專利名稱：基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的火電廠傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感器硬件互冗余容錯(cuò)技術(shù)、傳感器故障檢測和數(shù)據(jù)校正領(lǐng)域，特別涉及 一種用于火電廠傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
火電廠是能量轉(zhuǎn)換的場所，為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力?；痣姀S的安全經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行十分重要，所以對(duì)火電廠的運(yùn)行監(jiān)控一直是重大研究課題。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來源于各種傳感器組 成的測量系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)或設(shè)備出現(xiàn)故障都會(huì)響應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此火 電廠廣泛采用傳感器冗余的方法來保障數(shù)據(jù)的正確性，特別是對(duì)關(guān)鍵參數(shù)，更是多達(dá)5到6個(gè)硬 件冗余。然而火電廠生產(chǎn)過程在高溫高壓的環(huán)境中進(jìn)行，運(yùn)行環(huán)境惡劣，運(yùn)行設(shè)備數(shù)目龐大， 相應(yīng)測點(diǎn)數(shù)目龐大，上萬測點(diǎn)難免出現(xiàn)故障。由于運(yùn)行條件的限制，某些部位只有測點(diǎn)，沒有 構(gòu)成硬件冗余，從而成為薄弱環(huán)節(jié)。從現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，經(jīng)常出現(xiàn)一些測點(diǎn)數(shù)據(jù)異常，比如 突然變大，突然變?yōu)榱?，各種不規(guī)則躍變等，直接影響運(yùn)行人員對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的判斷；對(duì)于實(shí)時(shí) 歷史數(shù)據(jù)庫而言，出現(xiàn)一些無意義的數(shù)據(jù)，影響歷史數(shù)據(jù)的有效獲取，進(jìn)而影響對(duì)歷史數(shù)據(jù)的 分析，獲取有效信息，對(duì)機(jī)組歷史趨勢(shì)的把握。另一方面，由于傳感器是在極度惡劣的環(huán)境中 運(yùn)行，要傳感器本身要求很高，因此傳感器造價(jià)昂貴，安裝、維護(hù)費(fèi)用大。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是為了解決火電廠由于傳感器故障帶來的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，數(shù)據(jù) 失真等現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)傳感器故障，提供了一種基于相似關(guān)聯(lián)規(guī)則的傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置。
技術(shù)方案本實(shí)用新型利用測點(diǎn)間的相似關(guān)聯(lián)，將各測點(diǎn)傳感器硬件組成一個(gè)相互冗余的 體系，擴(kuò)大硬件冗余數(shù)目和范圍，結(jié)構(gòu)上組成一個(gè)星型的傳感器互冗余體系,在不增加傳感器數(shù) 目甚至減少傳感器數(shù)目的同時(shí)，增強(qiáng)了由各傳感器組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性。傳感器數(shù)據(jù) 校驗(yàn)裝置具有傳感器故障檢測，剔除異常數(shù)據(jù)，重構(gòu)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)容錯(cuò)功能。
本實(shí)用新型由數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)、聲音報(bào)警器、圖像報(bào)警屏、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)采集接口機(jī)、 數(shù)據(jù)輸入接口、數(shù)據(jù)輸出接口以及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)線組合而成。數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)和數(shù)據(jù)采集接口機(jī) 由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)承載，作為核心組件的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適合長時(shí)間不 間斷運(yùn)行。星型結(jié)構(gòu)帶來的問題是，處于中心位置的裝置出現(xiàn)故障，整個(gè)數(shù)據(jù)流就中斷，為了 防止這樣的情況發(fā)生，本實(shí)用新型采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和數(shù)據(jù)采集接口機(jī)，并有數(shù)據(jù)傳輸線直接連 接這兩個(gè)設(shè)備，作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)的熱備，以提高本實(shí)用新型裝置的可靠性。其結(jié)構(gòu)具體為
基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的火電廠傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置，包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)輸入接口、數(shù) 據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)、數(shù)據(jù)輸出接口、圖像報(bào)警屏、聲音報(bào)警器、數(shù)據(jù)采集接口機(jī)、熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線； 該裝置的連接為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是該裝置的數(shù)據(jù)入口，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)入口端連接DCS端，DCS端數(shù) 據(jù)以UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)出口端連接兩路端口， 一路通過數(shù)據(jù)輸入接口進(jìn)入數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，再由數(shù)據(jù)輸出接口連接到數(shù)據(jù)釆集接口機(jī)匯 合；另一路直接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)匯合；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)采用多接口形式，包括接受數(shù)據(jù)包的 