一种基于西门子SFC的燃机启动过程监控系统的制作方法

一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统
技术领域
1.本发明涉及过程监控技术领域，特别涉及一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统。


背景技术：

2.目前，燃机电厂的西门子sfc启动没有过程监控，原先查找燃机西门子sfc启动故障，需要工程师通过每个运行环节测量或分析后，才能定位西门子sfc顺控中的具体故障，流程及其繁琐，浪费了大量的时间和经济，同时，西门子sfc在运行自身的顺控流程中，因内部控制为“黑匣子”方式运行，如遇到具体故障无法快速定位故障源，需要通过设备厂家的专业工程师通过连接专用设备来具体查询故障代码判断故障根源，遇到问题时无法满足电厂机组快速启动的及时性。
3.因此，本发明提出一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，通过获取西门子sfc系统控制部分的集成，并获取各控制集成之间的相对控制方式，根据所述各控制集成之间的相对控制方式采集所有设备的状态数据，将所有状态数据传入自研画面中，获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量，并生成实时的动态控制画面，基于所有设备的动态控制画面配置触摸式的人机交互界面方式，对sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈，以及启动过程中每个开关分合的状态进行全过程监视，解决了背景技术中过程繁琐导致的浪费时间和经济以及遇到问题时能快速启动的及时性的问题。
5.本发明提出一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，该系统包括：
6.获取模块：获取西门子sfc系统控制部分的集成，并获取各控制集成之间的相对控制方式；
7.采集模块：根据所述各控制集成之间的相对控制方式采集西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据；
8.生成模块：将所有状态数据传入自研画面中，获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量，并生成实时的动态控制画面；
9.监视模块：基于所有设备的动态控制画面配置触摸式的人机交互界面方式，对sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈，以及启动过程中每个开关分合的状态进行全过程监视。
10.优选的，获取模块，包括：
11.第一获取单元：根据西门子sfc系统组成部分，且结合每部分的功能选择控制，获取得到控制部分的集成；
12.第一确定单元：根据集成基于西门子sfc系统的预设工作方式，确定各控制集成之间的启动触发条件；
13.第二确定单元：基于所述各控制集成之间的启动触发条件，确定各控制集成之间的相对控制方式。
14.优选的，采集模块，包括：
15.第三确定单元：确定各控制集成在运行时西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备各自的当前状态；
16.第四确定单元：基于当前状态确定每个采集设备的数据采集条件；
17.配置单元：基于每个采集设备的数据采集条件和各控制集成之间的相对控制方式，分别配置西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的采集环境；
18.采集单元：在西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的采集环境中采集西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据。
19.优选的，还包括：
20.分类单元：将西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据按照数据类型进行数据分类；
21.制定单元：基于分类结果，确定分类数据中的数据特点，根据数据特点制定数据标签；
22.关联单元：根据数据标签将分类结果打包为多个数据集并与数据标签进行关联。
23.优选的，制定单元，包括：
24.第一确定子单元：基于分类结果，确定每一类型数据中分类数据的通用数据属性；
25.第二确定子单元：根据所述通用数据属性确定每一类型数据的多个映射标签；
26.获取子单元：获取每一类型数据的每个映射标签的标签映射域，确定标签映射域与每一类型数据的匹配度；
27.选择子单元：选择每一类型数据的最大匹配度的目标映射标签作为该类型数据的数据标签。
