CN108628968A - 一种汽轮机测点历史数据库建立方法 - Google Patents

Abstract

一种汽轮机测点历史数据库建立方法，本发明涉及一种历史数据库建立方法。本发明为了解决现有汽轮机传感器历史数据库存储空间占用大、存取效率低的问题。本发明应用归一法对汽轮机温度、压力、流量及振动传感器采集数据进行处理；然后应用旋转门压缩法对采集的数据进行压缩，建立汽轮机全寿命期历史数据库。能够极大的节省硬盘存储空间，提高数据存取效率。本发明应用于大型汽轮机历史数据库的建立领域。

Description

一种汽轮机测点历史数据库建立方法

技术领域

本发明涉及一种历史数据库建立方法。

背景技术

现有的汽轮机传感器数据存储数据库都是基于独立的***，由于数据没有采用压缩存放方式，采样的数据量又很大，保存的历史数据受限于硬盘的容量，无法保存更长时间的历史数据，造成数据的流失与浪费，而且数据量过于庞大，调用耗时较长，资源消耗大，数据的存取效率低。

发明内容

本发明为了解决现有汽轮机传感器历史数据库存储空间占用大、存取效率低的问题，而提供了一种汽轮机测点历史数据库建立方法。

一种汽轮机测点历史数据库建立方法，它包括以下内容：

步骤A：应用归一法对汽轮机温度、压力、流量及振动传感器采集数据进行处理；

步骤B：应用旋转门压缩法对采集的数据进行压缩，建立汽轮机全寿命期历史数据库。

进一步地，所述步骤A中，对传感器数据处理采用如下方法：

步骤A1：对传感器数据进行归一化处理，处理的方法为：

对于温度传感器，数据处理方法为：

式中：T为归一化处理后温度数据，T_c为数据采集器采集的温度数字信号，T_max为该机组满负荷运行温度；

对于压力传感器，数据处理方法为：

式中：P为归一化处理后压力数据，P_c为数据采集器采集的压力数字信号，P_max为该机组满负荷运行压力；

对于流量传感器，数据处理方法为：

式中：L为归一化处理后流量数据，L_c为数据采集器采集的流量数字信号，L_max为该机组满负荷运行的流量；

对于振动传感器，数据处理方法为：

式中：W为归一化处理后振动数据，W_c为数据采集器采集的振动数字信号，W_max为该机组设计跳机值；

步骤A2：对归一化后的传感器数据进行筛选，控制存储频率；数据筛选方法为：

对于温度、压力及流量传感器，变步长存储方法为：

|N_i+n-N_i|＜0.001×n×t

式中：N_i表示i时刻对应的归一化处理后的温度、压力或流量传感器数据；t为存储时间间隔，n为数据计数器，

若满足上述条件，则温度、压力及流量历史数据库存储步长为60秒；若不满足，则温度、压力及流量历史数据库存储步长为1秒；

对于振动传感器，变步长存储方法为：

W_i＜0.4

式中：W为归一化处理后振动数据，W_i为i时刻对应的的W；

若满足上述条件，则振动历史数据库存储步长为60秒；若不满足，则振动历史数据库存储步长为0.001秒。

进一步地，所述步骤B中旋转门数据压缩的方法如下：

步骤B1：将第一数据点和第二个数据点存储至数据库中，作为特征数据作，将这两个数据点称为归档点，将第一数据点作为初始归档点；从第一个数据点开始，以它到第二个数据点之间的连线为中线，过这两个数据点作一个宽度为2倍压缩精度的三角形；2倍压缩精度即为例外偏差，；以第二个数据点对应的边为平行四边形一条边，以所述中线的延长线为平行四边形中位线，过第三个数据点做平行四边形；随着当前数据点的不断更新，继续以同样方法画出新的平行四边形并继续扩展，当产生的平行四边形不能容纳新增的数据点时对应的平行四边形容纳下最后一个数据点作为归档点存储至数据库中；

步骤B2：将步骤B1所述的平行四边形容纳下最后一个数据点做为初始归档点，重复步骤B1；

将所有的归档点进行数据压缩。

进一步地，所述步骤B1具体过程如下：

将第一数据点和第二个数据点存储至数据库中，作为特征数据作，将这两个数据点称为归档点，将第一数据点作为初始归档点；从第三个数据点开始判定数据点是否需要归档，即i≥3时判定数据点是否为归档点的表达式为：