兩個(gè)網(wǎng)卡和發(fā)送解析數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的一個(gè)網(wǎng)卡,還包括發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到顯示屏的VGA 接口；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)判斷選取哪一路數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)輸出接口有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用該路數(shù) 據(jù)包，如果數(shù)據(jù)輸出接口沒有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線數(shù)據(jù)包，熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線作為數(shù) 據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)的熱備份，防止由于數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)出現(xiàn)故障停機(jī)帶來數(shù)據(jù)包中斷；數(shù)據(jù)采集接 口機(jī)將UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包解析，解析為可被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器識(shí)別的數(shù)據(jù)，再連接到實(shí)時(shí)顯示屏 幕和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；另外數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)通過USB接口連接 聲音報(bào)警器，通過VGA接口連接圖像報(bào)警屏，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有故障時(shí)聲音報(bào)警器立刻報(bào)警，并通 過屏幕顯示出現(xiàn)故障的線路，即為出現(xiàn)故障的傳感器；該裝置與傳感器組成星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， 該裝置處于星型結(jié)構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)，各傳感器處于星型結(jié)構(gòu)的各站點(diǎn)，且各傳感器之間具有相似關(guān) 聯(lián)規(guī)則關(guān)系。
工作方式為首先通過矩陣奇異值挖掘具有相似關(guān)聯(lián)規(guī)則的測點(diǎn)，再通過這些測點(diǎn)進(jìn)行最 小二乘支持向量回歸建模，包括"殘差生成模塊"和"ttK數(shù)據(jù)重構(gòu)模塊"，從而實(shí)現(xiàn)星型結(jié)構(gòu)的 傳感器互冗余和數(shù)據(jù)容錯(cuò)功能。該裝置的連接為"網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)"是該裝置的數(shù)據(jù)入口，"網(wǎng)絡(luò) 交換機(jī)"入口端連接DCS端，DCS端數(shù)據(jù)以UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包形式發(fā)送到"網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)"；"網(wǎng)絡(luò)交 換機(jī)"出口端連接兩路端口， 一路通過"數(shù)據(jù)輸入接口"進(jìn)入"數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)"，進(jìn)行數(shù)據(jù)校 驗(yàn)；再由"數(shù)據(jù)輸出接口"連接到"數(shù)據(jù)采集接口機(jī)"匯合另一路直接到"數(shù)據(jù)采集接口機(jī)" 匯合；"數(shù)據(jù)采集接口機(jī)"采用多接口形式，包括接受數(shù)據(jù)包的兩個(gè)網(wǎng)卡和發(fā)送解析數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的一個(gè)網(wǎng)卡，還包括發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到顯示屏的VGA接口；"數(shù)據(jù)采集接口機(jī)"判斷 選取哪一路數(shù)據(jù)，如果"數(shù)據(jù)輸出接口"有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用該路數(shù)據(jù)包，如果"數(shù)據(jù)輸出 接口"沒有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用"熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線"數(shù)據(jù)包，"熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線"作為"數(shù)據(jù)校驗(yàn)核 心機(jī)"的熱備份，防止由于"數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)"出現(xiàn)故障停機(jī)帶來數(shù)據(jù)包中斷；"數(shù)據(jù)采集接口 機(jī)"將UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包解析，解析為可被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器識(shí)別的數(shù)據(jù)，再連接到實(shí)時(shí)顯示屏幕 和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；另外"數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)"通過USB接口連接 "聲音報(bào)警器"，通過VGA接口連接"圖像報(bào)警屏"，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有故障時(shí)聲音報(bào)警器立刻報(bào)警， 并通過屏幕顯示出現(xiàn)故障的線路，即為出現(xiàn)故障的傳感器。 有益效果
1、 本實(shí)用新型構(gòu)架了一個(gè)星型傳感器互冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，星型結(jié)構(gòu)上任何傳感器出現(xiàn)故障都 能夠通過本實(shí)用新型得到有效的數(shù)據(jù)重構(gòu)，這種星型結(jié)構(gòu)有利于減少傳感器硬件冗余，提高數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
2、 通過本實(shí)用新型，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的可靠性得到提高，更好的為運(yùn)行人員操作提供可靠的 數(shù)據(jù)，避免虛假數(shù)據(jù)或者錯(cuò)誤數(shù)據(jù)給運(yùn)行人員帶來的誤指導(dǎo)。