28.优选的，生成模块，包括：
29.转换单元：将所有状态数据转换为模拟信号并将模拟信号传入自研画面中；
30.第五确定单元：根据自研画面的状态变量确定西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量；
31.第一生成单元：获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的控制参数，根据控制参数生成每个设备的控制量；
32.第二生成单元：基于每个设备的控制量和该设备的模拟量和开关量生成实时的动态控制画面。
33.优选的，监视模块，包括：
34.第二获取单元：基于所有设备的动态控制画面确定最佳交互方式，获取最佳交互方式的交互参数；
35.接收单元：根据交互参数配置触摸式的人机交互界面方式，通过远程接收sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈；
36.监视单元：根据sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈对每个开关分合的状态进行全过程监视。
37.优选的，还包括：
38.第三获取单元：对所述设备数据进行冗余和降维处理，获取处理后的设备数据；
39.第四获取单元：对所述处理后的设备数据进行特征提取，根据提取结果获取设备数据的初始特征集合；
40.整合单元：从所述初始特征集合中调取与状态相关的关键特征并将其整合为关键特征子集；
41.第五获取单元：获取西门子sfc的拓扑结构信息和预设运行方式信息以及西门子sfc的每个控制节点的节点属性；
42.第六确定单元：根据每个控制节点的节点属性和所述拓扑结构信息以及预设运行方式信息确定每个控制节点的控制拓扑权重值；
43.第七确定单元：基于每个控制节点的控制拓扑权重值确定出设备数据中每个控制量的基础值；
44.第六获取单元：获取所述设备数据对应的时序特征信息；
45.提取单元：根据所述时序特征信息从所述设备数据中提取每个控制量的时序序列数据；
46.第八确定单元：基于每个控制量的时序数列数据确定该控制量的控制特征信息；
47.第七获取单元：将每个控制量的时序序列数据和基础值作为模型输入样本，同时将每个控制量的控制特征信息作为模型输出样本训练预设网络模型以获取每个控制量的识别模型；
48.第八获取单元：利用每个控制量的识别模型获取关键特征子集中每个关键特征的目标时序数列数据对应的目标控制特征；
49.第九获取单元：根据每个关键特征的目标控制特征获取每个控制量的第一运行特征；
50.第九确定单元：获取每个控制量的目标控制特征在所述设备数据中的变化情况，根据所述变化情况确定每个控制量的控制变化规则；
51.确认单元：将控制变化规则相似度大于等于预设阈值的控制量确认为同类控制，将每类控制中任一控制量的第二目标运行特征确认为类控制的最终运行特征。
52.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
53.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
54.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
55.图1为本发明实施例中一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统的结构图；
56.图2为本发明实施例中获取模块的结构图；
57.图3为西门子sfc加入一个触摸式的人机交互界面装置的控制部分网络图；
58.图4为触摸式的人机交互界面装置中不同颜色表示tcs命令、sfc状态和相关开关的状态的示意图；
59.图5为西门子sfc停止状态和sfc运行状态拖动机组过程中，画面显示示意图。
具体实施方式
60.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
61.实施例1：
62.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，如图1所示，该系统包括：
63.获取模块：获取西门子sfc系统控制部分的集成，并获取各控制集成之间的相对控制方式；
64.采集模块：根据所述各控制集成之间的相对控制方式采集西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据；
65.生成模块：将所有状态数据传入自研画面中，获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量，并生成实时的动态控制画面；
