CN113988432A - 一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法 - Google Patents

一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法，涉及锅炉的技术领域，旨在解决现有技术中，无法科学管理甚至预判锅炉故障的问题。其技术方案要点是包括设备参数监控模块、设备维护模块、故障记录模块，分别生成异常日志、检查日志和故障日志；日志分析模块，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息；检修管理模块，用于记录处理异常或故障的工单信息和处理进度；表单生成模块，用于根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。本发明达到了对锅炉的异常或故障数据进行记录和科学分析，为预判锅炉故障提供数据支持，降低成本，提高设备可靠性。

Description

一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法
技术领域
本发明涉及锅炉的技术领域，尤其是涉及一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉内输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉为蒸汽锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
现场对于提前发现锅炉的劣化趋势有着迫切需求，需要通过智能监测手段在获取锅炉的电流、温度等参数数据后科学预知预判锅炉故障，减少成本，减少人力，提供设备保障，提升生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法，对锅炉的异常或故障数据进行记录和科学分析，为预判锅炉故障提供数据支持，达到了降低成本和提高设备可靠性的效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种锅炉全生命周期数字化服务***，包括：
设备参数监控模块，用于对采集到的锅炉设备工作参数进行分析，标记异常数据，并生成异常日志；
设备维护模块，用于供运维人员登入并上传锅炉维护相关工作细节，生成检查日志，若在记录维护过程中主动发现设备异常，在检查日志中上报异常；
故障记录模块，用于在锅炉设备故障后记录故障，生成故障日志；
日志分析模块，用于分析历史异常日志、检查日志和故障日志，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息；
检修管理模块，用于记录处理异常或故障的工单信息和处理进度；
表单生成模块，用于根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。
本发明进一步设置为：还包括有：
三维图关联模块，用于基于日志分析模块提取的信息，关联显示锅炉三维模型的异常或故障区域，统计锅炉中分别处于正常、异常和故障状态的数量和占比；
三维图渲染模块，用于纵向统计锅炉各个部件在历史数据中的异常或故障次数，结合异常或故障等级加权分析锅炉各个部件的故障风险程度，并在锅炉三维模型中用颜色渲染和区分不同风险程度的部件。
本发明进一步设置为：还包括有管理中心，用于用户职责的管理和权限划分，并且设置任务的定时触发。
本发明进一步设置为：还包括有线上维护模块，用于提供多人视频通讯。
本发明进一步设置为：异常或故障位置利用数字表示，不同数字对应表示锅炉各个部件；异常或故障类型利用字母表示，不同的字母对应表示不同的异常或故障类型；异常或故障等级利用数字表示，异常或故障的等级越大，表示情况越严重，数字越大。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种锅炉全生命周期数字化服务方法，包括：
采集锅炉设备工作参数并进行分析，标记异常数据，生成异常日志；
运维人员登入并上传锅炉维护相关工作细节，生成检查日志，若在记录维护过程中主动发现设备异常，在检查日志中上报异常；
在锅炉设备故障后记录故障，生成故障日志；
分析历史异常日志、检查日志和故障日志，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息；
记录处理异常或故障的工单信息和处理进度；
根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。
本发明进一步设置为：基于日志分析模块提取的信息，关联显示锅炉三维模型的异常或故障区域，统计锅炉中分别处于正常、异常和故障状态的数量和占比；