3、 通過本實(shí)用新型，存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效性得到提高，能夠更好的反映機(jī)組 運(yùn)行情況，為電廠歷史數(shù)據(jù)分析提供更多的有效數(shù)據(jù)，更好地把握機(jī)組運(yùn)行狀況。
4、 通過本實(shí)用新型，為電廠監(jiān)測信息系統(tǒng)(如SIS)的各個(gè)高級(jí)功能模塊(如機(jī)組運(yùn)行優(yōu) 化、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷等)的運(yùn)算提供更加可靠的數(shù)據(jù)。

圖1傳感器數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2傳感器數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)流程圖，
圖3高壓排汽壓力數(shù)據(jù)重構(gòu)示意圖，
圖4高壓排汽壓力測量值與重構(gòu)值的相對(duì)誤差，
圖5經(jīng)過本裝置數(shù)據(jù)校正的再熱器壓力數(shù)據(jù)曲線，
圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中有網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l;數(shù)據(jù)輸入接口2;數(shù)據(jù)校驗(yàn)核
心機(jī)3:數(shù)據(jù)輸出接口4;數(shù)據(jù)采集接口機(jī)5;圖像報(bào)警屏6;聲音報(bào)警器7;熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線8; 實(shí)時(shí)顯示屏9;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器IO。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的火電廠傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置，包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l、數(shù)
據(jù)輸入接口 2、數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)3、數(shù)據(jù)輸出接口 4、圖像報(bào)警屏6、聲音報(bào)警器7、數(shù)據(jù)采集 接口機(jī)5、熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線8，該裝置的連接為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l是該裝置的數(shù)據(jù)入口，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 1入口端連接DCS端，DCS端數(shù)據(jù)以UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1;網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l 出口端連接兩路端口， 一路通過數(shù)據(jù)輸入接口 2進(jìn)入數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)3，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，再由
數(shù)據(jù)輸出接口 4連接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)5匯合；另一路直接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)5匯合；數(shù)據(jù)采
集接口機(jī)5釆用多接口形式，包括接受數(shù)據(jù)包的兩個(gè)網(wǎng)卡和發(fā)送解析數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 的一個(gè)網(wǎng)卡，還包括發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到顯示屏的VGA接口；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)5判斷選取哪一路數(shù) 據(jù)，如果數(shù)據(jù)輸出接口4有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用該路數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)輸出接口4沒有數(shù)據(jù)包 發(fā)出，則采用熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線8數(shù)據(jù)包，熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線8作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)3的熱備份，防止 由于數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)3出現(xiàn)故障停機(jī)帶來數(shù)據(jù)包中斷；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)5將UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包解 析，解析為可被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器識(shí)別的數(shù)據(jù)，再連接到實(shí)時(shí)顯示屏幕和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器， 將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；另外數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)3通過USB接口連接聲音報(bào)警器7，通過VGA 接口連接圖像報(bào)警屏6，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有故障時(shí)聲音報(bào)警器立刻報(bào)警，并通過屏幕顯示出現(xiàn)故障 的線路，即為出現(xiàn)故障的傳感器；該裝置與傳感器組成星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該裝置處于星型結(jié) 構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)，各傳感器處于星型結(jié)構(gòu)的各站點(diǎn)，且各傳感器之間具有相似關(guān)聯(lián)規(guī)則關(guān)系。
為了驗(yàn)證本實(shí)用新型的有效性，給出以下火電廠生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)相似關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘以及在線 數(shù)據(jù)校驗(yàn)和傳感器故障檢測實(shí)例。過程分為兩部分進(jìn)行，第一部分通過歷史數(shù)據(jù)離線進(jìn)行，第 二部分在線數(shù)據(jù)校驗(yàn)。以某300MW機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)為例。