b₁≤y_i≤b₂

式中：y_i为数据点的值，即处理后的传感器数据，y₁和y₂为第一、二个数据点对应的传感器数据；Δx为存储步长；Z为例外偏差；

若满足上述公式，则可忽略此数据，继续对下一组数据进行判别；若不满足上述公式，则对上一个数据点进行归档。

进一步地，所述的例外偏差Z针对于各传感器对应的数据库是不同的，具体例外偏差如下：

对于温度历史数据库，例外偏差为0.00001-0.00005；

对于压力历史数据库，例外偏差为0.00008-0.00016；

对于流量历史数据库，例外偏差为0.00002-0.00005；

对于振动历史数据库，例外偏差为0.000005-0.00001。

本发明具有以下有益效果：

1、对汽轮机传感器数据进行归一化处理，减少数据分布范围；

2、减少数据存储总量；

3、基于旋转门压缩技术，根据汽轮机传感器数据特点，设置新型方案压缩数据。

本发明采用上述技术方案提供的汽轮机测点历史数据库建立方法，能够极大的减少硬盘存储空间，相比现有的数据库存储方法能够将数据减少2/3以上；一块硬盘即可存储汽轮机全寿命期内传感器采集的所有数据。同时还大大地提高了数据存取效率。

附图说明

图1是汽轮机测点历史数据库建立方法的流程图；

图2是旋转门压缩方案示意图；

图3是旋转门数据压缩的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，

一种汽轮机测点历史数据库建立方法，包括以下内容：

步骤A：应用归一法对汽轮机温度、压力、流量及振动传感器采集数据进行处理；

步骤B：应用旋转门压缩法对采集的数据进行压缩，占用尽可能少的存储空间建立汽轮机全寿命期(30年)历史数据库。

具体实施方式二：

本实施方式所述步骤A中，对传感器数据处理采用如下方法：

步骤A1：对传感器数据进行归一化处理，处理的方法为：

对于温度传感器，数据处理方法为：

式中：T为归一化处理后温度数据，T_c为数据采集器采集的温度数字信号，T_max为该机组满负荷运行温度；

对于压力传感器，数据处理方法为：

式中：P为归一化处理后压力数据，P_c为数据采集器采集的压力数字信号，P_max为该机组满负荷运行压力；

对于流量传感器，数据处理方法为：

式中：L为归一化处理后流量数据，L_c为数据采集器采集的流量数字信号，L_max为该机组满负荷运行的流量；

对于振动传感器，数据处理方法为：

式中：W为归一化处理后振动数据，W_c为数据采集器采集的振动数字信号，W_max为该机组设计跳机值；

步骤A2：对归一化后的传感器数据进行筛选，控制存储频率；数据筛选方法为：

对于温度、压力及流量传感器，变步长存储方法为：

|N_i+n-N_i|＜0.001×n×t

式中：N_i表示i时刻对应的归一化处理后的温度、压力或流量传感器数据；t为存储时间间隔，n为数据计数器，

若满足上述条件，则温度、压力及流量历史数据库存储步长为60秒；若不满足，则温度、压力及流量历史数据库存储步长为1秒；

对于振动传感器，变步长存储方法为：

W_i＜0.4

式中：W为归一化处理后振动数据，W_i为i时刻对应的的W；

若满足上述条件，则振动历史数据库存储步长为60秒；若不满足，则振动历史数据库存储步长为0.001秒。

其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：

本实施方式所述步骤B中旋转门数据压缩的方法如下：

步骤B1：数据点与归档点意义不同，数据点为传感器采集的所有数据，归档点为经旋转门数据压缩后存储至数据库中的特征数据，数据点包含归档点；

将第一数据点和第二个数据点存储至数据库中，作为特征数据作，将这两个数据点称为归档点，将第一数据点作为初始归档点；从第一个数据点开始，以它到第二个数据点之间的连线为中线，过这两个数据点作一个宽度为2倍压缩精度的三角形；2倍压缩精度即为例外偏差，图2中对应的例外偏差；以第二个数据点对应的边(图2中三角形竖直边，与直坐标系y轴平行的线段)为平行四边形一条边，以所述中线(第一个点到第二个点之间的连线为中线)的延长线为平行四边形中位线，过第三个数据点做平行四边形；随着当前数据点的不断更新，继续以同样方法画出新的平行四边形并继续扩展，当产生的平行四边形不能容纳新增的数据点时对应的平行四边形容纳下最后一个数据点作为归档点存储至数据库中；

步骤B2：将步骤B1所述的平行四边形容纳下最后一个数据点做为初始归档点，重复步骤B1；

随着以上过程的不断进行，最后被归档保存的仅是超过公差带的点，这样就实现了数据的高效压缩；

将所有的归档点进行数据压缩。

其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，

本实施方式所述步骤B1具体过程如下：

将第一数据点和第二个数据点存储至数据库中，作为特征数据作，将这两个数据点称为归档点，将第一数据点作为初始归档点；从第三个数据点开始判定数据点是否需要归档，即i≥3时判定数据点是否为归档点的表达式为：

b₁≤y_i≤b₂

式中：y_i为数据点的值，即处理后的传感器数据；y₁和y₂为第一、二个数据点对应的传感器数据，也就是坐标系中纵坐标的值，即附图2中的左下三角形的顶点及底边中点的纵坐标；Δx为存储步长，Δx可以根据数据库进行调整；Z为例外偏差；