纵向统计锅炉各个部件在历史数据中的异常或故障次数，结合异常或故障等级加权分析锅炉各个部件的故障风险程度，并在锅炉三维模型中用颜色渲染和区分不同风险程度的部件。
本发明进一步设置为：管理用户职责和划分用户权限，并且设置任务的定时触发。
本发明进一步设置为：提供多人视频通讯，讨论研究或远程指导异常或故障的解决方案。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过设备参数监控模块、设备维护模块、故障记录模块、日志分析模块、检修管理模块和表单生成模块的设置，对历史异常和故障数据进行统计和科学分析，为预测锅炉故障提供数据支持，达到了降低成本和提高设备可靠性的效果；
2.通过三维图关联模块和三维图渲染模块的设置，用更加直观的方式展示锅炉易发生异常和故障的部位以及相应的风险程度，为预测锅炉故障起到了较好的指导作用，警示维修人员提高风险意识。
附图说明
图1是本发明实施例一的整体结构示意图；
图2是本发明实施例一中实现表单功能的结构连接图；
图3是本发明实施例二的流程图。
具体实施方式
实施例一
参照图1，本发明公开了一种锅炉全生命周期数字化服务***，包括设备参数监控模块、设备维护模块、故障记录模块、日志分析模块、检修管理模块和表单生成模块，以上模块起到生成表单的功能。
参照图1和图2，其中，设备参数监控模块，用于对采集到的锅炉设备工作参数进行分析，标记异常数据，并生成异常日志。采集工作参数的设备包括单片机及与之相连接的温度采集模块、ADC采集模块、485总线驱动模块和存储模块；ADC采集模块对单个台电机的三相电流、电压进行采集；温度采集模块对单个电机的温度进行采集；ADC采集模块还对单个单机的轴两侧进行振动信号以及速度信号采集；对单台电机采集信号后，经过滤波筛选，按照一定频率上传。
设备维护模块，用于供运维人员登入并上传锅炉维护相关工作细节，生成检查日志，若在记录维护过程中主动发现设备异常，在检查日志中上报异常。
故障记录模块，用于在锅炉设备故障后记录故障，生成故障日志。
日志分析模块，用于分析历史异常日志、检查日志和故障日志，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息。异常或故障位置利用数字表示，不同数字对应表示锅炉各个部件；异常或故障类型利用字母表示，不同的字母对应表示不同的异常或故障类型；异常或故障等级利用数字表示，异常或故障的等级越大，表示情况越严重，数字越大。
检修管理模块，用于记录处理异常或故障的工单信息和处理进度。此外，为方便追踪故障处理过程，检修管理模块还记录实际检修人员、监督人员等。
表单生成模块，用于根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。在表单中，检修管理模块所记录的每一次工单信息和处理进度均应该对应于日志分析模块中的每一条异常或故障记录，并都对应有发现异常或故障的时间和处理时间。
在本实施例中，异常日志、检查日志和故障日志可以是通过文本方式提交，日志分析模块通过提取文本的关键词自动生成信息。在其他实施方式中，异常日志、检查日志和故障日志也可以是表单形式出现，工作人员通过下拉框选择异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级，具体细节通过备注形式补充，令日志分析模块的内容提取更方便和精确。此外，在日志中也可以出现图像，便于故障后的回顾、总结。
参照图去，本申请公开的***还包括有图形功能，实现结构为：
三维图关联模块，用于基于日志分析模块提取的信息，关联显示锅炉三维模型的异常或故障区域，统计锅炉中分别处于正常、异常和故障状态的数量和占比；
三维图渲染模块，用于纵向统计锅炉各个部件在历史数据中的异常或故障次数，结合异常或故障等级加权分析锅炉各个部件的故障风险程度，并在锅炉三维模型中用颜色渲染和区分不同风险程度的部件。
在本实施例中，锅炉各个部分在三维图中都对应有数字，不同异常或故障都用数字表示等级。高风险异常或故障用5表示，例如断路、短路等，低风险异常或故障用1表示，例如螺丝松动、壳体裂纹等。中间等级依次用4、3、2表示并分别对应有异常或故障。若锅炉某区域1在历史日志中出现异常或故障的次数为5次，其中3次为高风险故障，2次为低风险故障，则其加权分数为3*5+2*1＝17。如此，若锅炉某区域2加权分数为5，则在三维图中，区域2的颜色深度较区域1的颜色深度浅，直观表示各个区域的风险程度。
此外，***包括有其他辅助功能，例如管理中心和线上维护模块，其中管理中心用于用户职责的管理和权限划分，并且设置任务的定时触发，线上维护模块用于提供多人视频通讯，方便多人在线上讨论分析异常和故障，以及指导解决问题。
实施例二
本发明公开了一种锅炉全生命周期数字化服务方法，包括：
