以多并行檢測和分析參數(shù)檢測電廠設(shè)備過熱的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種過熱檢測處理系統(tǒng)實時監(jiān)視和存儲來自于不同類型的電廠過熱檢測器的數(shù)據(jù)樣本。系統(tǒng)確定所存儲的檢測器輸出樣本讀數(shù)在單獨或與其他讀數(shù)相結(jié)合的情況下是否是對于所監(jiān)視的電廠設(shè)備過熱的指示的可能性。系統(tǒng)參考在信息存儲設(shè)備中先前存儲的將各類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息。系統(tǒng)也將所存儲的樣本讀數(shù)的組合進行比較并且建立過熱判斷置信度水平。置信度水平信息被組合以導(dǎo)出關(guān)于電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。如果在任何置信度水平確定了過熱總體，則啟動過熱報警響應(yīng)?；谟嬎愕闹眯哦人降慕M合做出附加的響應(yīng)。
【專利說明】以多并行檢測和分析參數(shù)檢測電廠設(shè)備過熱的系統(tǒng)和方法

【背景技術(shù)】
[0001]1.
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及電廠設(shè)備過熱和火情檢測方法和系統(tǒng)。示例電廠設(shè)備包括發(fā)電機、蒸汽或燃氣渦輪機和功率分配和控制設(shè)備，包括電路保護、能量存儲電容器組、功率調(diào)節(jié)設(shè)備等。更具體地，本發(fā)明使用多種類型的設(shè)備過熱監(jiān)測器，諸如煙霧檢測器和溫度檢測器，它們被實時地并行采樣。系統(tǒng)實時確定任何類型的檢測器樣本單獨或與其他類型的檢測器樣本組合地是否提示所監(jiān)測的設(shè)備過熱的可能性。示例判斷通過參考先前存儲的信息來作出，所述信息將各自類型的檢測器樣本讀取水平，或各自類型的檢測器樣本讀取水平的組合，與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)，并且建立總體過熱判斷置信度水平(confidence level)。如果總體過熱判斷置信度水平超過一定水平，則可以基于置信度水平執(zhí)行不同動作。例如，1%的置信度水平可以導(dǎo)致僅警告的操作信息。40%的置信度水平可以導(dǎo)致伴隨蜂鳴、文本、通告或自動發(fā)電子郵件信號的高優(yōu)先級報警。80 %的置信度可以導(dǎo)致報警和自動火情控制作用。
[0003]2.現(xiàn)有技術(shù)的描述
[0004]現(xiàn)有的電廠設(shè)備過熱和火情檢測系統(tǒng)通常使用單個類型的檢測器技術(shù)，其傾向于在檢測專門一組事件時比廣譜的潛在所有事件時更有效。關(guān)于該操作上的挑戰(zhàn)，任何特別類型的檢測器，如果其對于一些類型的事件具有在實際沒有過熱或火情的地方發(fā)布錯誤報警的趨勢，可以是相對沒效的。例如，光學(xué)煙霧檢測器檢測在檢測器的發(fā)光頻率范圍內(nèi)可見的煙霧。在檢測器的頻譜報警內(nèi)不可見的煙霧不會被檢測。相反地，在高濕度環(huán)境中的大氣水蒸氣可能觸發(fā)錯誤報警。
[0005]另一個檢測器系統(tǒng)操作挑戰(zhàn)是二進制操作或報警:例如，檢測器僅在一個狀態(tài)下報警而其他情況下保持靜默；檢測器激活噴淋系統(tǒng)或否則不激活；檢測器具有單個輸出讀數(shù)(例如“報警”或靜默)。由此，傳統(tǒng)的檢測器系統(tǒng)依賴于人的直覺判斷來確定是否正在發(fā)生真正的過熱事件還是僅僅是錯誤報警。依賴于單個數(shù)字報警/沒有報警信息輸入的呆板的、基于規(guī)則的檢測系統(tǒng)，是非常不實際的，除非觸發(fā)事件足夠嚴重到保證保守的自動報警決策制定和隨后的動作。例如，噴淋系統(tǒng)火情檢測器可以要求所檢測的溫度足夠高到使得電廠設(shè)備被過熱損壞而不冒著切斷電廠或?qū)υO(shè)備噴水的風(fēng)險。在鹵化物滅火系統(tǒng)情況下，如果操作員處于滅火空間中，人們并不想自動觸發(fā)滅火。
[0006]人監(jiān)測的電廠過熱檢測系統(tǒng)允許有經(jīng)驗的操作員在電廠歷史操作和其他可用信息的背景下評估檢測器報警，從而是否可能存在過熱或火情的最終結(jié)論至少是基于對多個信息源的直觀概率分析。例如，基于過去的操作歷史可以知道，特定的發(fā)電機在不認為是對電廠有害的一定的負荷狀態(tài)下冒煙。在另一個示例情況中，焊接或其他維修活動可以產(chǎn)生煙霧，所述被煙霧檢測器感測到，但是操作員知道所述煙霧對所監(jiān)測的發(fā)電機操作沒有影響。
[0007]由此，現(xiàn)有技術(shù)中存在對于電廠過熱監(jiān)測系統(tǒng)的需要，其能夠?qū)崟r監(jiān)測多種類型的檢測器輸入，通過參考存儲的信息源評估所述輸入在單獨或組合的情況下是否指示了過熱情況，并且，如被操作員執(zhí)行的，對于所監(jiān)測的電廠設(shè)備是否正經(jīng)歷過熱情況作出總體置信度水平判斷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是，創(chuàng)建用于電廠的實時操作的自動過熱檢測系統(tǒng)，其可以監(jiān)測多種類型的檢測器輸入，通過參考存儲的信息源評估所述輸入在單獨或組合的情況下是否指示了過熱情況，并且沒有人為干預(yù)地對于所監(jiān)測的電廠設(shè)備是否正經(jīng)歷過熱情況作出總體置信度水平判斷。