第一部分相似關(guān)聯(lián)規(guī)則測點(diǎn)挖掘
數(shù)據(jù)從集散控制系統(tǒng)(DCS)通過傳感器由接口程序采集得到，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
PI中?；诰仃嚻娈愔档年P(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，尋找具有相似關(guān)聯(lián)規(guī)則的測點(diǎn)步驟如下
(1)收集表1中的21個(gè)測點(diǎn)(測點(diǎn)描述、位號(hào))，將表1中測點(diǎn)置于程序列表中。
表1待計(jì)算測點(diǎn)
描述 位號(hào)描述位號(hào) 描述 位號(hào)
主汽溫度 D10AX030汽包壓力D11AX116高溫再熱器出口壓力PT0815A
再熱器出口溫度D10AX031高壓排汽壓力HEP 低溫再熱器出口壓力PT0814A
5給水溫度 TE07041第一級(jí)壓力PT13023高溫再熱汽進(jìn)口壓力HRHP一級(jí)過熱器溫度D10AX120中壓排汽壓力IEP# 1高加進(jìn)汽壓力PT翻
高壓缸排汽溫度HPEXH1調(diào)節(jié)級(jí)壓力鮮#2高加進(jìn)汽壓力PT廳
中壓缸排汽溫度TE1321A給水壓力PT07031氧器進(jìn)汽壓力PT1612
軸封汽壓力 PT2401高溫過熱器出口壓力PT0810A高旁后壓力PT2501
(2) 程序?qū)驯?中的測點(diǎn)任意兩兩組合，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PI中讀取(2008-2-23 12:00:00， 2008-2-23 22:00:00) IO小時(shí)內(nèi)數(shù)據(jù)，采集時(shí)間間隔為60秒，采集600個(gè)數(shù)據(jù)。生成600x2的
(3) 將矩陣X^^兩列分別進(jìn)行歸一化處理，得到矩陣J6^2，進(jìn)行奇異值分解， J = [/x Sxr，其中c/柳x6co， s鄉(xiāng)x2，卩2x2， s-d/agCo^q), ^》cr2，o^〉0，O"2^0，
求得波動(dòng)相似度^為J=^^。
(4)重復(fù)步驟(2)和(3)，有C;個(gè)組合，得到210個(gè)對(duì)應(yīng)的波動(dòng)相似度；如表2所 示，表2列出其中的一部分。
表2測點(diǎn)波動(dòng)相似度(％)
#1高#2高除氧器 加進(jìn)加進(jìn)汽進(jìn)汽壓 汽壓壓 力第一級(jí)調(diào)節(jié)級(jí)再熱器 壓力壓力壓力高壓缸中壓缸 排汽壓排汽壓 力 力給水溫 度高壓缸中壓缸再熱器 排汽溫排汽溫出口溫 度 度 度#1高加 進(jìn)汽壓10092.884.391.591.491.893.586.881.359.027.120.0
#2高加 進(jìn)汽壓92.810083.588.087.998.398.187.581.060.124.019.7
除氧器 進(jìn)汽壓 力84.383.510079.679.583.383.991.284.6'62.529.024.0
第一級(jí) 壓力91.588.079.610099.587.689.181.176.154.728.920.1
調(diào)節(jié)級(jí) 壓力91.487.979.599.510087.689.081.176.054.728.920.1
再熱器 壓力91.898.383.387.687.610097.987.380.860.023,719.7
高壓缸 排汽壓 力93.598.183.989.189.097.910087.581.059.724.619.7
中壓缸 排汽壓 力86.887.591.281.181.187.387.510085.263.226.823.0
6給水溫 度81.381.084.676.176.080.881.085.210066.225.522.1
高壓缸 排汽溫 度59.060.162.554.754.760.059.763.266.210016.824.2
中壓缸 排汽溫 度27.124.029.028.928.923.724.626.825.516.810017.1
再熱器 出口溫 度20.019.724.020.120.119.719.723.022.124.217.1100
(1)選擇波動(dòng)相似度大于80%的組合，即為具有相似關(guān)聯(lián)規(guī)則的測點(diǎn)，表3是一組具有相似
關(guān)聯(lián)關(guān)系的測點(diǎn)。
表3 —組波動(dòng)相似關(guān)聯(lián)規(guī)則測點(diǎn)
#1高加進(jìn)汽壓#2高加進(jìn)汽壓除氧器進(jìn)汽壓力第一級(jí)壓力調(diào)節(jié)級(jí)壓力
再熱器壓力高壓缸排汽壓力中壓缸排汽壓力主蒸汽壓力四抽壓力
第二部分傳感器在線數(shù)據(jù)校驗(yàn)
為了全面說明本實(shí)用新型的有效性和實(shí)用性，實(shí)例分為以下幾個(gè)步驟 步驟一選取一組具有波動(dòng)相似關(guān)聯(lián)關(guān)系的測點(diǎn)，準(zhǔn)備全工況訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)。 在表3中選擇以下6個(gè)測點(diǎn)#1高加進(jìn)汽壓，高壓缸排汽壓力，中壓排汽壓力，再熱器壓 力，除氧器進(jìn)汽壓力，四抽壓力作為本實(shí)例的在線數(shù)據(jù)校驗(yàn)的一組測點(diǎn)。收集全工況訓(xùn)練樣本， 用于系統(tǒng)運(yùn)行前對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練樣本選取全工況共計(jì)1000個(gè)點(diǎn)，機(jī)組運(yùn)行功率范圍 從40%到110%。
步驟二驗(yàn)證本實(shí)用新型裝置數(shù)據(jù)容錯(cuò)的有效性和精度。
在高壓排汽壓力正常數(shù)據(jù)疊加定值偏差型數(shù)據(jù)故障，數(shù)據(jù)通過傳感器互冗余容錯(cuò)裝置后， 通過殘差生成模塊生成的殘差定位故障。圖3是通過本實(shí)用新型重構(gòu)數(shù)據(jù)，圖4表明了本實(shí)用 新型數(shù)據(jù)重構(gòu)的精度，由此可知，本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)重構(gòu)精度控制理想，在0.4%以內(nèi)，完全滿 足工業(yè)過程的要求。
步驟三實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)傳感器故障檢測與數(shù)據(jù)校正。
在精度達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，為了說明實(shí)際應(yīng)用效果，給出了現(xiàn)場運(yùn)行中由于某種原因?qū)е?的運(yùn)行數(shù)據(jù)殘缺的情況。
圖5虛線為某電廠#2機(jī)組再熱器壓力測點(diǎn)從2008-2-28 0:00:00之后的一段時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行 數(shù)據(jù)，可以看出中間有一段時(shí)間由于傳感器跳動(dòng)，傳感器數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)現(xiàn)象。這種情況下， 運(yùn)行人員監(jiān)視的顯示器也出現(xiàn)異常波動(dòng)，不能得到準(zhǔn)確運(yùn)行信息；同時(shí)，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行 數(shù)據(jù)由此失效。經(jīng)過本實(shí)用新型裝置后傳感器互冗余容錯(cuò)情況，數(shù)據(jù)得到很好的復(fù)原，如圖5 實(shí)線所示。
