一种基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法及系统与流程

本发明涉及工业设备监控预警，尤其涉及一种基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法及系统。

背景技术：

1、在大型工业园区的循环冷却水系统中，多台水泵通过互联网平台集中调度，为关键生产单元提供冷却水。平台依据传感器数据优化负载分配，但传感器可能因环境因素产生微小测量漂移，这种漂移未达到传统故障阈值，却持续误导调度决策。平台基于错误数据进行优化，导致部分水泵长期承担额外负荷，加速部件疲劳，而系统仍显示所有参数正常。当突发高负荷需求出现时，这些累积的脆弱性引发多台水泵连锁失效，造成系统性崩溃。现有技术缺乏识别传感器微小漂移并评估其对群体运行影响的机制，无法预防此类群体性失效风险。

2、针对上述问题，现有技术亟需改进。

技术实现思路

1、本申请公开了基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法及系统，旨在解决现有技术中因传感器微小测量漂移未被识别而导致的泵群群体性失效风险无法预警的技术问题。

2、本申请的技术方案如下：

3、第一方面，本申请公开了一种基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，应用于循环冷却水系统，循环冷却水系统包括互联网平台以及由互联网平台集中管理的多台水泵构成的水泵群，包括：

4、获取水泵群中各关键传感器报告的运行信息，并基于循环冷却水系统的物理守恒关系、管网水力特性以及循环冷却水系统中与关键传感器相独立的其他传感器信息，确定各运行信息对应的预期运行信息；

5、比较各运行信息与对应的预期运行信息之间的第一差异，并根据第一差异的幅值、持续时间以及各运行信息与其他传感器信息之间的矛盾程度，确定各运行信息的可靠程度，矛盾程度为表征运行信息与基于其他传感器信息确定的参考运行信息之间一致性偏离程度的参数；

6、获取水泵群中各水泵的实际运行参数，并根据互联网平台向各水泵下发的调度指令，确定各水泵在对应调度指令下的理论运行参数，通过比较各水泵的实际运行参数与对应的理论运行参数之间的第二差异，识别各水泵的额外负荷状态；

7、根据各水泵的额外负荷状态对各水泵关键部件造成的疲劳累积程度，评估各水泵的运行承受能力，运行承受能力用于表征各水泵在后续运行中承受附加负荷的能力；

8、在对水泵群进行运行调整时，根据各运行信息的可靠程度和各水泵的运行承受能力，调整水泵群的负荷分配策略，其中，对可靠程度低于第一预设阈值的运行信息进行修正或在负荷分配策略中引入安全裕度，并降低运行承受能力低于第二预设阈值的水泵的负荷分配优先级，安全裕度为在满足当前冷却水需求的基础上附加分配的冗余供水能力；

9、当任一运行信息的可靠程度低于第一预设阈值和/或任一水泵的运行承受能力低于第二预设阈值时，输出水泵群的群体性失效风险预警信息，群体性失效风险预警信息用于指示水泵群中存在多台水泵连锁失效的风险。

10、第二方面，本申请还公开了一种基于互联网平台的水泵群协同工作预警系统，应用于循环冷却水系统，循环冷却水系统包括互联网平台以及由互联网平台集中管理的多台水泵构成的水泵群，包括：

11、信息获取模块，用于获取水泵群中各关键传感器报告的运行信息，并基于循环冷却水系统的物理守恒关系、管网水力特性以及循环冷却水系统中与关键传感器相独立的其他传感器信息，确定各运行信息对应的预期运行信息；

12、差异比较模块，用于比较各运行信息与对应的预期运行信息之间的第一差异，并根据第一差异的幅值、持续时间以及各运行信息与其他传感器信息之间的矛盾程度，确定各运行信息的可靠程度，矛盾程度为表征运行信息与基于其他传感器信息确定的参考运行信息之间一致性偏离程度的参数；

13、负荷识别模块，用于获取水泵群中各水泵的实际运行参数，并根据互联网平台向各水泵下发的调度指令，确定各水泵在对应调度指令下的理论运行参数，通过比较各水泵的实际运行参数与对应的理论运行参数之间的第二差异，识别各水泵的额外负荷状态；

14、承受能力评估模块，用于根据各水泵的额外负荷状态对各水泵关键部件造成的疲劳累积程度，评估各水泵的运行承受能力，运行承受能力用于表征各水泵在后续运行中承受附加负荷的能力；

15、负荷分配调整模块，用于在对水泵群进行运行调整时，根据各运行信息的可靠程度和各水泵的运行承受能力，调整水泵群的负荷分配策略，其中，对可靠程度低于第一预设阈值的运行信息进行修正或在负荷分配策略中引入安全裕度，并降低运行承受能力低于第二预设阈值的水泵的负荷分配优先级，安全裕度为在满足当前冷却水需求的基础上附加分配的冗余供水能力；

16、预警模块，用于当任一运行信息的可靠程度低于第一预设阈值和/或任一水泵的运行承受能力低于第二预设阈值时，输出水泵群的群体性失效风险预警信息，群体性失效风险预警信息用于指示水泵群中存在多台水泵连锁失效的风险。

17、有益效果：本申请通过构建多源信息交叉验证机制，利用物理守恒关系和管网水力特性对关键传感器数据进行冗余校验，有效识别了传统阈值报警无法捕捉的微小测量漂移；通过比较实际运行参数与理论参数的差异，量化了各水泵的额外负荷状态，并基于疲劳累积程度评估运行承受能力，从而在单台设备参数均处于安全范围内的亚健康状态下，提前感知群体性失效风险；在负荷分配环节引入安全裕度和优先级调整策略，避免了基于错误数据的调度优化对特定水泵造成的隐性损伤累积，实现了从被动故障报警向主动风险预防的转变，显著提高了循环冷却水系统在复杂工况下的可靠性和抗干扰能力，有效预防了因传感器漂移引发的连锁停机事故。

1.一种基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，应用于循环冷却水系统，所述循环冷却水系统包括互联网平台以及由所述互联网平台集中管理的多台水泵构成的水泵群，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，指令所述水泵群中的至少一台水泵进行预设模式的转速微调，向所述循环冷却水系统的管网注入瞬态压力波，包括：

4.根据权利要求2所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，对所述响应信号进行频率谱分析，并将分析结果与所述水泵群在健康状态下的参考响应特征进行比对，以识别各水泵非旋转部件的结构缺陷风险，包括：

5.根据权利要求2所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，在所述水泵群的低负荷运行期间或维护期间，指令所述水泵群中的至少一台水泵进行预设模式的转速微调，向所述循环冷却水系统的管网注入瞬态压力波，包括：

6.根据权利要求3所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，对所述初步响应信号进行时域同步叠加处理，包括：

7.根据权利要求2所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，根据所述结构缺陷风险，为各水泵生成结构缺陷风险评分，包括：

8.根据权利要求7所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，根据所述累积效应，确定各水泵的结构缺陷风险，并根据所述结构缺陷风险生成各水泵的结构缺陷风险评分，包括：

9.根据权利要求8所述的基于互联网平台的水泵群协同工作预警方法，其特征在于，根据所述失效概率或剩余寿命，对各水泵的结构缺陷风险进行动态修正，并根据经动态修正的结构缺陷风险生成各水泵的结构缺陷风险评分，包括：

10.一种基于互联网平台的水泵群协同工作预警系统，应用于循环冷却水系统，所述循环冷却水系统包括互联网平台以及由所述互联网平台集中管理的多台水泵构成的水泵群，其特征在于，包括：