[0009]該目的和其他目的按照本發(fā)明通過主動地檢測不同類型的過熱檢測器，諸如煙霧檢測器和溫度檢測器的、用于檢測電廠設(shè)備過熱的系統(tǒng)和方法實現(xiàn)。系統(tǒng)存儲來自于不同類型的電廠過熱檢測器的數(shù)據(jù)樣本。系統(tǒng)通過按照任意順序執(zhí)行以下任務(wù)確定，所存儲的檢測器輸出樣本讀數(shù)在單獨或與其他讀數(shù)組合的情況下是否指示了所監(jiān)測的電廠設(shè)備過熱的可能性。系統(tǒng)參考在信息存儲設(shè)備中先前存儲的(來自于其他地點和所參考的系統(tǒng)的地點的)、將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息，并且建立第一過熱判斷置信度水平。系統(tǒng)也將所存儲的樣本讀數(shù)的組合進行比較并且建立第二過熱判斷置信度水平。系統(tǒng)基于傳感器類型和位置、可用的傳感器的數(shù)量、和不同評估方法的使用、和歷史數(shù)據(jù)可以建立多個置信度水平。系統(tǒng)也組合多個置信度水平判斷以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。使用不同技術(shù)，諸如模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估、基于案例的推理、或其他方法作出總體判斷。如果基于系統(tǒng)的評估的置信度水平確定了過熱情況，則啟動不同的過熱報警響應(yīng)。
[0010]更具體地，在本發(fā)明的一些實施方式中，過熱檢測處理系統(tǒng)實時地監(jiān)測和存儲來自于不同類型的過熱檢測器的樣本。系統(tǒng)通過按照任意順序執(zhí)行以下任務(wù)，實時確定所存儲的類型的檢測器輸出樣本讀數(shù)(其可以是在不同時間段中被采樣的)的組合是否指示了所監(jiān)測的電廠設(shè)備過熱的可能性。系統(tǒng)參考在信息存儲設(shè)備中先前存儲的信息，所述信息將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)。例如基于規(guī)則的存儲信息:檢測的溫度高于閾值，則指示了過熱。系統(tǒng)也將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)與與之相關(guān)的、各存儲的相關(guān)信息進行比較，以確定各第一過熱判斷置信度水平。例如，一個特定的溫度讀數(shù)水平或更高的讀數(shù)水平可能由過熱導(dǎo)致，或一個特定的煙霧微粒水平可能由過熱導(dǎo)致。系統(tǒng)也將來自于每個類型過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)的組合與與所述組合(如果這樣的組合信息是可用的)相關(guān)的、各存儲的相關(guān)聯(lián)的信息進行比較，并且建立第二過熱判斷置信度水平。對于第二置信度水平判斷的例子，檢測器溫度讀數(shù)按照所參考的先前存儲的信息是對于過熱的可能指示，但是缺少來自于煙霧檢測器樣本的檢測的煙霧讀數(shù)對于過熱情況是低指示。在先前存儲的信息中被參考的溫度和煙霧讀數(shù)二者的組合使得系統(tǒng)可以作為第二置信度水平確定，存在對于過熱的總體上低可能性。附加的置信度水平也可以基于傳感器的數(shù)量和類型被計算。系統(tǒng)也組合所有期望的置信度水平信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。在此，在例子中，系統(tǒng)通過多個置信度水平的組合得出結(jié)論，即，存在過熱事件的低可能性。由此不宣布報警并且避免錯誤報警。系統(tǒng)可以基于對任何置信度水平的判斷，宣布報警建議。例如，如果來自于溫度檢測器的單個溫度讀數(shù)超過預(yù)定義的設(shè)置點閾值，則在第一置信度水平發(fā)布報警狀態(tài)。
[0011]附加地，本發(fā)明描述了用于檢測電廠設(shè)備過熱的系統(tǒng)和方法，其實時監(jiān)視主動監(jiān)視不同類型的過熱檢測器，所述過熱檢測器例如對于檢測不同類型的過熱狀態(tài)是合適的和/或在檢測過熱狀態(tài)中是互補的。過熱檢測處理系統(tǒng)實時采樣多個類型的過熱檢測器輸出樣本并且存儲那些讀數(shù)。通過按照任何順序執(zhí)行以下步驟，系統(tǒng)實時地確定，單個或存儲的類型的檢測器輸出樣本讀數(shù)的組合是否是對于所監(jiān)視的電廠設(shè)備過熱的指示的可能性。系統(tǒng)參考在信息存儲設(shè)備中的先前存儲的信息，所述信息將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)也將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)與與之相關(guān)的、各存儲的相關(guān)信息進行比較，以確定各第一過熱判斷置信度水平。系統(tǒng)也將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)的組合與與所述組合(如果這樣的組合信息是可用的)相關(guān)的、各存儲的相關(guān)聯(lián)的信息進行比較，以確定第二過熱判斷置信度水平。附加的置信度水平可以通過使用附加的傳感器和技術(shù)來確定。系統(tǒng)組合所有期望的置信度水平信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。