采集锅炉设备工作参数并进行分析，标记异常数据，生成异常日志；
运维人员登入并上传锅炉维护相关工作细节，生成检查日志，若在记录维护过程中主动发现设备异常，在检查日志中上报异常；
在锅炉设备故障后记录故障，生成故障日志；
分析历史异常日志、检查日志和故障日志，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息；
记录处理异常或故障的工单信息和处理进度；
根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。
此外，该方法还可以基于日志分析模块提取的信息，关联显示锅炉三维模型的异常或故障区域，统计锅炉中分别处于正常、异常和故障状态的数量和占比；
纵向统计锅炉各个部件在历史数据中的异常或故障次数，结合异常或故障等级加权分析锅炉各个部件的故障风险程度，并在锅炉三维模型中用颜色渲染和区分不同风险程度的部件。
为了提高***对部门和工作人员的工作管理，本发明公开的方法还包括管理用户职责和划分用户权限，并且设置任务的定时触发。
为了提高管理效率，为专家提供沟通交通途径，本发明还支持多人视频通讯，讨论研究或远程指导异常或故障的解决方案。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锅炉全生命周期数字化服务***，其特征在于，包括：
设备参数监控模块，用于对采集到的锅炉设备工作参数进行分析，标记异常数据，并生成异常日志；
设备维护模块，用于供运维人员登入并上传锅炉维护相关工作细节，生成检查日志，若在记录维护过程中主动发现设备异常，在检查日志中上报异常；
故障记录模块，用于在锅炉设备故障后记录故障，生成故障日志；
日志分析模块，用于分析历史异常日志、检查日志和故障日志，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息；
检修管理模块，用于记录处理异常或故障的工单信息和处理进度；
表单生成模块，用于根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉全生命周期数字化服务***，其特征在于，还包括有：
三维图关联模块，用于基于日志分析模块提取的信息，关联显示锅炉三维模型的异常或故障区域，统计锅炉中分别处于正常、异常和故障状态的数量和占比；
三维图渲染模块，用于纵向统计锅炉各个部件在历史数据中的异常或故障次数，结合异常或故障等级加权分析锅炉各个部件的故障风险程度，并在锅炉三维模型中用颜色渲染和区分不同风险程度的部件。
3.根据权利要求2所述的一种锅炉全生命周期数字化服务***，其特征在于：还包括有管理中心，用于用户职责的管理和权限划分，并且设置任务的定时触发。
4.根据权利要求3所述的一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法，其特征在于：还包括有线上维护模块，用于提供多人视频通讯。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉全生命周期数字化服务***及方法，其特征在于：异常或故障位置利用数字表示，不同数字对应表示锅炉各个部件；异常或故障类型利用字母表示，不同的字母对应表示不同的异常或故障类型；异常或故障等级利用数字表示，异常或故障的等级越大，表示情况越严重，数字越大。
6.一种锅炉全生命周期数字化服务方法，其特征在于，包括：
采集锅炉设备工作参数并进行分析，标记异常数据，生成异常日志；
运维人员登入并上传锅炉维护相关工作细节，生成检查日志，若在记录维护过程中主动发现设备异常，在检查日志中上报异常；
在锅炉设备故障后记录故障，生成故障日志；
分析历史异常日志、检查日志和故障日志，从日志中的异常和故障报告中提取包括异常或故障位置、异常或故障类型、异常或故障等级的信息；
记录处理异常或故障的工单信息和处理进度；
根据日志分析模块提取的信息和检修管理模块，按照时间顺序生成表单。
7.根据权利要求6所述的一种锅炉全生命周期数字化服务方法，其特征在于：
基于日志分析模块提取的信息，关联显示锅炉三维模型的异常或故障区域，统计锅炉中分别处于正常、异常和故障状态的数量和占比；
纵向统计锅炉各个部件在历史数据中的异常或故障次数，结合异常或故障等级加权分析锅炉各个部件的故障风险程度，并在锅炉三维模型中用颜色渲染和区分不同风险程度的部件。
8.根据权利要求7所述的一种锅炉全生命周期数字化服务方法，其特征在于：管理用户职责和划分用户权限，并且设置任务的定时触发。
9.根据权利要求8所述的一种锅炉全生命周期数字化服务方法，其特征在于：提供多人视频通讯，讨论研究或远程指导异常或故障的解决方案。
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