66.监视模块：基于所有设备的动态控制画面配置触摸式的人机交互界面方式，对sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈，以及启动过程中每个开关分合的状态进行全过程监视。
67.该实施例中，相对控制方式是指西门子sfc系统控制部分由s7-300系列plc和cu320组成，两者之间采用profibus dp通讯，tcs与sfc以及励磁与sfc之间的信号采用硬接线方式，包括tcs给sfc命令和sfc状态反馈给tcs、sfc给励磁命令和励磁状态反馈给sfc。
68.该实施例中，自研画面是指自研的可以展示西门子sfc启动过程中的模拟量和开关量的画面。
69.该实施例中，状态数据是指所有设备在不同状态下的数据，其中，不同状态包括：高速运行状态、低速运行状态、故障状态，比如，在故障状态下，励磁系统的上电量为0。
70.该实施例中，动态控制画面是指能够显示出西门子sfc启动过程中，各个开关量的分合状态以及sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈。
71.该实施例中，人机交互界面是指人与计算机系统之间的通信媒体或手段，是人与计算机之间进行各种符号和动作的双向信息交换的平台。
72.上述技术方案的有益效果是：通过获取西门子sfc各集成之间的控制方式，采集所有设备的状态数据，并将状态数据传入自研画面，生成实时的动态控制画面，并配置触摸式的人机交互界面方式，能够快速定位设备运行出现的问题问题，还可以大大缩短故障分析时间，对运行的经济性与可靠性都有很大的提升。
73.实施例2：
74.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，如图2所示，获取模块，包括：
75.第一获取单元：根据西门子sfc系统组成部分，且结合每部分的功能选择控制，获取得到控制部分的集成；
76.第一确定单元：根据集成基于西门子sfc系统的预设工作方式，确定各控制集成之间的启动触发条件；
77.第二确定单元：基于所述各控制集成之间的启动触发条件，确定各控制集成之间的相对控制方式。
78.该实施例中，功能选择控制可以包括：控制功能、通信功能、诊断功能和处理速度。
79.该实施例中，预设工作方式包括：集中运行、独立运行。
80.该实施例中，启动触发条件比如是发电机带允许负荷运行时，励磁系统应能供给相应的励磁电流，或者是当发电机内部发生故障时,励磁系统应能快速灭磁。
81.该实施例中，相对控制方式是指西门子sfc系统控制部分由s7-300系列plc和cu320组成，两者之间采用profibus dp通讯，tcs与sfc以及励磁与sfc之间的信号采用硬接线方式，包括tcs给sfc命令和sfc状态反馈给tcs、sfc给励磁命令和励磁状态反馈给sfc。
82.上述技术方案的有益效果是：通过获取西门子sfc各控制部分的集成，基于西门子sfc的预设工作方式，确定各继承之间的启动触发条件，确定各集成之间的相对控制方式，为后续采集所有设备数据提供了前提条件。
83.实施例3：
84.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，采集模块，包括：
85.第三确定单元：确定各控制集成在运行时西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备各自的当前状态；
86.第四确定单元：基于当前状态确定每个采集设备的数据采集条件；
87.配置单元：基于每个采集设备的数据采集条件和各控制集成之间的相对控制方式，分别配置西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的采集环境；
88.采集单元：在西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的采集环境中采集西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据。
89.该实施例中，当前状态包括：运行状态、停止运行状态、设备对应的开关闭合或开启状态、记录状态、停止记录状态。
90.该实施例中，数据采集条件是指采集设备在采集数据时对应的所有设备的当前状态，比如在采集励磁系统的实时数据时，励磁系统应该是处于上电状态。
91.该实施例中，状态数据是指所有设备在不同状态下的数据。
92.上述技术方案的有益效果是：通过确定所有设备的当前状态，并确定每个采集设备的采集条件，从而对所有设备的采集环境进行配置，在采集环境中采集所有设备的状态数据，能够使采集的数据更加精准。
93.实施例4：
94.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，还包括：