[0012]本發(fā)明的目標和特征可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員組合地或分別地應(yīng)用于任何組合或子組合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]通過結(jié)合附圖考慮以下詳細描述可以容易地理解本發(fā)明的教導(dǎo)，在附圖中:
[0014]圖1是電廠過熱檢測系統(tǒng)的實施例的示意圖，
[0015]圖2是電廠過熱檢測系統(tǒng)的另一個實施例的示意圖，和
[0016]圖3是使用圖1或2的系統(tǒng)來檢測電廠過熱的方法的實施例的示意性流程圖。
[0017]為了便于理解，相同的附圖標記在可能的地方被用于表示對于附圖是共同的相同元件。

【具體實施方式】
[0018]在考慮以下描述之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚認識到，本發(fā)明的教導(dǎo)可以容易地被使用在實時監(jiān)視并存儲來自于不同類型的電廠過熱檢測器的樣本的過熱檢測處理系統(tǒng)中。通過按照任意順序執(zhí)行以下任務(wù)，系統(tǒng)確定所存儲的檢測器輸出樣本讀數(shù)單獨地或與其他讀數(shù)組合地是否是對于所監(jiān)視的電廠設(shè)備過熱的指示的可能性。系統(tǒng)參考在信息存儲設(shè)備中的先前存儲的、將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息，并且建立第一過熱判斷置信度水平。系統(tǒng)也將存儲的樣本讀數(shù)的組合進行比較并且建立第二過熱判斷置信度水平。系統(tǒng)也組合多個置信度水平信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。如果在任何置信度水平確定了過熱狀態(tài)，則啟動過熱報警響應(yīng)。通過使用多個類型的過熱檢測器讀數(shù)和對于是否存在過熱狀態(tài)作出多個置信度水平?jīng)Q定，系統(tǒng)降低錯誤報警的可能性并且加強對于報警響應(yīng)是否正確的總體判斷。系統(tǒng)可以基于所存儲的信息更新知識并且由此變得“自學(xué)習(xí)”以提高其置信度水平判斷。來自于電廠的或其他人員的人的輸入可以被包括到該更新中或任意其他更新中。系統(tǒng)包括操作員輸入關(guān)于系統(tǒng)的所輸出的置信度的精度的信息以及其經(jīng)驗和判斷知識的能力。所存儲的信息更新的庫可以與在其他電廠中的和/或在代表了多個電廠的中央監(jiān)視站中的其他過熱檢測系統(tǒng)分享。
[0019]檢測系統(tǒng)硬件描述
[0020]圖1中示出了本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例。過熱檢測系統(tǒng)10監(jiān)視包括已知結(jié)構(gòu)發(fā)電機20的電廠12。發(fā)電機20具有軸22和集電環(huán)24。碳刷26接觸集電環(huán)24以將電功率流傳輸?shù)桨惭b在軸22上的導(dǎo)電繞組。刷握裝置28將電刷26保持在相對于集電環(huán)24和軸22的定義的取向，并且使得它們在集電環(huán)24和軸22上施加偏置力，它們所有都封裝在集電器殼體29中。
[0021]系統(tǒng)使用多種類型的過熱檢測器。第一類型的過熱檢測器是紅外溫度掃描儀(ITS) 30或使用紅外射束來檢測和測量一個或多個碳刷24的溫度的其他非接觸類型的溫度測量裝置。ITS 30安裝在和面向集電器殼體29從而其具有對于電刷26的盡可能直的視線。ITS 30產(chǎn)生溫度檢測器樣本信號輸出。安裝在集電器29上的第二類型的過熱檢測器是包括了煙霧檢測器模塊的發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測器(GCM)40。GCM 40包括與集電器殼體29內(nèi)部地通信的空氣采樣管線42，其采集來自于刷握裝置的空氣流并且將空氣樣本傳輸通過電離室44。電離室44與已知的GCM 40樣本獲取電子器件相結(jié)合地產(chǎn)生煙霧檢測器樣本信號輸出。
[0022]系統(tǒng)還包括過熱分析器控制器50，其具有處理器52、與處理器耦接的存儲器54和軟件模塊56，所述軟件模塊當由處理器執(zhí)行時使得系統(tǒng)監(jiān)視檢測器30、40并且使用后續(xù)在此描述的步驟確定檢測器樣本值單獨地或組合地是否指示了在電廠10中的發(fā)電機20過熱狀態(tài)的可能性?？刂破?0可以被包括在專門設(shè)計硬件平臺中，諸如火情檢測系統(tǒng)或使用已知的操作系統(tǒng)的個人計算機?？刂破?0和其處理器52具有對于可以包括硬盤驅(qū)動器、非易失性固態(tài)存儲器、固件等的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備58的訪問。存儲設(shè)備58可以被集成到分析器控制器50中或被耦接到并且遠程地訪問控制器。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備58包括先前存儲的信息，所述信息將各類型的檢測器樣本讀數(shù)與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)，并且按照非限制性舉例可以包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對值讀數(shù)限制、歷史信息、權(quán)重和統(tǒng)計學(xué)概率。人機界面(HMI) 59耦接到控制器50，并且可以包括顯示器、鍵盤、鼠標或其他已知的HMI設(shè)備。HMI可以被用于配置或監(jiān)視檢測系統(tǒng)10、修改系統(tǒng)中存儲的信息并且允許操作員交互和控制整個系統(tǒng)。
