發電機組遠程故障診斷管理方案
一、立案背景:
發電機組在通訊工程、消防和工業套用領域中被廣泛的作為重要備用電源。在機組運行的過程中總會出現各種故障,如何提前發現各種潛在問題以防需要使用時才發現存在故障,以及當運行中發生故障時如何再現故障場景,以便能快速分析故障原因並解決之是當前的難題。具體的說,因現有的發電機組控制器所使用的故障記錄方法是:在故障發生時僅記錄某個被觸發的保護閥值名和故障發生的時間。它不能為維修人員提供故障發生瞬間的其它數據,比如:故障發生時發電機組處於哪個工作流程、相關的其它參數是否也存在異常、開關量輸入接口處於什麼狀態、輸出接口處於什麼狀態、調速驅動是否正常、勵磁電壓是否正常、機油油量是否合適......,它們之間有著千絲萬縷的因果邏輯關係,如果沒有這些信息或數據,會導致故障診斷上的難度,維修人員必須到現場反覆啟動機組測量分析,重現故障場景,才能診斷出具體故障原因。而現實中很多的故障,可以通過遠程指導,用戶自己快速解決,比如:簡單的調節,部件的更換等。這樣可以節省大量的人力和差旅費,提高廠商的售後服務水平。
現有的發電機組控制器無法監測機組的性能,導致機組存在帶病工作,最後導致嚴重故障的現象。比如:機組在負載變化時轉速或電壓回響慢,頻率或電壓波動大,導致負載受到嚴重衝擊,甚至影響安全生產。而雲伺服器雖然可以接收採集到的機組數據並做性能分析計算,但在現有的網路速度下,特別是在2G、3G網路下仍無法實現一台伺服器同時為上百台發電機組做實時數據記錄、故障診斷、性能分析、潛在故障的發現等工作,因為任何的網路不穩定性,都會影響到實時數據的傳輸,最終造成數據不完整,無法正常分析的問題。
另外,作為直接連線到發電機組的遠程數據採集和控制裝置,連入網際網路時存在安全性問題,比如:黑客通過程式漏洞或改寫程式代碼等方式進行攻擊。此外,現有的發電機組控制器或監控系統不能提前發現潛在故障,沒有健康監測的能力,這些都是長久以來存在而又沒能被很好解決的問題。
二、解決方案:
有鑒於此,在不改變發電機組控制器的情況下,通過力可賽健康雲服務系統彌補現有發電機組控制器的不足,並連線到網際網路端的伺服器上,再經過伺服器的監測和分析診斷程式,以實現人們一直在尋求的理想解決方案。針對上述現有技術的不足,力可賽提供一種能在故障發生瞬間全面採集發電機組各種數據的專利技術,比如:發電機勵磁調節器輸出電壓的採集,發動機轉速調節的驅動電壓採集,機油油量的數據採集,以及發電機組周邊輔助電控裝置的數據採集。而且還必須能以每秒2次以上的速率快速的採集和監測上述機組數據,當發現存在故障報警信息時,迅速保存所有的現場數據,並組成一個特徵數據包上傳到雲伺服器以便做故障原因的診斷;在發電機組的正常運行中當發現符合性能分析所需的特徵數據時,迅速保存最近10-20秒的轉速、發電電壓、發電電流數據,並組成一個特徵數據包上傳到雲伺服器做性能分析計算。另外,在力可賽健康雲中增加了故障診斷、潛在故障的診斷、性能分析的功能,還增加了歷史運行數據記錄,用戶許可權管理,維修商用戶管理等功能。
三、方案效果:
案例一:通過力可賽健康雲,診斷過流保護停機的故障原因當發電機組出現過流保護停機時,需要了解故障保護瞬間的各種數據,在過往,這是不可能的事情,因為故障已經發生並已停機,如何穿越呢?力可賽的黑匣子技術讓您可以精確展現每一秒:
從上圖表的第17個數據點,我們可以看到:
★發電的線電壓=393.4VAC
★勵磁電壓=34.4VDC
★負載電流L1=183.7A
★負載電流L1=182.1A
★負載電流L1=170.2A
★負載功率=122.2KW
從上圖表中可以分析出:在加大負載後,負載電流開始上升,功率達到122.2KW,而機組的額定功率是100KW,超過22.2KW,且持續時間達到9秒,因此引起控制器的過流保護動作。另外,從曲線可以看到不是短路引起的保護動作,因此可以建議客戶以後要注意,不要過載使用。
案例二:通過力可賽健康雲,診斷機組起動失敗的故障原因
當發電機組起動失敗時,需要遠程檢查起動過程中的各種數據,以判斷故障原因,在過往,這是不可能的,因為沒辦法穿越回到起動過程中去檢查,必須有經驗的技術人員到現場使用萬用表,並反覆起動測量才能得到這些數據:
★控制燃油輸出的電壓是否正常?
