一种电气设备寿命评估系统及方法

1.本发明涉及电气设备评估技术领域，尤其涉及一种电气设备寿命评估系统及方法。


背景技术：

2.电气设备寿命即电气设备使用的安全寿命，是指电气设备保持或基本保持原有性能而不影响其工作特性满足要求的时间，在整个社会对电力供应的依赖性日益强烈的今天，当发生因电气设备故障而引起的损失是无法估量的，除了人为的操作不当及自然条件的突变所引起的电气损坏而无法预知外，正常情况下，通过对电气设备寿命的正常评估，适时的进行检修及维护，可以提高系统的可靠性，降低故障几率，实现设备利用率最大化，因此设备寿命的评估方法就应运而生。
3.但目前市场所使用的电气设备寿命评估系统和方法，其在使用过程中仍存在不足，其对电气设备的监测的数据较少，导致评估数据较为局限，影响寿命评估的精确度，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种电气设备寿命评估系统及方法。


技术实现要素：

4.本发明提出的一种电气设备寿命评估系统及方法，解决了现有的电气设备寿命评估系统及方法存在的对电气设备的监测的数据较少，导致评估数据较为局限，影响寿命评估的精确度的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种电气设备寿命评估系统，包括采集部分、计算部分和评估部分，所述采集部分通过传感器对电气设备的数据进行采集，且建立网络通信实现对电气设备数据无线监测，所述计算部分基于采集部分采集的数据进行算法匹配，构建合适的算法对电气设备的寿命进行计算，得出剩余寿命结果，所述评估部分基于计算部分计算的剩余寿命结果对电气设备的使用寿命进行评估。
6.优选的，所述采集部分包括传感器、数据采集模块和数据解析模块，所述传感器包括且不限于温湿度传感器、震动传感器、电量监测传感器和局放传感器，对电气设备的多重数据进行监测，且将监测到的数据通过无线的方式实时传输至数据采集模块，所述数据采集模块对数据进行集中汇总整理，然后将汇总整理后的数据传输至数据解析模块，所述数据解析模块对数据进行解析，分析数据结构，并将分析完成的数据传输至计算部分进行计算备用。
7.优选的，所述计算部分包括数据统计模块、算法构建模块和计算模块，所述数据统计模块对数据解析模块分析后的数据进行统计储存，供算法构建模块随时取用，所述算法构建模块基于数据统计模块统计的数据构建电气设备寿命计算的公式，且不限于单一公式，所述计算模块基于构建的算法公式对电气设备的寿命进行计算，通过评估部分对电气设备的寿命进行评估。
8.优选的，所述算法包括但不限于以下几种：式中，为有效用力强度因子幅；式中，f为神经网络的隐含层和输出层的作用函数siginoid的函数；式中，通过测量和分析得到应变集中处的应变幅得到相应的疲劳寿；式中，得到应力历程，再利用雨流法将应力历程整理为不同应力幅和与相应的循环次数，由s-n曲线得到应力幅对应的使用极限，然后利用线性累积损伤准则计算总损伤d，最后得出疲劳寿命。
9.优选的，所述评估部分包括寿命判断模块、寿命预警模块和交互面板，所述寿命判断模块基于对电气设备寿命计算的结果对其寿命进行评估，当寿命达到临近值时向寿命预警模块发出提示，通过寿命预警模块发出报警提示，且寿命计算结果、评估结果和报警提示均通过交互面板进行交互显示，且基于交互面板对监测数据进行提取、对电气设备的整体和局部寿命下发评估指令。
10.一种电气设备寿命评估方法，步骤如下：s1、对传感器进行布置，且使各传感器与数据采集模块建立无线网络连接，对电气设备的局部及整体数据进行实时监测；s2、获取对电气设备的局部及整体的实时监测数据，对监测数据进行解析，分析其数据结构，得到需求的数值，且通过数据统计模块进行储存备用；s3、基于解析的数据和寿命评估需求对寿命的评估算法进行构建，调用合适的算法对电气设备的寿命进行计算；s4、依据传感器的数值计算结果对电气设备的寿命进行评估和解析，判断电气设备的寿命以及其局部和整体出现的故障，并将寿命和故障通过交互面板进行发送。
11.优选的，所述步骤s1所涉及的传感器布置，其传感器包括且不限于温湿度传感器、震动传感器、电量监测传感器和局放传感器，且使用java定时任务，分别以5min为间隔进行电气设备局放数据采集，以1min为间隔采集电气设备的振动数据、电量数据和环境温湿度数据，其中，局放数据和振动数据是通过websocket和传感器ied检测装置建立网络通信，java程序向ied检测装置发送一条16进制指令码从ied检测装置中的寄存器读取数据；电量数据和环境温湿度数据是通过modbus通信进行采集读取。
12.优选的，所述步骤s3中所涉及的算法，其因电气设备的类型不同，其剩余寿命的计
算方式也不同，算法构建模块中预设有多种电气设备剩余寿命算法，并为每种电气设备剩余寿命算法设置对应的参数，通过获取的数据确定设备的类型id，根据类型id从算法构建模块中获取电气设备剩余寿命算法实例，构造算法所需参数后，调用算法构建模块具体的算法来计算设备剩余寿命。
13.优选的，所述步骤s4中所涉及的交互面板，其只有具有权限的账户才可以对系统数据进行查看和取用。