[0023]響應(yīng)于報警狀態(tài)，系統(tǒng)10可以自動地操作或?qū)τ谌说牟僮餍驾敵鲈O(shè)備，諸如鹵化物滅火系統(tǒng)60。控制器50分別與煙霧檢測器40、溫度檢測器30和滅火系統(tǒng)60通過各自的通信路徑70、72和74通信，所述通信路徑按照非限制性舉例可以包括無線信號，已知的金屬纜線，包括了雙絞線、同軸電纜、多導(dǎo)體線纜、光纜和采用已知通信協(xié)議的數(shù)據(jù)總線。附加地，控制器50可以與用于與電廠12內(nèi)的或遠離電廠12的其他設(shè)備通信的數(shù)據(jù)總線76的通信。
[0024]本發(fā)明的檢測系統(tǒng)110的另一個實施例在圖2中示出。電廠112包括燃汽輪機114和發(fā)電機120和多個不同類型的過熱檢測器，所述過熱檢測器包括第一和第二類型溫度檢測器130、132、第一和第二類型煙霧檢測器140、142和用于檢測電廠內(nèi)部的人員的無線運動檢測器114。一個或多個每種類型的檢測器可以分布在電廠112以監(jiān)視不同類型的電廠設(shè)備。不同的過熱檢測器可以被適配于不同類型的過熱狀態(tài)的特定檢測。
[0025]系統(tǒng)110具有過熱分析控制器150，其功能和一般結(jié)構(gòu)與圖1的實施例的控制器50的相似，包括了耦接到存儲器154并且執(zhí)行軟件指令模塊156的處理器152?？刂破?50耦接到并且訪問數(shù)據(jù)存儲設(shè)備158和HMI 159，所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備158包括了將檢測器樣本讀數(shù)與過熱狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的預(yù)存儲信息?？刂破?50基于對檢測器130、132、140、142樣本讀數(shù)的分析能夠宣布過熱狀態(tài)，并且直接或間接地操作輸出設(shè)備，諸如滅火系統(tǒng)160、噴淋系統(tǒng)162、或無線音頻/頻閃報警164。
[0026]通信路徑，諸如數(shù)據(jù)總線170有助于在控制器150和各自的檢測器130、132、140、142或各自的輸出設(shè)備160、162、164之間的通信。前面描述的其他類型的金屬或光纖電纜和無線發(fā)射器/接收器可以被用于提供在設(shè)備之間的通信路徑。控制器150能夠與數(shù)據(jù)總線上的其他設(shè)備通信，按照非限制性舉例包括無線接收器/發(fā)射器172、火情檢測裝置和控制系統(tǒng)174、遠程監(jiān)視站176和遠程數(shù)據(jù)存儲器/虛擬主機/數(shù)據(jù)訪問網(wǎng)站178。
[0027]為了有助于本發(fā)明的清楚理解，在此提供示例性例子，其描述了本發(fā)明的一些方面。然而，可以意識到，這些示例不是旨在限制本發(fā)明的范圍，并且在此被提供是為了示出與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的一些方面。也可以理解，本發(fā)明可以按照多種形式的硬件、軟件、固件、專門處理器、或其組合來實現(xiàn)。
[0028]檢測系統(tǒng)操作
[0029]如前面提到的，系統(tǒng)實時地監(jiān)視和存儲來自于不同類型的電廠過熱檢測器的樣本。系統(tǒng)通過按照任意順序執(zhí)行以下任務(wù)確定對于存儲的檢測器輸出樣本讀數(shù)單獨地或與其他讀數(shù)組合地是否指示了所監(jiān)視的電廠設(shè)備過熱的可能性。系統(tǒng)參考在信息存儲設(shè)備中先前存儲的將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息，并且建立第一過熱判斷置信度水平。系統(tǒng)也比較所存儲的樣本讀數(shù)的組合并且建立第二過熱判斷置信度水平，和潛在的附加的過熱置信度水平。系統(tǒng)也組合所有期望的置信度水平信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。如果在任意置信度水平確定了過熱狀態(tài)，則啟動過熱報警響應(yīng)。
[0030]優(yōu)選地，本發(fā)明按照作為有形地體現(xiàn)于程序存儲設(shè)備上的程序或多個程序模塊的軟件實現(xiàn)。程序可以被上傳到包括了任何合適架構(gòu)的機器并且由其執(zhí)行。如前面在此描述的，優(yōu)選地，控制器50、150在具有諸如一個或多個中央處理單元(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)和輸入/輸出(I/O)接口的硬件的計算機平臺上實現(xiàn)。計算機平臺也包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。在此描述的不同的過程和功能或者可以是微指令代碼的部分、或者程序的部分(或其組合)經(jīng)由操作系統(tǒng)執(zhí)行。此外，不同的其他外圍設(shè)備可以連接到計算機平臺，諸如附加的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備58、158、178和不同的輸出設(shè)備。
