講義二：水電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)情況介紹課件

第二講：SJ9000水電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)

本講義主要內(nèi)容設(shè)計(jì)原則網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)分析方法數(shù)據(jù)壓縮算法海量數(shù)據(jù)分級(jí)智能存儲(chǔ)策略組態(tài)化事故追憶功能通訊協(xié)議動(dòng)平衡試驗(yàn)功能模塊診斷框架（CBR）預(yù)警技術(shù)（通頻報(bào)警、分頻報(bào)警、矢量報(bào)警）設(shè)計(jì)原則從監(jiān)控獲取更多能反映機(jī)組運(yùn)行性能的監(jiān)控量，并將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)特征量反傳進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)采用CS和BS相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)模式，使得系統(tǒng)既具有遠(yuǎn)程功能和強(qiáng)大分析能力。（客戶端數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式）豐富的數(shù)據(jù)分析方法。采用海量數(shù)據(jù)智能存儲(chǔ)算法與壓縮算法，保證數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性及緩解海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)瓶頸。顯示圖譜可靈活定制，可按單機(jī)組或多機(jī)組進(jìn)行配置，增加了機(jī)組間運(yùn)行性能對(duì)照性。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)體系構(gòu)架安全合理，具有核心監(jiān)測(cè)層、廠網(wǎng)監(jiān)測(cè)層、遠(yuǎn)程診斷中心三層。

SJ9000系統(tǒng)暫定以振/擺、壓力脈動(dòng)、氣隙為監(jiān)測(cè)對(duì)象；具備簡(jiǎn)單試驗(yàn)功能、事故追憶功能、靈敏預(yù)警技術(shù)等軟件功能模塊

軟件部分由數(shù)據(jù)采集通訊模塊、信號(hào)分析處理模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)同步組件、Web通訊支持組件、Web數(shù)據(jù)服務(wù)組件、分析圖表顯示層、Web瀏覽層、SJ90采樣通訊模塊、高級(jí)分析模塊（擴(kuò)展需求）組成。注：(1)Web通訊支持組件是Web瀏覽客戶端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)刷新的重要保障手段，它分為兩個(gè)部分，即實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件和Web通訊服務(wù)組件。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸組件部署在狀態(tài)分析服務(wù)器上，負(fù)責(zé)將狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)物理隔離裝置單向傳輸至Web通訊服務(wù)組件；另一部分則部署在Web服務(wù)器上，它一方面接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，一方面響應(yīng)Web客戶端的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。(2)Web數(shù)據(jù)服務(wù)組件是響應(yīng)Web瀏覽客戶端歷史數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)配置信息存取等功能的中間件。（分成兩個(gè)，一個(gè)部署在Web服務(wù)器上，響應(yīng)廠網(wǎng)監(jiān)測(cè)層Web瀏覽客戶端歷史數(shù)據(jù)分析；另一個(gè)部署在狀態(tài)分析服務(wù)器上，響應(yīng)核心監(jiān)測(cè)層歷史數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)配置信息存取等功能的中間件）軟件功能模塊數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)壓縮

在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集時(shí)，通常在一秒鐘內(nèi)需要完成對(duì)多個(gè)通道數(shù)據(jù)采集（還有接入的監(jiān)控量），在單位時(shí)間內(nèi)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量非常大。主要是通道波形數(shù)據(jù)量大給傳輸與存儲(chǔ)帶來(lái)難題，如何在不影響對(duì)機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行分析的前提下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須面對(duì)的問(wèn)題。本系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)壓縮算法，主要原則為：1、保留機(jī)組有分析價(jià)值的特征頻率段成分；2、保留能量大的成分。數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)庫(kù)體系“黑匣子”數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)庫(kù)當(dāng)前庫(kù)機(jī)組運(yùn)行特征數(shù)據(jù)歷史庫(kù)異常告警庫(kù)事故追憶（“黑匣子”）數(shù)據(jù)采用內(nèi)存和文件存放模式，存儲(chǔ)時(shí)間可定制，即事故發(fā)生前10分鐘和事故發(fā)生后5分鐘的數(shù)據(jù)追憶；實(shí)時(shí)庫(kù)采用原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式；當(dāng)前庫(kù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、壓縮循環(huán)存儲(chǔ)模式，時(shí)間周期暫定為1周，入庫(kù)時(shí)間間隔為1分鐘。特征庫(kù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，入庫(kù)時(shí)間間隔為1分鐘。歷史庫(kù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、壓縮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，入庫(kù)時(shí)間間隔暫定為5分鐘。海量數(shù)據(jù)智能存儲(chǔ)首先通過(guò)工控機(jī)獲取現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行第一步預(yù)處理（原始過(guò)濾、頻譜分析），接著通過(guò)電廠網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)傳輸給電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（接受的數(shù)據(jù)除了原始數(shù)據(jù)外，還包含信號(hào)的主頻與次頻，峰值與均值，工況的特征參數(shù)與機(jī)組編號(hào)），這樣進(jìn)入第二步預(yù)處理工作進(jìn)行存儲(chǔ)（為了方便表達(dá)，這里給出3張簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)表2.3、表2.4、表2.5）。海量數(shù)據(jù)智能存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)智能存儲(chǔ)主要表單數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)配置信息的操作。數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊需要具備快速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)入庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)檢索查詢、系統(tǒng)配置信息存取。由于入庫(kù)數(shù)據(jù)量大且實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，可以采用編寫(xiě)存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫(kù)腳本進(jìn)行核心數(shù)據(jù)庫(kù)存取操作，以便提高操作效率和可靠性。通訊協(xié)議監(jiān)控與SJ9000的通訊協(xié)議（監(jiān)控量進(jìn)SJ9000，UDP/IP或串口）；SJ9000與監(jiān)控的通訊協(xié)議（監(jiān)測(cè)特征值接入監(jiān)控系統(tǒng)，通信可以穿越物理隔離裝置，串口通信方式）；SJ9000的通訊機(jī)（工控機(jī)）與SJ90通信協(xié)議（TCP/IP）；SJ9000狀態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)器與通訊機(jī)的通訊協(xié)議（工控機(jī)）（TCP/IP）；SJ9000與第三方監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊協(xié)議（TCP/IP）；Web通信協(xié)議（TCP/IP）；狀態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)器與Web數(shù)據(jù)庫(kù)通訊協(xié)議（通信可穿越物理隔離裝置，UDP/IP）CBR診斷SJ9000運(yùn)行界面（SJ-9000系統(tǒng)已經(jīng)在浙江某泵站投運(yùn)成功，目前運(yùn)行性