講義二：水電機組在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)情況介紹課件

第二講：SJ9000水電機組在線監(jiān)測分析系統(tǒng)

本講義主要內(nèi)容設(shè)計原則網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫體系結(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)分級智能存儲策略組態(tài)化事故追憶功能通訊協(xié)議動平衡試驗功能模塊診斷框架（CBR）預(yù)警技術(shù)（通頻報警、分頻報警、矢量報警）設(shè)計原則從監(jiān)控獲取更多能反映機組運行性能的監(jiān)控量，并將監(jiān)測系統(tǒng)測點特征量反傳進監(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)既具有遠程功能和強大分析能力。（客戶端數(shù)據(jù)驅(qū)動模式）豐富的數(shù)據(jù)分析方法。采用海量數(shù)據(jù)智能存儲算法與壓縮算法，保證數(shù)據(jù)傳輸實時性及緩解海量數(shù)據(jù)存儲瓶頸。顯示圖譜可靈活定制，可按單機組或多機組進行配置，增加了機組間運行性能對照性。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)測層、廠網(wǎng)監(jiān)測層、遠程診斷中心三層。

SJ9000系統(tǒng)暫定以振/擺、壓力脈動、氣隙為監(jiān)測對象；具備簡單試驗功能、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、信號分析處理模塊、數(shù)據(jù)庫操作模塊、數(shù)據(jù)庫同步組件、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、高級分析模塊（擴展需求）組成。注：(1)Web通訊支持組件是Web瀏覽客戶端實時監(jiān)測數(shù)據(jù)刷新的重要保障手段，它分為兩個部分，即實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件和Web通訊服務(wù)組件。實時數(shù)據(jù)傳輸組件部署在狀態(tài)分析服務(wù)器上，負責(zé)將狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過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，它一方面接收實時數(shù)據(jù)，一方面響應(yīng)Web客戶端的數(shù)據(jù)請求。(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，一個部署在Web服務(wù)器上，響應(yīng)廠網(wǎng)監(jiān)測層Web瀏覽客戶端歷史數(shù)據(jù)分析；另一個部署在狀態(tài)分析服務(wù)器上，響應(yīng)核心監(jiān)測層歷史數(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)測數(shù)據(jù)采集時，通常在一秒鐘內(nèi)需要完成對多個通道數(shù)據(jù)采集（還有接入的監(jiān)控量），在單位時間內(nèi)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量非常大。主要是通道波形數(shù)據(jù)量大給傳輸與存儲帶來難題，如何在不影響對機組運行進行分析的前提下，對數(shù)據(jù)進行壓縮是監(jiān)測系統(tǒng)必須面對的問題。本系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)壓縮算法，主要原則為：1、保留機組有分析價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)庫體系“黑匣子”數(shù)據(jù)實時庫當(dāng)前庫機組運行特征數(shù)據(jù)歷史庫異常告警庫事故追憶（“黑匣子”）數(shù)據(jù)采用內(nèi)存和文件存放模式，存儲時間可定制，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；實時庫采用原始數(shù)據(jù)存儲方式；當(dāng)前庫采用數(shù)據(jù)庫存儲、壓縮循環(huán)存儲模式，時間周期暫定為1周，入庫時間間隔為1分鐘。特征庫采用數(shù)據(jù)庫存儲、原始數(shù)據(jù)存儲模式，入庫時間間隔為1分鐘。歷史庫采用數(shù)據(jù)庫存儲、壓縮數(shù)據(jù)存儲模式，入庫時間間隔暫定為5分鐘。海量數(shù)據(jù)智能存儲首先通過工控機獲取現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行第一步預(yù)處理（原始過濾、頻譜分析），接著通過電廠網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)傳輸給電廠實時數(shù)據(jù)庫（接受的數(shù)據(jù)除了原始數(shù)據(jù)外，還包含信號的主頻與次頻，峰值與均值，工況的特征參數(shù)與機組編號），這樣進入第二步預(yù)處理工作進行存儲（為了方便表達，這里給出3張簡單的數(shù)據(jù)表2.3、表2.4、表2.5）。海量數(shù)據(jù)智能存儲海量數(shù)據(jù)智能存儲主要表單數(shù)據(jù)庫操作模塊主要負責(zé)對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)、系統(tǒng)配置信息的操作。數(shù)據(jù)庫操作模塊需要具備快速實時監(jiān)測數(shù)據(jù)入庫、歷史數(shù)據(jù)檢索查詢、系統(tǒng)配置信息存取。由于入庫數(shù)據(jù)量大且實時性較強，可以采用編寫存儲過程、觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫腳本進行核心數(shù)據(jù)庫存取操作，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SJ9000，UDP/IP或串口）；SJ9000與監(jiān)控的通訊協(xié)議（監(jiān)測特征值接入監(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（工控機）與SJ90通信協(xié)議（TCP/IP）；SJ9000狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器與通訊機的通訊協(xié)議（工控機）（TCP/IP）；SJ9000與第三方監(jiān)測系統(tǒng)通訊協(xié)議（TCP/IP）；Web通信協(xié)議（TCP/IP）；狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器與Web數(shù)據(jù)庫通訊協(xié)議（通信可穿越物理隔離裝置，UDP/IP）CBR診斷SJ9000運行界面（SJ-9000系統(tǒng)已經(jīng)在浙江某泵站投運成功，目前運行性