95.分类单元：将西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据按照数据类型进行数据分类；
96.制定单元：基于分类结果，确定分类数据中的数据特点，根据数据特点制定数据标签；
97.关联单元：根据数据标签将分类结果打包为多个数据集并与数据标签进行关联。
98.该实施例中，数据类型包括数字型，比如代表电流的大小的数据；
99.字母型，比如代表各类设备的型号参数。
100.该实施例中，数据特点是指数据具有的独特的特征，比如获得该数据的速度、数据
的可变性、数据的真实性。
101.该实施例中，数据标签是指在数据处理过程中为数据添加的一种附加信息，它能够帮助更好地了解和分析数据。
102.该实施例中，数据标签可以有：电流大、电流不变等，将标签相同的数据打包为多个数据集。
103.上述技术方案的有益效果是：将所有设备的数据按照数据类型进行分类，并确定每类数据的特点，制定数据标签，根据数据标签将数据打包为多个数据集，能够更精准的将数据进行分类，便于观察。
104.实施例5：
105.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，制定单元，包括：
106.第一确定子单元：基于分类结果，确定每一类型数据中分类数据的通用数据属性；
107.第二确定子单元：根据所述通用数据属性确定每一类型数据的多个映射标签；
108.获取子单元：获取每一类型数据的每个映射标签的标签映射域，确定标签映射域与每一类型数据的匹配度；
109.选择子单元：选择每一类型数据的最大匹配度的目标映射标签作为该类型数据的数据标签。
110.该实施例中，数据属性包括：可能是布尔属性，是一种标称属性，只有两个状态：0或1，可能是数值属性，定量度量，用整数或实数值表示，也可能是连续属性，属性值为实数，一般用浮点变量表示，比如温度。
111.该实施例中，映射标签是每一类型数据所映射的多个功能标签。
112.该实施例中，标签映射域是每一个功能标签的涉及工业领域。
113.该实施例中，匹配度是每个工业领域与每一类型数据之间的数据产生匹配度。
114.上述技术方案的有益效果是：根据分类结果，确定每类数据的通用数据属性，从而确定每一类型数据的多个映射标签，获取标签映射域，确定标签映射域与每一类型数据的匹配度，能够精准的对数据进行数据标签，方便后期查找数据。
115.实施6：
116.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，生成模块，包括：
117.转换单元：将所有状态数据转换为模拟信号并将模拟信号传入自研画面中；
118.第五确定单元：根据自研画面的状态变量确定西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量；
119.第一生成单元：获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的控制参数，根据控制参数生成每个设备的控制量；
120.第二生成单元：基于每个设备的控制量和该设备的模拟量和开关量生成实时的动态控制画面。
121.该实施例中，模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号，比如电压、电流信号、压力信号、温度信号。
122.该实施例中，模拟量是指变量在一定范围连续变化的量，也就是在一定范围(定义域)内可以取任意值。
123.该实施例中，开关量是类似于开关的通断信号，不是开就是关。
124.该实施例中，控制参数是影响系统状态变量演化特征的一些物理参数，这些参数变化缓慢，它们在系统数学模型中常可作为常数处理，可由人从系统外部进行调整。
125.该实施例中，该实施例中，动态控制画面是指能够显示出西门子sfc启动过程中，各个开关量的分合状态以及sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈。
126.上述技术方案的有益效果是：通过将状态数据转化为模拟信号并传入自研画面中，确定西门子sfc所有设备的模拟量和开关量，并获取西门子sfc所有设备的控制参数，生成动态控制画面，便于对启动过程进行分析及故障排查处理，且可以实现对信号的实时记录并存储。
127.实施例7：
128.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，监视模块，包括：
129.第二获取单元：基于所有设备的动态控制画面确定最佳交互方式，获取最佳交互方式的交互参数；
130.接收单元：根据交互参数配置触摸式的人机交互界面方式，通过远程接收sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈；