[0031]圖3是控制器50或150的各自的軟件模塊56、156指令設(shè)置的控制器操作的流程圖。步驟300-380對于期望被監(jiān)視的每個單獨類型的過熱檢測器30、40、130、132、140、142可選地被執(zhí)行。假定當實踐本發(fā)明時期望監(jiān)視每個單獨類型的過熱檢測器30、40、130、132、140、142，則執(zhí)行步驟330-380。如果存在多個任意類型的檢測器，則對于期望被監(jiān)視的所有這些檢測器執(zhí)行所有步驟300-380。步驟300-380可以并行地或順序地對于每個檢測器，或按照對于監(jiān)視功能期望的任何組合或子組合被執(zhí)行。替換地，如果期望通過僅分析各類型檢測器的組合來實踐本發(fā)明，則實踐步驟310和320并且然后跳過步驟330-380。為了簡潔的目的，詳細描述單獨ITS類型溫度檢測器30的操作和監(jiān)視，可以理解，監(jiān)視步驟和思路對于其他類型的檢測器是類似的。
[0032]在步驟300中，ITS檢測器30由系統(tǒng)50選擇用于進一步的監(jiān)視步驟。檢測器樣本在步驟310被獲取并且在步驟320被存儲。在步驟330，系統(tǒng)參考在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備340中先前存儲的關(guān)于ITS檢測器30樣本讀數(shù)和其與發(fā)電機電刷26的過熱狀態(tài)的相關(guān)聯(lián)的信息。存儲的信息按照非限制性舉例可以包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對讀數(shù)限制、歷史信息、包括了人的經(jīng)驗和判斷或其他輸入考慮，例如，檢測器精度或由系統(tǒng)所作的預(yù)測的精度、權(quán)重和用于發(fā)電機電刷工作溫度和對于該特定發(fā)電機20或在相同或不同地理位置的電廠中的其他發(fā)電機的過熱狀態(tài)的統(tǒng)計學(xué)概率。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備340可以是圖1的實施例中的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備58或圖2的實施例的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備158或178。
[0033]在步驟350中，系統(tǒng)50確定ITS檢測器30溫度讀數(shù)是否超過對過熱狀態(tài)進行指示的設(shè)計的設(shè)置點或絕對溫度讀數(shù)。如果實際的讀數(shù)超過了設(shè)置點讀數(shù)，則系統(tǒng)將在步驟460宣布過熱報警狀態(tài)。如果沒有超過，系統(tǒng)將確定，實際的讀數(shù)是否指示了基于規(guī)則的過熱閾值(例如，如果定義的溫度對于超過30分鐘都超過則宣布過熱狀態(tài))，和在步驟460宣布過熱報警狀態(tài)。如果沒有指示過熱閾值，則系統(tǒng)接下來基于在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備340中存儲的信息對于在步驟320中存儲的樣本讀數(shù)指示了過熱狀態(tài)的可能性作出第一置信度水平(1st C.L.)判斷。同樣，在步驟380，如果在步驟370中確定的第一置信度水平指示了過熱狀態(tài)，則在步驟460將宣布過熱報警狀態(tài)。
[0034]由系統(tǒng)10在沒有人的交互的情況下在控制器50中使用模糊邏輯、自學(xué)習(xí)、算法、統(tǒng)計或啟發(fā)式方法中的任何一個執(zhí)行置信度水平判斷。例如，基于自學(xué)習(xí)，系統(tǒng)10可以將煙霧和溫度檢測讀數(shù)的給定組合與在特定監(jiān)視的發(fā)電機中先前經(jīng)歷的非過熱工作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，而在后面的時候如果工作狀態(tài)超過了定義數(shù)量的分鐘數(shù)可以宣布過熱狀態(tài)。在另一個例子中，通過采用控制器50中的已知的模糊邏輯程序模塊，系統(tǒng)可以將多個類型的檢測器中的讀數(shù)的組合作為對于將要到來的過熱狀態(tài)的指示進行加權(quán)，盡管單獨的讀數(shù)獨自地并不被考慮為是對于過熱狀態(tài)的指示。
[0035]如果在步驟380第一置信度水平?jīng)]有指示過熱狀態(tài)，則不同類型的檢測器樣本讀數(shù)和/或在不同時候獲取的樣本讀數(shù)的組合在步驟390通過參考在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備400中先前存儲的、將樣本讀數(shù)的組合與過熱狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的信息而被分析。在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備400中先前存儲的信息具有關(guān)于存儲設(shè)備340 —般地描述的相同類型和來源。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備400的功能可以由數(shù)據(jù)存儲設(shè)備58、158和/或178提供。在存儲設(shè)備400中存儲的信息按照非限制性舉例可以包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對讀數(shù)限制、歷史信息、權(quán)重和用于發(fā)電機電刷工作溫度和對于該特定發(fā)電機20或在相同或不同地理位置的電廠中的其他發(fā)電機的過熱狀態(tài)的統(tǒng)計學(xué)概率、其他類型的溫度檢測器、和一個或多個類型的煙霧檢測器40、以及人輸入的信息。