權(quán)利要求1.一種基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的火電廠傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置，包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)、數(shù)據(jù)輸入接口(2)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)、數(shù)據(jù)輸出接口(4)、圖像報(bào)警屏(6)、聲音報(bào)警器(7)、數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)、熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線(8)，其特征在于，該裝置的連接為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)是該裝置的數(shù)據(jù)入口，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)入口端連接DCS端，DCS端數(shù)據(jù)以UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)出口端連接兩路端口，一路通過數(shù)據(jù)輸入接口(2)進(jìn)入數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，再由數(shù)據(jù)輸出接口(4)連接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)匯合；另一路直接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)匯合；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)采用多接口形式，包括接受數(shù)據(jù)包的兩個(gè)網(wǎng)卡和發(fā)送解析數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的一個(gè)網(wǎng)卡，還包括發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到顯示屏的VGA接口；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)判斷選取哪一路數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)輸出接口(4)有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用該路數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)輸出接口(4)沒有數(shù)據(jù)包發(fā)出，則采用熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線(8)數(shù)據(jù)包，熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線(8)作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)的熱備份，防止由于數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)出現(xiàn)故障停機(jī)帶來數(shù)據(jù)包中斷；數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)將UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包解析，解析為可被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器識(shí)別的數(shù)據(jù)，再連接到實(shí)時(shí)顯示屏幕和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；另外數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)通過USB接口連接聲音報(bào)警器(7)，通過VGA接口連接圖像報(bào)警屏(6)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有故障時(shí)聲音報(bào)警器立刻報(bào)警，并通過屏幕顯示出現(xiàn)故障的線路，即為出現(xiàn)故障的傳感器；該裝置與傳感器組成星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該裝置處于星型結(jié)構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)，各傳感器處于星型結(jié)構(gòu)的各站點(diǎn)，且各傳感器之間具有相似關(guān)聯(lián)規(guī)則關(guān)系。
專利摘要基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的火電廠傳感器互冗余數(shù)據(jù)校驗(yàn)裝置，包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)、數(shù)據(jù)輸入接口(2)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)、數(shù)據(jù)輸出接口(4)、圖像報(bào)警屏(6)、聲音報(bào)警器(7)、數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)、熱備數(shù)據(jù)網(wǎng)線(8)，該裝置的連接為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)是該裝置的數(shù)據(jù)入口，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)入口端連接DCS端，DCS端數(shù)據(jù)以UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1)出口端連接兩路端口，一路通過數(shù)據(jù)輸入接口(2)進(jìn)入數(shù)據(jù)校驗(yàn)核心機(jī)(3)，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，再由數(shù)據(jù)輸出接口(4)連接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)匯合；另一路直接到數(shù)據(jù)采集接口機(jī)(5)匯合；該裝置與傳感器組成星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該裝置處于星型結(jié)構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)，各傳感器處于星型結(jié)構(gòu)的各站點(diǎn)，且各傳感器之間具有相似關(guān)聯(lián)規(guī)則關(guān)系。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201331701SQ200920038800
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者司風(fēng)琪, 徐治皋, 邱鳳翔 申請(qǐng)人:東南大學(xué)