解析火電廠鍋爐常見故障的數(shù)據(jù)挖掘診斷方法

朱貴森，李喜玲，趙麗華

烏海職業(yè)技術(shù)學院，內(nèi)蒙古烏海 016000

近些年來，科技不斷發(fā)展，人們生活水平也有了很大提升，因此，人們對于電力需求得到了高速增長。如果現(xiàn)代社會想要得到很好的發(fā)展，就要求電力必須要首先得到發(fā)展，電力工業(yè)已經(jīng)逐漸成為了各個行業(yè)發(fā)展最為根本的基礎(chǔ)，同樣成為了現(xiàn)代的人類能夠賴以生存必要的條件之一。尤其是科技的不斷進步，使得火電廠自身發(fā)電機組朝著集中化以及大型化這兩個方向不斷發(fā)展，但是，因為發(fā)電機組運行經(jīng)驗缺乏、管理、安裝、制造以及設(shè)計等方面存在著缺陷，在這樣的環(huán)境下，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在火電廠的日常運行和管理過程中就變得極其重要，并且成為了監(jiān)控火電廠鍋爐主要的對象，但是，鍋爐同樣會存在一定的故障，下面就解析火電廠鍋爐常見故障的數(shù)據(jù)挖掘診斷方法。

1 關(guān)于火電廠的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)

火電廠的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)也成為SCADA系統(tǒng)，該系統(tǒng)最為主要的功能就是定期對鍋爐以及火電廠汽機等等設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行采集，在參數(shù)越限的時候就會將報警系統(tǒng)啟動，將故障數(shù)據(jù)記錄以及收集工作完成。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫通常會包括脈沖輸入量、計算量以及數(shù)字輸入量、模擬輸入量等等，其中，每一類型的數(shù)據(jù)都包括很多數(shù)據(jù)點，比如模擬輸入量也成AI量，模擬輸入量主要包括火電廠鍋爐的主蒸汽溫度以及主給水流量等等數(shù)據(jù)點；而數(shù)字輸入量也稱DI量，數(shù)字輸入量有火電廠鍋爐上水電動門的開關(guān)以及送風機出口風門開等等數(shù)據(jù)點。通常數(shù)據(jù)點會在一分鐘得以保存一次，每天每一個數(shù)據(jù)點都會有一千四百四十個數(shù)值，如果歷史的數(shù)據(jù)庫里面包括各個類型數(shù)據(jù)庫一共五千個數(shù)據(jù)點，那么，每天就會儲存五千乘以一千四百四十個數(shù)值，每一年的數(shù)據(jù)量都很大。這些數(shù)據(jù)除了應(yīng)用到越限報警之外，在火電廠的大型設(shè)備產(chǎn)生故障診斷等方面沒起到很大的作用，原因就在于歷史數(shù)據(jù)庫里面模擬量就是變慢量，而且沒有高頻的成分，如果我們想要對大型復雜設(shè)備存在的故障更加精確地進行診斷，就必須要另外檢測設(shè)備測取設(shè)備故障信號里面那一部分高頻的成分。

2 火電廠鍋爐常見故障的數(shù)據(jù)挖掘診斷方法

我們把火電廠的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫中存儲的海量數(shù)據(jù)當成設(shè)備故障的信息來源，對于火電廠的大型設(shè)備常見故障來實施診斷，但是，診斷的前提就是這一類故障已經(jīng)在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫里面進行多次記錄，所以，系統(tǒng)才能夠從自身歷史數(shù)據(jù)庫里面找到和設(shè)備故障點相對應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)量存在的變化規(guī)律，進而得到設(shè)備故障診斷存在的規(guī)則。所以，在對火電廠鍋爐常見故障進行診斷的時候采取數(shù)據(jù)挖掘診斷方法必須要按照以下幾個步驟實施：實施數(shù)據(jù)挖掘診斷方法的數(shù)據(jù)準備與目標描述工作；對數(shù)據(jù)實施預(yù)處理；實施數(shù)據(jù)挖掘工作；實施目標評估工作。其中，實施數(shù)據(jù)挖掘工作能夠采取很多具體的方法來達成，在這里，我們需要根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理得到的結(jié)果，采取粗糙集這一種方法來將決策表建立起來，接著對我們所建立起來的決策表實施屬性約簡，然后反復重復以上四個步驟。

在我們進行數(shù)據(jù)挖掘工作之前，必須要對數(shù)據(jù)挖掘的目標和內(nèi)容進行確定，也就是我們必須要確定采取數(shù)據(jù)挖掘這一種方式方法來實施故障診斷措施的主要目標，并且要對數(shù)據(jù)挖掘的目標實施詳細、真實的描述，以便我們能夠根據(jù)這一描述來進行數(shù)據(jù)的準備工作，數(shù)據(jù)挖掘的目標描述主要包括對鍋爐故障狀態(tài)點集合以及鍋爐故障診斷數(shù)據(jù)源的集合、選擇鍋爐數(shù)據(jù)挖掘的具體算法，進而能夠使得故障的數(shù)據(jù)源集合里面所產(chǎn)生的那些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)點集能夠真正完全對鍋爐故障狀態(tài)點集合進行描述。而我們所采取的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法需要我們明確初始的數(shù)據(jù)集合里面包含所有的計算量以及模擬量，如果所有的數(shù)據(jù)點都用在數(shù)據(jù)挖掘上面，那么，一定會導致算法的運行十分緩慢，其效率太低，更有甚者會導致火電廠的鍋爐故障診斷工作無法實施下去。所以，我們必須要在對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理這一階段中，將初始的數(shù)據(jù)集合點數(shù)降低一個數(shù)量級到兩個數(shù)量級，對其實施相關(guān)分析、主成份分析以及領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗點集等。在我們實施第三個步驟數(shù)據(jù)挖掘的時候，要求我們必須要明確數(shù)據(jù)挖掘過程中預(yù)備集合里面仍然包含著很多和火電廠鍋爐常見故障狀態(tài)吻合程度比較低的點，并且，這些點里面包含著很多冗余點，我們必須要使數(shù)據(jù)點能夠降低一個數(shù)量級到兩個數(shù)量級。

3 結(jié)論

本文中，筆者首先關(guān)于火電廠的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)進行了分析，接著又對火電廠鍋爐常見故障的數(shù)據(jù)挖掘診斷方法進行了闡述和探討，在我們采用數(shù)據(jù)挖掘診斷方法的時候，需要我們明確并且注意的是如果我們所收集的數(shù)據(jù)里面并不包括多次鍋爐故障記錄，那么，我們不能從歷史的數(shù)據(jù)中將診斷規(guī)律挖掘出來。

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