[0036]在步驟410中，系統(tǒng)50確定，設(shè)置點和絕對讀數(shù)限制的任何組合是否被超過，并且如果是，則在步驟460宣布報警狀態(tài)。例如，是否存在溫度檢測器讀數(shù)超過定義的閾值并且煙霧檢測器讀數(shù)超過定義的閾值的組合，即使讀數(shù)單獨地不一定是對于過熱事件的指示。對于步驟410的單獨的置信度水平也基于連續(xù)的基礎(chǔ)以及與閾值的比較而被評估。例如，20%的單獨的溫度檢測器報警的置信度不同于80%的。類似地，-20%的置信度不同于-80%的。-5%的置信度取決于傳感器、位置、數(shù)據(jù)歷史、或在最終的置信度評估中將被考慮的其他參數(shù)而可能會或可能不會與+5%具有大的不同。
[0037]在步驟420，系統(tǒng)50確定，涉及各類型檢測器讀數(shù)的組合的規(guī)則是否被超過，并且如果是，則在步驟460宣布報警狀態(tài)。例如，采樣的溫度梯度是否在五分鐘之內(nèi)超過了一定的值與煙霧檢測器讀數(shù)超過了定義的值相結(jié)合。
[0038]如果在步驟420中基于規(guī)則的分析沒有識別過熱狀態(tài)，則系統(tǒng)評估一個或多個檢測器組合讀數(shù)，接下來基于在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備400中存儲的信息對于在各自的步驟320中存儲的樣本讀數(shù)的組合是對于過熱狀態(tài)的指示的可能性作出第二置信度水平(2nd C.L.)判斷。同樣地，在步驟440，如果在步驟430中確定的第二置信度水平是對于過熱狀態(tài)的指示則在步驟460宣布過熱報警狀態(tài)，正如在步驟380中以1st C.L.判斷所做的那樣。
[0039]如果在步驟440沒有指示2nd C.L.過熱狀態(tài)，則系統(tǒng)在步驟445通過參考在存儲的知識的庫400中先前存儲的、將置信度水平的組合與過熱狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的信息來分析所有期望的置信度水平(1st或2nd C.L.)的組合。存儲的知識的庫包括先前描述的類型的信息，包括了過熱的概率或可能性。在步驟450，系統(tǒng)基于對所有期望的置信度水平的分析確定總體置信度水平(0.C.L.)。如果在步驟450確定的0.C.L.是對于過熱狀態(tài)的指示，則在步驟455將宣布報警狀態(tài)，正如在步驟380和440先前所做的。
[0040]如果在任何時候作出決定以宣布報警狀態(tài)，則設(shè)計的報警功能在步驟460被執(zhí)行，并且可以包括將過熱狀態(tài)信息輸出到其他系統(tǒng)，如按照火情代碼可以負責(zé)警告本地消防部門、操作噴淋器162等的火情檢測裝置和控制系統(tǒng)174，和/或遠程監(jiān)視站176。由各自的系統(tǒng)10、110收集的其他檢測器信息可以有目的地導(dǎo)致在過熱響應(yīng)執(zhí)行中的延遲。例如,如果運動檢測器144感測到人員的存在，則系統(tǒng)110可以禁止鹵化物滅火系統(tǒng)160或噴淋器162的采用，直到人員從電廠112的受影響區(qū)域撤離。
[0041]在步驟460宣布了過熱之后，在步驟470作出是否復(fù)位檢測系統(tǒng)的判斷。在步驟470系統(tǒng)50是否復(fù)位或在步驟455是否不存在過熱狀態(tài)的0.C.L.判斷，在步驟480作出決定，是否以在先前的監(jiān)視循環(huán)期間收集的信息來更新所存儲的信息庫。更新的信息在步驟490中存儲在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備340、400中。然后，系統(tǒng)50、110確定，是否在步驟500繼續(xù)監(jiān)視，還是在步驟510結(jié)束監(jiān)視。
[0042]盡管在此示出和詳細描述了體現(xiàn)本發(fā)明教導(dǎo)的不同實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地導(dǎo)出其他改變的實施例，其仍然體現(xiàn)這些教導(dǎo)。
