一种基于SCADA系统机舱振动监测数据的分析方法与流程

本发明涉及一种基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，属于控制或调节系统。

背景技术：

1、scada系统是以计算机为基础的dcs与电力自动化监控系统，应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

2、目前，在海上风电项目所用的scada系统可进行scada编程，因此主要被用于对监测数据的实时分析，相关技术在其他行业中也得到较为广泛的应用。目前，已有用scada系统进行振动分析的技术方案，如申请号为cn202410494578的中国专利公开的一种基于电梯轿厢振动信号与scada数据时间同步方法，又如申请号为cn202311506757的中国专利公开的scada系统数据与振动数据融合分析的发电机故障识别方法。

3、海上风电项目中，机舱的结构较为复杂且呈整体系统，同时导致振动的原因也很复杂，振动源包括风力、海浪及海洋生物，单一的振动数据源较难分析得出真正的振动原因，因此最常见的思路就是采用多个振动数据源，多个振动数据源安装于多个空间点位，由此从硬件上使得真正的振动原因有可能通过振动数据分析得出。由于采用多个振动数据源以获取多个点位的振动监测数据，因此分析难度陡升，这就使得以往单一数据源的振动方法无法直接使用，目前主要是采用线上数据线下处理的方式，难以根据线上数据直接处理得出结论，实效性较差，尤其是部署于深远海的机舱基本不太可能实现线下处理，这就导致现有技术的振动监测方式基本不可用。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，该基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法能够以较为简单直接的方式实现线上数据直接处理，对多个点位的机舱振动监测数据直接分析得出振动模式，由此便于根据振动模式直接向scada系统返回预警和报警信息，尤其适用于部署于深远海的机舱振动监测。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，包括以下步骤：

4、s1：从scada系统中获取多个点位的机舱振动监测数据；

5、s2：对收集到的数据进行标准化处理；

6、s3：对每个点位的机舱振动监测数据单独进行fft分析，提取每个点位的振动频率谱；合并计算网络为2~5层全连接前馈神经网络fully-connected neural network；

7、s4：将多个点位的振动频率谱输入至合并计算网络计算得到总体振动频率谱和振动评价值；

8、s5：采用相似度算法根据历史数据中的总体振动频率谱和前一步骤计算得到总体振动频率谱判断振动模式，采用模糊算法根据振动评价值计算振动故障类型。

9、还包括以下步骤：

10、s6：采用可视化方式将振动频率谱按时域方式显示为单张多曲线图。

11、所述步骤s5中相似度算法为皮尔森相关系数算法，采用遍历式计算，选取相似度计算结果最高的历史数据中的总体振动频率谱所对应的振动模式作为判断结果。

12、所述合并计算网络为三层全连接前馈神经网络fully-connected neuralnetwork。

13、所述步骤s1中，多个点位的机舱振动监测数据在时域的时间轴上对齐。

14、所述步骤s3中，进行fft分析时，将最大幅度小于预设阈值的频率滤除；预设阈值根据机舱结构设定。

15、所述预设阈值为故障阈值的1/20，故障阈值为根据机舱结构设定的导致故障的最小振动幅度。

16、所述历史数据中，总体振动频率谱和振动模式成对存储。

17、所述步骤s5中，模糊算法的隶属函数为单变量分段函数。

18、本发明的有益效果在于：能够以较为简单直接的方式实现线上数据直接处理，对多个点位的机舱振动监测数据直接分析得出振动模式，由此便于根据振动模式直接向scada系统返回预警和报警信息，尤其适用于部署于深远海的机舱振动监测。

技术特征：

1.一种基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤s5中相似度算法为皮尔森相关系数算法，采用遍历式计算，选取相似度计算结果最高的历史数据中的总体振动频率谱所对应的振动模式作为判断结果。

4.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述合并计算网络为三层全连接前馈神经网络fully-connected neural network。

5.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤s1中，多个点位的机舱振动监测数据在时域的时间轴上对齐。

6.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤s3中，进行fft分析时，将最大幅度小于预设阈值的频率滤除；预设阈值根据机舱结构设定。

7.如权利要求6所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述预设阈值为故障阈值的1/20，故障阈值为根据机舱结构设定的导致故障的最小振动幅度。

8.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述历史数据中，总体振动频率谱和振动模式成对存储。

9.如权利要求1所述的基于scada系统机舱振动监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤s5中，模糊算法的隶属函数为单变量分段函数。

技术总结本发明涉及控制或调节系统技术领域，提供的一种基于SCADA系统机舱振动监测数据的分析方法，包括以下步骤：S1：从SCADA系统中获取多个点位的机舱振动监测数据；S2：对收集到的数据进行标准化处理；S3：对每个点位的机舱振动监测数据单独进行FFT分析，提取每个点位的振动频率谱；S4：将多个点位的振动频率谱输入至合并计算网络计算得到总体振动频率谱和振动评价值。本发明能够以较为简单直接的方式实现线上数据直接处理，对多个点位的机舱振动监测数据直接分析得出振动模式，由此便于根据振动模式直接向SCADA系统返回预警和报警信息，尤其适用于部署于深远海的机舱振动监测。技术研发人员：李昱,王建宝,张海超,张峰受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14