131.监视单元：根据sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈对每个开关分合的状态进行全过程监视。
132.该实施例中，交互方式包括：语音交互、触屏交互、文字交互、视觉交互。
133.该实施例中，最佳交互方式是触屏交互。
134.该实施例中，交互参数比如是语音交互，那么就需要确定相关的参数，比如语音声音大小、语速的快慢、语音清晰度。
135.该实施例中，指令可以包括励磁系统允许上电、燃机点火、进入水洗模式。
136.上述技术方案的有益效果是：通过确定最佳交互方式的交互参数，配置触摸式的人机交互界面方式，远程接收西门子sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈，从而对每个开关分合的状态进行全过程监视，能够快速定位设备运行出现的问题，还可以大大缩短故障分析时间，对运行的经济性与可靠性都有很大的提升。
137.实施例8：
138.本发明提供一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，还包括：
139.第三获取单元：对所述设备数据进行冗余和降维处理，获取处理后的设备数据；
140.第四获取单元：对所述处理后的设备数据进行特征提取，根据提取结果获取设备数据的初始特征集合；
141.整合单元：从所述初始特征集合中调取与状态相关的关键特征并将其整合为关键特征子集；
142.第五获取单元：获取西门子sfc的拓扑结构信息和预设运行方式信息以及西门子sfc的每个控制节点的节点属性；
143.第六确定单元：根据每个控制节点的节点属性和所述拓扑结构信息以及预设运行方式信息确定每个控制节点的控制拓扑权重值；
144.第七确定单元：基于每个控制节点的控制拓扑权重值确定出设备数据中每个控制量的基础值；
145.第六获取单元：获取所述设备数据对应的时序特征信息；
146.提取单元：根据所述时序特征信息从所述设备数据中提取每个控制量的时序序列数据；
147.第八确定单元：基于每个控制量的时序数列数据确定该控制量的控制特征信息；
148.第七获取单元：将每个控制量的时序序列数据和基础值作为模型输入样本，同时将每个控制量的控制特征信息作为模型输出样本训练预设网络模型以获取每个控制量的识别模型；
149.第八获取单元：利用每个控制量的识别模型获取关键特征子集中每个关键特征的目标时序数列数据对应的目标控制特征；
150.第九获取单元：根据每个关键特征的目标控制特征获取每个控制量的第一运行特征；
151.第九确定单元：获取每个控制量的目标控制特征在所述设备数据中的变化情况，根据所述变化情况确定每个控制量的控制变化规则；
152.确认单元：将控制变化规则相似度大于等于预设阈值的控制量确认为同类控制，将每类控制中任一控制量的第二目标运行特征确认为类控制的最终运行特征。
153.该实施例中，降维处理是指降维就是一种对高维度特征数据预处理方法，降维是将高维度的数据保留下重要的一些特征,去除噪声和不重要的特征，从而实现提升数据处理速度的目的。
154.该实施例中，检测设备数据中的无用数据分布情况；
155.根据所述无用数据分布情况确定每个无用数据的属性值；
156.基于每个无用数据的属性值计算出设备数据中无用数据的影响因子：
[0157][0158]
其中，wk表示为第k个设备数据中无用数据的影响因子，n表示所有设备数据中无用数据的总数量，nk表示为第k个设备数据中无用数据的数量，y表示为第y个无用数据，ly表示为第y个无用数据的属性值，l表示为正常数据的参考属性值，γy表示为第y个无用数据与设备数据中其他有用数据的冲突因子，表示为第y个无用数据对设备数据中其他有用数据的干扰因子，e表示为自然常数，取值为2.72，μk表示为第k个设备数据的数据完整性，取值范围为(0，1)；a1表示为常数，取值为0.8；
[0159]
确认设备数据中无用数据的影响因子是否大于等于预设阈值，若是，确认该设备数据中存在不良数据，若否，确认该设备数据中不存在不良数据；
[0160]
根据确认结果剔除设备数据中的不良数据。
[0161]
该实施例中，特征提取是对数据的特征进行提取，比如数据的容量、种类、可变性。
[0162]
该实施例中，设备数据的初始特征集合表示为设备数据的数据组成项的表现特征的集合，比如该数据是代表序号、设备型号、设备的测量数据。。
[0163]
该实施例中，与状态相关的关键特征表示为与设备状态评估挂钩的数据组成项对应的特征数据特征，比如是上电量为0，则表示励磁系统处于关闭状态。
[0164]
该实施例中，预设运行方式信息表示为西门子sfc的预设运行线路信息和每条线路上的控制信息。
[0165]
该实施例中，关键特征子集是将所有关键特征整合为一个数据子集。
[0166]
该实施例中，拓扑结构信息是西门子sfc系统中各个设备相互连接的物理布局信息。