[0043]應(yīng)當理解，因為在附圖中示出的一些系統(tǒng)組成裝置和方法步驟優(yōu)選地按照軟件實現(xiàn)，在系統(tǒng)裝置(或處理步驟)之間的實際連接取決于本發(fā)明被編程的方式而可以不同。特別地，任何計算機或設(shè)備可以使用任何存在的或后來發(fā)現(xiàn)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互連接并且也可以全部通過大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，諸如公司網(wǎng)、大城市網(wǎng)或諸如因特網(wǎng)的全球網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測電廠設(shè)備過熱的方法，包括: 實時地對主動地監(jiān)視電廠設(shè)備的多個類型的過熱檢測器進行遠程采樣； 存儲來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個輸出樣本讀數(shù)； 通過按照任意順序執(zhí)行以下任務(wù)，實時地確定，所存儲的類型的檢測器輸出樣本讀數(shù)的組合是否是對于所監(jiān)測的電廠設(shè)備過熱的指示的可能性: 參考先前存儲的、將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息；將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)與與其相關(guān)的各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較以確定作出各自的第一過熱判斷置信度水平； 將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)的組合與與所述組合相關(guān)的、各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較，如果這樣的組合信息是可用的，以便確定至少一個第二過熱判斷置信度水平；和 組合所有期望的置信度水平信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以從執(zhí)行前面的任何步驟所導(dǎo)出的附加信息來更新先前存儲的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括輸出過熱狀態(tài)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括響應(yīng)于對于電廠設(shè)備是過熱的判斷而操作過熱保護設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述先前存儲的信息包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對值讀數(shù)限制、歷史信息、權(quán)重、人的輸入和統(tǒng)計學(xué)概率中的任意一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過使用模糊邏輯、自學(xué)習(xí)、算法、統(tǒng)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)邏輯、基于案例的推理或啟發(fā)式方法中的任何一個來執(zhí)行確定步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括輸出過熱狀態(tài)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括響應(yīng)于對于電廠設(shè)備是過熱的判斷而操作過熱保護設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述先前存儲的信息包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對值讀數(shù)限制、歷史信息、權(quán)重、人的輸入和統(tǒng)計學(xué)概率中的任意一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過使用模糊邏輯、自學(xué)習(xí)、算法、統(tǒng)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)邏輯、基于案例的推理或啟發(fā)式方法中的任何一個來執(zhí)行確定步驟。
11.一種用于檢測電廠設(shè)備過熱的系統(tǒng)，包括: 多個類型的過熱檢測器，其通過實時地遠程采樣而主動地監(jiān)視電廠設(shè)備； 與多個類型的檢測器通信的過熱檢測處理系統(tǒng)、信息存儲設(shè)備、處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括了能夠執(zhí)行存儲在可訪問的存儲器設(shè)備中的指令的處理器，所述指令當被執(zhí)行時使得處理系統(tǒng)執(zhí)行以下步驟: 實時采用多個類型的過熱檢測器； 在信息存儲設(shè)備中存儲來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個輸出樣本讀數(shù)； 通過按照任意順序執(zhí)行以下任務(wù)，實時地確定，所存儲的類型的檢測器輸出樣本讀數(shù)的組合是否是對于所監(jiān)測的電廠設(shè)備過熱的指示的可能性: 參考在信息存儲設(shè)備中先前存儲的、將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息； 將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)與與其相關(guān)的各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較以確定各自的第一過熱判斷置信度水平； 將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)的組合與與所述組合相關(guān)的、各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較，如果這樣的組合信息是可用的，以確定第二過熱判斷置度水平；和 