旋转门数据压缩的方法中，坐标轴的横坐标为数据点的序号，纵坐标为传感器数据的值；

若满足上述公式，则可忽略此数据，继续对下一组数据进行判别；若不满足上述公式，则对上一个数据点进行归档。

图3中b₁≤y_i≤b₂判别为否的情况对应开始步骤B2的内容。

其他步骤和参数与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：

本实施方式所述的例外偏差Z针对于各传感器对应的数据库是不同的，具体例外偏差如下：

对于温度历史数据库，例外偏差为0.00001-0.00005；

对于压力历史数据库，例外偏差为0.00008-0.00016；

对于流量历史数据库，例外偏差为0.00002-0.00005；

对于振动历史数据库，例外偏差为0.000005-0.00001。

其他步骤和参数与具体实施方式四相同。

Claims (5)

1.一种汽轮机测点历史数据库建立方法，其特征在于，包括以下内容：

步骤A：应用归一法对汽轮机温度、压力、流量及振动传感器采集数据进行处理；

步骤B：应用旋转门压缩法对采集的数据进行压缩建立汽轮机全寿命期历史数据库。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机测点历史数据库建立方法，其特征在于，所述步骤A中，对传感器数据处理采用如下方法：

步骤A1：对传感器数据进行归一化处理，处理的方法为：

对于温度传感器，数据处理方法为：

式中：T为归一化处理后温度数据，T_c为数据采集器采集的温度数字信号，T_max为该机组满负荷运行温度；

对于压力传感器，数据处理方法为：

式中：P为归一化处理后压力数据，P_c为数据采集器采集的压力数字信号，P_max为该机组满负荷运行压力；

对于流量传感器，数据处理方法为：

式中：L为归一化处理后流量数据，L_c为数据采集器采集的流量数字信号，L_max为该机组满负荷运行的流量；

对于振动传感器，数据处理方法为：

式中：W为归一化处理后振动数据，W_c为数据采集器采集的振动数字信号，W_max为该机组设计跳机值；

步骤A2：对归一化后的传感器数据进行筛选，控制存储频率；数据筛选方法为：

对于温度、压力及流量传感器，变步长存储方法为：

|N_i+n-N_i|＜0.001×n×t

式中：N_i表示i时刻对应的归一化处理后的温度、压力或流量传感器数据；t为存储时间间隔，n为数据计数器，

若满足上述条件，则温度、压力及流量历史数据库存储步长为60秒；若不满足，则温度、压力及流量历史数据库存储步长为1秒；

对于振动传感器，变步长存储方法为：

W_i＜0.4

式中：W为归一化处理后振动数据，W_i为i时刻对应的的W；

若满足上述条件，则振动历史数据库存储步长为60秒；若不满足，则振动历史数据库存储步长为0.001秒。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽轮机测点历史数据库建立方法，其特征在于，所述步骤B中旋转门数据压缩的方法如下：

步骤B1：

将第一数据点和第二个数据点存储至数据库中，作为特征数据作，将这两个数据点称为归档点，将第一数据点作为初始归档点；从第一个数据点开始，以它到第二个数据点之间的连线为中线，过这两个数据点作一个宽度为2倍压缩精度的三角形；2倍压缩精度即为例外偏差；以第二个数据点对应的边为平行四边形一条边，以所述中线的延长线为平行四边形中位线，过第三个数据点做平行四边形；随着当前数据点的不断更新，继续以同样方法画出新的平行四边形并继续扩展，当产生的平行四边形不能容纳新增的数据点时对应的平行四边形容纳下最后一个数据点作为归档点存储至数据库中；

步骤B2：将步骤B1所述的平行四边形容纳下最后一个数据点做为初始归档点，重复步骤B1；

将所有的归档点进行数据压缩。

4.根据权利要求3所述的一种汽轮机测点历史数据库建立方法，其特征在于，所述步骤B1具体过程如下：

将第一数据点和第二个数据点存储至数据库中，作为特征数据作，将这两个数据点称为归档点，将第一数据点作为初始归档点；从第三个数据点开始判定数据点是否需要归档，即i≥3时判定数据点是否为归档点的表达式为：

b₁≤y_i≤b₂

式中：y_i为数据点的值，即处理后的传感器数据，y₁和y₂为第一、二个数据点对应的传感器数据；Δx为存储步长；Z为例外偏差；

若满足上述公式，则可忽略此数据，继续对下一组数据进行判别；若不满足上述公式，则对上一个数据点进行归档。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮机测点历史数据库建立方法，其特征在于，所述的例外偏差Z针对于各传感器对应的数据库是不同的，具体例外偏差如下：

对于温度历史数据库，例外偏差为0.00001-0.00005；

对于压力历史数据库，例外偏差为0.00008-0.00016；

对于流量历史数据库，例外偏差为0.00002-0.00005；

对于振动历史数据库，例外偏差为0.000005-0.00001。