机电资产智能健康监测诊断与防护管理系统是基于AI及数字孪生技术,从公路机电设备可靠性、安全性、个性化、可视化运维管理的需求出发,以前端设备的快速精准感知为基础,通过对电力及通信网络等多元特征数据的精准快速提取、分析和处理,对设备健康状态进行监测和分析,从而实现多维度资产智能管理、基于网络拓扑的电/网瞬态风险及安全态势精准感知、设备故障的自动检测、事前报警和差异化快速防护、设备健康评估及预防性养护、能源智能管理等功能,形成基于业务需求的“精”监测、“细”分析、“严”防护、“智”运维、“实”评估的“监-防-养-管”的闭环管理系统,同时通过对积累的海量数据进行深度挖掘分析,形成多维度故障库和运维智库,提升全生命周期资产管理效率,提升运营安全,延长设施设备使用寿命。
本系统采用“5+N”系统架构,“5”为五层架构,包括数据采集层、网络通信层、数据中台层、平台应用层和展示层;“N”为N个业务功能应用场景。
机电资产智能健康监测诊断与防护管理系统图
适用于高速公路沿线、隧道、配电房、收费站、服务区、监控中心等各类场景。
瞬态电力数据采集单元对标故障录波仪设计,具有高精度、高速、成本低等特点,模块实时记录故障波形,进行故障致因分析,同时具有时钟同步、故障波形本地存储等功能。
瞬态电力数据采集单元
1)灵活的电流量程与档位设计,适合于电力系统各种电力参数的快速采集;
2)可灵活的故障录波条件设计,支持多种方式的数据采集;
3)采用模块化、自动化设计,可长时间工作,无人值守;
4)可实现有功、无功、频率、谐波、峰值等在线监测;
5)单通道采样频率20kHz,分辨率高。
稳态电力数据采集单元是通过采集配置在配电回路的电压电流互感器、温度传感器等的输入数据,实现负载运行状态的实时监测,并根据设定阈值实时报警的设备。
稳态电力数据采集单元
1)可实现电压、电流、功率因数、有功、无功、频率等在线监测与计算;
2)实时监测,实时报警;
3)模块化设计,安装方便,使用便捷。
电力监控系统是基于服务器、中间层、客户端技术构建的跨平台多功能数据采集控制系统,根据功能及构成设备的分布特点,构建了如下图所示的三层分布式架构。电力监控系统包括服务器、监控工作站、通信管理机、网络交换机、打印机等设备。通信管理机将监测数据汇聚后,传输至监控中心服务器做进一步的处理,电力监控系统通过服务器的数据分析,实现系统的运行监测、故障报警及远程控制。系统结构规范、应用功能完善、配置灵活,可广泛应用于高速公路及其他行业配电系统的电力监控场景。
电力监控系统
广泛应用于电力系统变电站综合自动化、配电网自动化、发电厂电气自动化、水电站自动化以及高速公路、隧道、机场、港口等大型公共设施的机电监控工程。
漏电监测装置由主机、电流传感器、上位机软件、电源适配器等组成。主机监控3路输入接口、1路开关量输出控制接口,全面实现远程监测、报警、控制等功能。广泛适用于传输线路、设备、供配电等漏电监测场景。
漏电监测装置
1)漏电实时监测,量程:0.00mA~60.0A;
2)漏电、断电实时报警,避免火灾。
故障电弧检测器是一种新型的电气防火保护装置,采用导轨式安装方式。主要用于探测被保护电气线路中产生的故障电弧。本产品可有效探测由于电气线路或设备绝缘老化破损、电气连接松动、空气潮湿、电压电流急剧升高等原因引起的故障电弧。
故障电弧检测器
1)故障电弧检测:可检测故障并联电弧、故障串联电弧,并发出声光报警;
2)集中监控:平台对所辖范围内的设备、监测数据、故障报警等进行集中监控;
3)安装使用便捷:导轨式设计,接线灵活方便,操作简单。
基于前端感知数据及数字孪生模型,实现设备健康评价,综合多方面指标生成设备健康指数、分级量化评价;利用AI及数据建模技术,通过故障诊断致因分析和对设备健康态势进行分析,实现故障智能处理及设备全生命周期状态评估,实现基于网络拓扑的“内科式”故障诊断,并基于设备健康态势及设备保障等级,定制设备预防性养护计划,优先保障关键设备的稳定安全运行,实现设备的增效延寿。
健康监测诊断防护模型原理
1)故障致因分析:通过故障预判、故障现象、故障数据与致因库的匹配分析等,输出真实故障原因。
2)健康状态评估:基于设备全生命周期状态和各回路设备关联关系的知识推理模型和故障库、运维经验库,汇聚系统多源数据与历史数据,构建设备状态诊断预估,进行故障发现及时率、故障处理及时率等多角度多层次评估,预估设备寿命,安排运维计划,助力运维人员高效处置。