組合多個置信度水平信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括電廠設(shè)備過熱狀態(tài)輸出設(shè)備，其與過熱檢測處理系統(tǒng)和從由以下組成的組中選擇的設(shè)備通信，所述組包括了人機界面、遠程耦接的電子信息處理和通信系統(tǒng)、音頻報警、視覺報警、電路保護設(shè)備、消防系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、和包括了功率電路保護系統(tǒng)的電力分配和控制系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，信息存儲設(shè)備中的先前存儲的信息周期性地以從執(zhí)行確定步驟中所導(dǎo)出的附加新信息來更新。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，先前存儲的信息包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對值讀數(shù)限制、歷史信息、權(quán)重、人的輸入和統(tǒng)計學(xué)概率中的任意一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，處理系統(tǒng)通過使用模糊邏輯、自學(xué)習(xí)、算法、統(tǒng)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)邏輯、基于案例的推理或啟發(fā)式方法中的任何一個來執(zhí)行確定步驟。
16.一種用于檢測電廠設(shè)備過熱的系統(tǒng)，包括: 多個類型的過熱檢測器，其通過實時地遠程采樣而主動地監(jiān)視電廠設(shè)備； 與多個類型的檢測器通信的過熱檢測處理系統(tǒng)、電子信息存儲設(shè)備、處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括: 用于實時采樣多個類型的過熱檢測器的裝置； 用于在信息存儲設(shè)備中存儲來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個輸出樣本讀數(shù)的裝置； 用于實時地確定，所存儲的類型的檢測器輸出樣本讀數(shù)的組合是否是對于所監(jiān)測的電廠設(shè)備過熱的指示的可能性的裝置，其包括: 用于參考在信息存儲設(shè)備中先前存儲的、將各自類型的檢測器樣本讀數(shù)水平與設(shè)備過熱相關(guān)聯(lián)的信息的裝置； 用于將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)的組合與與其相關(guān)的各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較以確定組合的過熱判斷置信度水平的裝置；和 用于組合置信度水平判斷信息以導(dǎo)出電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括電廠設(shè)備過熱狀態(tài)輸出設(shè)備，其與過熱檢測處理系統(tǒng)和從由以下組成的組中選擇的設(shè)備通信，所述組包括了人機界面、遠程耦接的電子信息處理和通信系統(tǒng)、音頻報警、視覺報警、電路保護設(shè)備、消防系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、和包括了功率電路保護系統(tǒng)的電力分配和控制系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，在信息存儲設(shè)備中先前存儲的信息包括規(guī)則、設(shè)置點、絕對值讀數(shù)限制、歷史信息、權(quán)重、人的輸入和統(tǒng)計學(xué)概率中的任意一個； 所述先前存儲的信息周期性地以來自于用于確定的裝置的附加新信息更新，和用于確定的裝置包括模糊邏輯、自學(xué)習(xí)、算法、統(tǒng)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)邏輯、基于案例的推理或啟發(fā)式方法中的任何一個。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，用于確定的裝置還包括: 用于將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)與與其相關(guān)的各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較以確定各第一過熱判斷置信度水平的裝置；和 用于將來自于每個類型的過熱檢測器的至少一個存儲的樣本讀數(shù)的組合與和所述組合相關(guān)的各存儲的關(guān)聯(lián)信息進行比較，如果這樣的組合信息可用的，以確定第二過熱判斷置信度水平的裝置； 其中，用于組合置信度水平判斷信息的裝置將第一和第二置信度水平信息組合以導(dǎo)出對于電廠設(shè)備是否過熱的總體置信度水平。
【文檔編號】G05B17/00GK104285189SQ201380023025
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月4日
【發(fā)明者】E.D.湯普森 申請人:西門子能量股份有限公司