，其中旋转机械是应用最广泛的设备，旋转机械随运行时间的延长，会出现磨损或其他机械故障，如：轴承损伤、联轴器对中不良、转子动平衡故障、转子轴弯曲、刚性下降、电动机的机械和电器故障等，此类设备的维修成本高，安全需求强烈。

2、公开号为cn216901419u的中国专利公开了一种大型旋转设备在线监测系统，包括依次设置的云端层、主站层和应用层，云端层通过i nternet与主站层连接，主站层通过交换机连接应用层，应用层包括多台大型旋转设备机组设备，每一台大型旋转设备机组设备分别连接一个边缘计算网关，各边缘计算网关内包括多种类型的状态监测传感器，各边缘计算网关的内部的状态监测传感器采用参数传感器、噪音传感器、磁通量传感器、温度传感器的一种或多种的组合，具有提高监测效率，降低监测成本等优点。

3、上述专利在实际使用过程中并不能对大型旋转设备的运行状态进行相应的预警评估，进而导致不能根据大型旋转设备的运行状态制定出应对决策，使得大型旋转设备在运行时存在相应的安全隐患；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了可视化大型旋转设备智能安全预控系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供可视化大型旋转设备智能安全预控系统，通过判断大型旋转设备的运行情况，实现了对故障进行预防和及时处理，保证了大型旋转设备的运行安全，进而实现对大型旋转设备的安全预控，能够及时了解大型旋转设备的运行情况以及故障发生的概率和故障类型，避免大型运转设备在运行的过程中发生故障，不能正常工作而带来一定的安全隐患，保证了大型旋转设备运行的安全，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：可视化大型旋转设备智能安全预控系统，包括：

3、数据采集模块，用于实时监测大型旋转设备的运行参数数据和环境数据，采集实时监测的数据并进行分类，得到对应的参数子特征数据；

4、风险评估模块，用于获取参数子特征数据，并根据参数子特征数据判断故障发生的概率以及故障类型，并根据故障发生的概率以及故障类型评估大型旋转设备的安全风险等级；

5、预警监测模块，用于根据安全风险等级生成相应的风险评估报告，并根据风险评估报告生成相应的预警信号，并将预警信号传输至响应决策模块；

6、响应决策模块，用于根据不同的预警信号生成相应的响应指令，根据生成的响应指令制定相应的安全决策，执行安全决策，并进行可视化展示。

7、优选的，所述数据采集模块，具体包括：

8、实时监测模块，用于实时监测大型旋转设备的运行参数数据以及环境数据；

9、数据分类模块，用于接收实时监测模块所监测的数据，并对获取的数据进行分类，得到对应的参数子特征数据。

10、优选的，所述数据分类模块的工作过程具体包括：

11、将实时监测的大型旋转设备的运行参数数据分为设备运行数据和参数值数据，设备运行数据包括大型旋转设备的转速、轴振传感器ga安全风险等级电压值，参数值，参数值包括工频、二倍频和通频；

12、根据设备运行数据和参数值数据获取参数数据的多种参数特征，参数特征包括波形特征、频率特征、轴心轨迹特征、一倍频相位特征、一倍频轴心轨迹长短轴比值特征、工艺参数相关性特征、齿轮啮合特征和参数稳定性特征；

13、对获得的每种参数特征通过分类规则进行分类，得到对应的参数子特征。

14、优选的，所述风险评估模块，包括：

15、分析模块，用于根据大型旋转设备的参数子特征数据以及大型设备所处的环境数据分析大型旋转设备的当前运行状态；

16、判断模块，用于根据当前运行状态判断故障大型旋转设备故障发生的概率以及故障类型；

17、评估模块，用于根据故障发生的概率以及故障发生的类型结合环境数据评估大型旋转设备的安全风险等级。

18、优选的，所述风险评估模块的分析过程，具体包括：

19、获取故障发生的概率以及故障发生的类型以及环境数据，将环境数据分为环境温度和环境湿度；

20、获取当前时间，选择环境数据的任一历史记录时间，进而获取历史窗口，并将历史窗口划分为若干个时间切片；

21、获取若干个时间切片对应的历史温度均值和历史湿度均值以及当前时间对应环境温度和环境湿度的具体数值。

22、根据历史温度均值和历史湿度均值以及当前时间对应环境温度和环境湿度的具体数值获取评估系数；

23、预设风险等级阈值，根据评估系数与风险等级阈值的大小关系生成相应的安全风险等级。

24、优选的，所述安全风险等级，具体包括：

25、当安全风险等级≤40％时，生成的风险报告为一类风险等级报告，则生成的预警信号为蓝色预警；

26、当安全风险等级＞40且≤70时，生成的风险报告为二类风险等级报告，则生成的预警信号为黄色预警；

27、当安全风险等级＞70且≤90时，生成的风险报告为三类风险等级报告，则生成的预警信号为红色预警。

28、优选的，所述预警监测模块，包括：

29、报告生成模块，用于根据风险评估模块所评估的安全风险等级生成相应的风险评估报告；

30、预警模块，用于根据生成的风险评估报告对大型旋转设备安全风险情况进行相应的预警；

31、优选的，所述响应决策模块，包括：

32、响应模块，用于获取预警信号，并根据不同的预警信号对应生成相应的响应指令；

33、决策模块，用于根据生成的响应指令制定相应的安全决策，并将决策发送至决策维护人员，决策维护人员根据安全决策内容执行相应的安全决策；

34、可视化模块，用于对大型旋转设备故障概率以及故障类型、安全风险等级预警情况以及相应的决策方案进行可视化展示。

35、优选的，所述决策模块的工作过程，具体包括：

36、若获取到的预警信号为红色预警，则对应生成的响应指令为p1，当获取到的响应指令为p1时，根据大型旋转设备当前运行参数判断故障的类型，根据故障类型选择预设的决策库中若干条安全决策，并获取决策系数最高的安全决策作为安全决策二，将安全决策一和安全决策二发送至预设的决策维护人员处，由决策维护人员执行相应的安全决策；

37、若获取到的预警信号为黄色预警，则对应生成的响应指令为指令p2，当获取到的响应指令为p2时，根据大型旋转设备当前运行参数预测故障发生的时间以及即将发生的故障类型，并将预测的结果发送至决策维护人员处，有决策维护人员定期进行监测；

38、若获取到的预警信号为蓝色预警，则对应生成的响应指令为指令p3，当获取到的响应指令为p3时，大型旋转设备的当前运行情况为不存在安全风险，并将运行参数数据发送至决策维护人员。

39、优选的，所述可视化模块，包括：

40、评估展示模块，用于将评估的大型旋转设备故障概率以及故障类型进行可视化展示；

41、预警展示模块，用于将大型旋转设备的安全风险等级的预警情况进行可视化展示；

42、决策展示模块，用于根据大型旋转设备的风险等级预警情况匹配相应的决策方案，并将决策方案进行可视化展示。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、本发明通过判断大型旋转设备的运行情况，实现了对故障进行预防和及时处理，保证了大型旋转设备的运行安全，进而实现对大型旋转设备的安全预控，能够及时了解大型旋转设备的运行情况以及故障发生的概率和故障类型，使得决策运维人员能够根据故障发生的概率和故障类型进行相应的预警和处理，避免大型运转设备在运行的过程中发生故障，不能正常工作而带来一定的安全隐患，保证了大型旋转设备运行的安全性。