[0167]
该实施例中，节点属性包括：节点的名称，比如元素节点的名称与标签名相同，节点的值，比如元素节点的节点值是undefined或null，节点的类型。
[0168]
该实施例中，控制拓扑权重值是每个控制节点对于设备控制的控制权重，根据每个控制节点所控制设备的数量和对每个控制设备的控制参数确定的。
[0169]
其中，每个控制节点对应一个控制拓扑权重值，根据节点属性，获取每个控制量的每个控制节点的多个控制拓扑权重值，根据多个控制拓扑权重值确定预设的基础值。
[0170]
该实施例中，基础值是指控制量不能超过的数值，每个控制设备在控制节点控制下每一项控制量的最小工作值，比如用开关控制上电量，其中控制量是电的实时速度，比如是1j/s。
[0171]
该实施例中，时序特征信息是指从时间序列数据中提取出对于研究问题有意义的特征信息，主要分为时域特征和频域特征。
[0172]
该实施例中，时序序列数据是每个控制量随着时间变化的状态向量序列数据，描述了被测量的主体在一个时间范围内的每个时间点上的测量值。
[0173]
该实施例中，控制变化规则是指比如当燃机点火时模式时，那么水洗模式就应该停止工作。
[0174]
该实施例中，控制变化规则相似度是指比如当进入燃机点火时，那么水洗模式、吹扫模式就应该停止工作，但是当励磁系统进入上电模式时，那么水洗模式停止工作，但是吹扫模式可以继续工作，那么水洗模式和吹扫模式的控制变化规则相似度为50％。
[0175]
该实施例中，第一运行特征可以是运行速度过快、平稳运行。
[0176]
该实施例中，预设阈值可以为0.51。
[0177]
该实施例中，设备数据对应的时序特征信息表示为在每个时间段中设备数据的统计特征信息。
[0178]
该实施例中，第二目标运行特征是指比如水洗模式和吹扫模式为同类控制，那么就可以选取水洗模式的运行特征作为最终运行特征，比如每10分钟运行一次。
[0179]
该实施例中，控制特征信息表示为每个控制量对应的控制频率和控制强度信息。
[0180]
上述技术方案的有益效果是：通过获取设备数据的初始特征集合可以快速地将设备数据中的子数据进行特征归化处理，从而可以统计出每个维度的数据特征，为后续进行控制量的运行特征判定奠定了条件，进一步的，通过构建每个控制量的识别模型可以快速地获取到关键特征子集中每个关键特征的目标时序数列数据对应的目标控制特征进而可以精准地确定该控制量的运行特征，提高了数据获取效率和精度。
[0181]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，该系统包括：获取模块：获取西门子sfc系统控制部分的集成，并获取各控制集成之间的相对控制方式；采集模块：根据所述各控制集成之间的相对控制方式采集西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据；生成模块：将所有状态数据传入自研画面中，获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量，并生成实时的动态控制画面；监视模块：基于所有设备的动态控制画面配置触摸式的人机交互界面方式，对sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈，以及启动过程中每个开关分合的状态进行全过程监视。2.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，获取模块，包括：第一获取单元：根据西门子sfc系统组成部分，且结合每部分的功能选择控制，获取得到控制部分的集成；第一确定单元：根据集成基于西门子sfc系统的预设工作方式，确定各控制集成之间的启动触发条件；第二确定单元：基于所述各控制集成之间的启动触发条件，确定各控制集成之间的相对控制方式。3.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，采集模块，包括：第三确定单元：确定各控制集成在运行时西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备各自的当前状态；第四确定单元：基于当前状态确定每个采集设备的数据采集条件；配置单元：基于每个采集设备的数据采集条件和各控制集成之间的相对控制方式，分别配置西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的采集环境；采集单元：在西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的采集环境中采集西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据。4.