★啟動過程中的轉速是多少?
★啟動過程中蓄電池是否沒電了?
★啟動過程中的機油壓力是多少?
★啟動過程中的發電機頻率是多少?
★啟動過程中可程式輸入連線埠的狀態?
★啟動過程中各輸出連線埠的輸出狀態?
現在您可以通過力可賽雲貓的黑匣子技術,採集到故障發生的每一秒數瞬間數據,並通通過圖表方式展示如下,讓您了解相關參數的變化過程:
★轉速=275.8RPM
★蓄電池電壓=17.3V
★蓄電池啟動前電壓=25.2V
★電子調速器的電壓=0V
★燃油輸出=1(邏輯1表示有輸出)
★起動輸出=1(邏輯1表示有輸出)
★機油壓力=356
★發電機頻率=0(起動時發電機還沒發出電)
從圖中可以分析出:在起動期間,控制器的燃油輸出正常,轉速也有270-290轉,機油壓力也達到正常工作壓力,但為何起動失敗呢?仔細看電子調速器的輸出,發現為0V,說明沒有輸出電壓去打開燃油,最終導致起動失敗。
四、發電機組遠程故障診斷管理方案成效
1、集中監測用戶使用情況,提升工作效率使用力可賽發電機雲服務系統用戶可以隨時隨地通過PC端、手機APP或其它移動終端,手機簡訊等多渠道對油機進行監控,操作非常方便,快捷,實現工作效率至少提升了85%以上。力可賽無線數據採集器5分鐘就可以巡檢掃描1000台發電機,極大提高發電機管理工作效率,節省現場看機的成本;
2、節省維護和管理成本
當機組發生故障時,提供詳細的故障發生瞬間的機組信息,再現故障場景,為發電機維修提供科學的依據。可針對性帶好工具或物料,減少維護往返現場的次數,節省維護費用。對有些簡單故障,可指導用戶自己快速解決或給出臨時解決方案。
專家級的健康診斷技術,提前發現機組的潛在故障,提醒用戶做好檢修工作,減少機組運行的故障幾率,同時延長機組的使用壽命。
3、數據自動統計,輕鬆管理
自動統計用戶的運行使用數據,提醒用戶做好維護保養。
自動記錄每次的發電時長,油耗。自動記錄油料增減,可以自動導出數據報表。
4、實時監測用戶使用情況,及時阻止不當操作,減少機組損耗
機組超負荷工作
實時監測機組的負載情況,當機組過載時,記錄過載信息並同時推送信息給監測者,以便提醒用戶注意使用。
機組出現警告後被繼續不當使用
當監測到機組出現高水溫或低油壓以及其它警告信息時,及時提醒用戶,做好相關糾正工作。
5、自動維護提醒及定時訓練,延長機組使用壽命
根據機組運行時間、油耗,自動提醒維護人員維護,延長了使用壽命,保障機組處於良好的備用狀態。
6、安全可靠
控制器對機組分不同許可權管理,避免誤操作,損壞機組或人員傷亡。
隨時隨地監控機組的機油壓力、機箱溫度、燃油、電參量等情況。當壓力、機箱溫度過高就會自動告警,提前防範發電機自燃,引發火災等事故的發生,降低了事故存在的風險。
7、可以解決客戶惡意拖欠租賃費用發生
一旦與客戶發生重大矛盾或惡意拖欠費用的情況,系統可以遠程啟停發電機組,鎖住機組啟動,減少損失。
只要您擁有力可賽的黑匣子專利技術,就可以還原故障瞬間每一秒數據,為售後技術人員分析故障原因提供依據,真正實現遠程故障診斷,為廠商降低了售後服務成本,提高了售後服務質量。