14.本发明的有益效果为：1、通过设置传感器对电气设备进行多维度检测，从而获得电气设备的全面数据，通过获取的数据确定设备的类型id，根据类型id从算法构建模块中获取电气设备剩余寿命算法实例，构造算法所需参数后，调用算法构建模块具体的算法来计算设备剩余寿命，且算法构建模块中预设有多种电气设备剩余寿命算法，并为每种电气设备剩余寿命算法设置对应的参数，通过多方式对电气设备的局部及整体寿命进行评估，从而提高对电气设备寿命评估的精确度，优化评估效果，有效的对设备检修及维护做出提醒，提高其可靠性，降低故障几率，实现设备利用率最大化。
15.2、通过设置交互面板对电气设备的评估进行交互，且对寿命进行预警，便于随时对设备的局部及整体寿命进行查看和发出评估命令，且对交互面板进行权限设置，提高评估的安全性。
16.3、通过数据采集模块与多重传感器进行无线网络连接，对电气设备进行远程监控，实现对设备寿命的远程评估，实现对电气设备的远程智能管理，降低成本。
17.综上所述，该电气设备寿命评估系统及方法对电气设备进行多维度检测和评估，评估的精确度高，有效的对设备检修及维护做出提醒，且安全性和可靠性高。
附图说明
18.图1为本发明所述的电气设备寿命评估系统的原理图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.实施例1一种电气设备寿命评估方法，步骤如下：s1、对传感器进行布置，且使各传感器与数据采集模块建立无线网络连接，对电气设备的局部及整体数据进行实时监测；s2、获取对电气设备的局部及整体的实时监测数据，对监测数据进行解析，分析其数据结构，得到需求的数值，且通过数据统计模块进行储存备用；s3、基于解析的数据和寿命评估需求对寿命的评估算法进行构建，调用合适的算法对电气设备的寿命进行计算；s4、依据传感器的数值计算结果对电气设备的寿命进行评估和解析，判断电气设备的寿命以及其局部和整体出现的故障，并将寿命和故障通过交互面板进行发送。
21.所述步骤s1所涉及的传感器布置，其传感器包括且不限于温湿度传感器、震动传
感器、电量监测传感器和局放传感器，且使用java定时任务，分别以5min为间隔进行电气设备局放数据采集，以1min为间隔采集电气设备的振动数据、电量数据和环境温湿度数据，其中，局放数据和振动数据是通过websocket和传感器ied检测装置建立网络通信，java程序向ied检测装置发送一条16进制指令码从ied检测装置中的寄存器读取数据；电量数据和环境温湿度数据是通过modbus通信进行采集读取。
22.所述步骤s3中所涉及的算法，其因电气设备的类型不同，其剩余寿命的计算方式也不同，算法构建模块中预设有多种电气设备剩余寿命算法，并为每种电气设备剩余寿命算法设置对应的参数，通过获取的数据确定设备的类型id，根据类型id从算法构建模块中获取电气设备剩余寿命算法实例，构造算法所需参数后，调用算法构建模块具体的算法来计算设备剩余寿命。
23.所述步骤s4中所涉及的交互面板，其只有具有权限的账户才可以对系统数据进行查看和取用。
24.实施例2一种电气设备寿命评估系统，包括采集部分、计算部分和评估部分，所述采集部分通过传感器对电气设备的数据进行采集，且建立网络通信实现对电气设备数据无线监测，所述计算部分基于采集部分采集的数据进行算法匹配，构建合适的算法对电气设备的寿命进行计算，得出剩余寿命结果，所述评估部分基于计算部分计算的剩余寿命结果对电气设备的使用寿命进行评估。
25.所述采集部分包括传感器、数据采集模块和数据解析模块，所述传感器包括且不限于温湿度传感器、震动传感器、电量监测传感器和局放传感器，对电气设备的多重数据进行监测，且将监测到的数据通过无线的方式实时传输至数据采集模块，所述数据采集模块对数据进行集中汇总整理，然后将汇总整理后的数据传输至数据解析模块，所述数据解析模块对数据进行解析，分析数据结构，并将分析完成的数据传输至计算部分进行计算备用。
26.所述计算部分包括数据统计模块、算法构建模块和计算模块，所述数据统计模块对数据解析模块分析后的数据进行统计储存，供算法构建模块随时取用，所述算法构建模块基于数据统计模块统计的数据构建电气设备寿命计算的公式，且不限于单一公式，所述计算模块基于构建的算法公式对电气设备的寿命进行计算，通过评估部分对电气设备的寿命进行评估。
27.所述算法包括但不限于以下几种：式中，为有效用力强度因子幅；式中，f为神经网络的隐含层和输出层的作用函数siginoid的函数；
式中，通过测量和分析得到应变集中处的应变幅得到相应的疲劳寿；式中，得到应力历程，再利用雨流法将应力历程整理为不同应力幅和与相应的循环次数，由s-n曲线得到应力幅对应的使用极限，然后利用线性累积损伤准则计算总损伤d，最后得出疲劳寿命。
28.所述评估部分包括寿命判断模块、寿命预警模块和交互面板，所述寿命判断模块基于对电气设备寿命计算的结果对其寿命进行评估，当寿命达到临近值时向寿命预警模块发出提示，通过寿命预警模块发出报警提示，且寿命计算结果、评估结果和报警提示均通过交互面板进行交互显示，且基于交互面板对监测数据进行提取、对电气设备的整体和局部寿命下发评估指令。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。