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，还包括：分类单元：将西门子sfc、励磁、tcs以及所有的辅助设备的状态数据按照数据类型进行数据分类；制定单元：基于分类结果，确定分类数据中的数据特点，根据数据特点制定数据标签；关联单元：根据数据标签将分类结果打包为多个数据集并与数据标签进行关联。5.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，制定单元，包括：第一确定子单元：基于分类结果，确定每一类型数据中分类数据的通用数据属性；第二确定子单元：根据所述通用数据属性确定每一类型数据的多个映射标签；获取子单元：获取每一类型数据的每个映射标签的标签映射域，确定标签映射域与每一类型数据的匹配度；选择子单元：选择每一类型数据的最大匹配度的目标映射标签作为该类型数据的数据
标签。6.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，生成模块，包括：转换单元：将所有状态数据转换为模拟信号并将模拟信号传入自研画面中；第五确定单元：根据自研画面的状态变量确定西门子sfc在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量；第一生成单元：获取西门子sfc在启动顺控中的所有设备的控制参数，根据控制参数生成每个设备的控制量；第二生成单元：基于每个设备的控制量和该设备的模拟量和开关量生成实时的动态控制画面。7.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，监视模块，包括：第二获取单元：基于所有设备的动态控制画面确定最佳交互方式，获取最佳交互方式的交互参数；接收单元：根据交互参数配置触摸式的人机交互界面方式，通过远程接收sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈；监视单元：根据sfc启动过程中收到的指令和发出的反馈对每个开关分合的状态进行全过程监视。8.根据权利要求1所述的基于西门子sfc的燃机启动过程监控系统，其特征在于，还包括：第三获取单元：对所述设备数据进行冗余和降维处理，获取处理后的设备数据；第四获取单元：对所述处理后的设备数据进行特征提取，根据提取结果获取设备数据的初始特征集合；整合单元：从所述初始特征集合中调取与状态相关的关键特征并将其整合为关键特征子集；第五获取单元：获取西门子sfc的拓扑结构信息和预设运行方式信息以及西门子sfc的每个控制节点的节点属性；第六确定单元：根据每个控制节点的节点属性和所述拓扑结构信息以及预设运行方式信息确定每个控制节点的控制拓扑权重值；第七确定单元：基于每个控制节点的控制拓扑权重值确定出设备数据中每个控制量的基础值；第六获取单元：获取所述设备数据对应的时序特征信息；提取单元：根据所述时序特征信息从所述设备数据中提取每个控制量的时序序列数据；第八确定单元：基于每个控制量的时序数列数据确定该控制量的控制特征信息；第七获取单元：将每个控制量的时序序列数据和基础值作为模型输入样本，同时将每个控制量的控制特征信息作为模型输出样本训练预设网络模型以获取每个控制量的识别模型；第八获取单元：利用每个控制量的识别模型获取关键特征子集中每个关键特征的目标
时序数列数据对应的目标控制特征；第九获取单元：根据每个关键特征的目标控制特征获取每个控制量的第一运行特征；第九确定单元：获取每个控制量的目标控制特征在所述设备数据中的变化情况，根据所述变化情况确定每个控制量的控制变化规则；确认单元：将控制变化规则相似度大于等于预设阈值的控制量确认为同类控制，将每类控制中任一控制量的第二目标运行特征确认为类控制的最终运行特征。

技术总结
本发明提供了一种基于西门子SFC的燃机启动过程监控系统，属于过程监控技术领域，其系统包括：获取模块：获取西门子SFC系统控制部分的集成，并获取各控制集成之间的相对控制方式；采集模块：根据各控制集成之间的相对控制方式采集西门子SFC、励磁、TCS以及所有的辅助设备的状态数据；生成模块：将所有状态数据传入自研画面中，获取西门子SFC在启动顺控中的所有设备的模拟量和开关量，并生成实时的动态控制画面；监视模块：基于所有设备的动态控制画面配置触摸式的人机交互界面方式，对启动过程中收到的指令和发出的反馈以及启动过程中每个开关分合的状态进行全过程监视。解决了启动过程繁琐导致的浪费时间、经济和遇到问题时能快速启动的及时性的问题。能快速启动的及时性的问题。能快速启动的及时性的问题。


技术研发人员：李清平 孔明 周春
受保护的技术使用者：华能上海燃机发电有限责任公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/15