面向水电站设备的智能感知监测技术研究与应用
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完成单位:重庆大唐国际彭水水电开发有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
周奋强、熊中浩、俞荣厚、盛明珺、郭 伟、刘守豹、王 浪、郭宇豪、龙配合、何东阳、杨 周、汪凤月
项目概况
一、该成果属于“水电站机电设备在线监测和动态性能诊断分析技术”科技领域。
二、主要内容:
(1) 从射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)传感技术、高效能量收集技术、高可靠性设计技术等方面开展研究,提出了一种基于物联网技术的无源RFID温度监测技术,实现了水电站发电机出口真空断路器和发电机定子温度在线监测的需求,解决了水电站带电设备表面、内部温度监测困难的问题;提出一种基于物联网技术的无源RFID振动监测技术,通过对水轮机主轴和发电机转子振动的实时监测,解决了水电站水轮机主轴、发电机转子振动监测困难的问题。
(2) 从水电站设备的智能监测边缘计算架构开展研究,提出一种面向水电站带电设备温度实时监测和水电站转动部件振动实时监测的智能监测边缘计算架构技术以及传统测点信号数据处理边缘计算架构技术,解决了水电站物联网化带来的海量数据实时处理困难的问题。
(3) 从水电站带电设备温度和转动部件振动数据处理、利用开展研究,提出一种面向水电站带电设备温度和转动部件振动数据云计算服务技术,解决了海量数据的存储、处理和运维的问题,并结合上述的智能监测边缘计算架构感知平台架构技术,提出一种边云协同计算平台架构,实现云服务器和边缘计算单元的数据交互,实现水电站设备实时监测的可视化,增强系统的稳定性,提高速度以及丰富系统的可扩展性。
(4) 从水电站设备物联网数据的智能控制算法开展研究,在边云协同计算平台上部署深度信念网和卷积神经网络结合的智能控制算法模型,将云服务器上生成的模型参数传至边缘计算单元,使边缘计算单元利用智能算法模型实时处理现地数据,实现水电站带电设备温度和转动部件振动数据的实时智能监测,实现水电站设备温度和转动情况的就地处理、自动研判和自主分析,达到设备运行状态数据实时监测、趋势预测和危险预警目的。
三、推广应用情况:
(1) 研制无源RFID温度监测标签,主要应用在水电站带电设备表面、内部各个所需位置。已经成功应用于发电机出口真空断路器内部(弹簧触头、接地铜排)的温度监测(四川乡城硕中水电站、四川金康金平水电站);电缆沟廊道电缆温度监测、发电机中性点及软连接温度监测、励磁电缆及PT温度监测(重庆彭水水电站)。
(2) 研制无源RFID振动监测标签,主要应用于水电站转动部件各个所需位置。已经成功应用于水轮机主轴的振动监测(重庆彭水水电站)。