柴油发电机数字孪生控制系统
本发明公开了柴油发电机数字孪生控制系统，涉及数字孪生技术领域，解决了机械控制方式难以实现实时监测，且无法准确掌握柴油机运行状态，导致柴油机故障无法正常工作的技术问题；数据采集模块采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，发送至模型构建模块和数据处理模块；模型构建模块构建柴油发电机数字孪生模型，且数字孪生模型的监测参数与对应的数据采集模块进行关联；数据处理模块对接收的数据进行处理，评估柴油发电机的输出功率，进而分析柴油发电机的工作状态；设备控制模块对出现异常的发电机进行检修；通过虚拟现实技术和物联网技术，实现对异常发电机进行及时预警和检修。
发明专利
CN202311590210.6
2023-11-22
CN117605588A
2024-02-27
F02D41/14(2006.01)
合肥康尔信电力系统有限公司
邹国祥
230000 安徽省合肥市经济技术开发区云门路158号厂房
合肥正则元起专利代理事务所(普通合伙)
王玉
安徽;34
1.柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，包括模型构建模块，以及与之相连接的数据采集模块和数据处理模块；所述数据处理模块与设备控制模块连接； 所述数据采集模块用于采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，包括温度、电流、电压、转速，发送至模型构建模块和数据处理模块； 所述模型构建模块用于根据发电机的历史运行数据以及发电机设备物理数据构建发电机的数字孪生模型； 所述数据处理模块用于对发电机的实时运行参数进行分析处理： 其中，将T周期内的电流、电压、转速分别进行均值处理，电流均值A，电压均值V，转速均值Z；由电压电流计算得到的发电机输出功率P0，由转速计算得到的发电机输出功率P1；将P0与P1进行比较，且设置P0、P1之间的差值阈值P2： 若P0-P1>P2，则发电机工作异常，发送发电机异常信号至数字孪生模型； 所述数字孪生模型对接收的信号进行处理： 当接收到发电机异常信号时，发电机数字孪生模型显示工作异常预警，并生成检修指令至设备控制模块； 所述设备控制模块对接收到的指令进行处理： 当接收到检修指令时，设备控制模块派维修人员对异常发电机进行及时维修。 2.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述数据采集模块用于采集发电机的历史运行数据和实时运行参数，包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和光电式转速传感器； 其中，温度传感器用于采集燃烧室和冷却液的温度数据，电流传感器用于采集电流，电压传感器用于采集电压，光电式转速传感器采集获取转速。 3.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，数据采集模块将采集到的发电机运行数据实时传输到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新。 4.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述P0与P1进行比较，包括： 若P0-P1≤P2，则发电机工作正常，发送发电机正常信号至数字孪生模型。 5.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述由电压电流计算得到的发电机输出功率P0： P0＝α×A×V 其中，α为功率因素，取值大于0。 6.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述由转速计算得到的发电机输出功率P1： P1＝β×Z 其中，β为扭矩，其取值与发电机的规格和性能参数相关。 7.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述数字孪生模型对接收的信号进行处理还包括： 当接收到燃烧室或冷却液温度过高信号时，发电机数字孪生模型发出高温预警，并生成燃烧室或冷却液降温指令至设备控制模块； 当接收到燃烧室或冷却液温度过低信号时，发电机数字孪生模型发出低温预警，并生成燃烧室或冷却液升温指令至设备控制模块； 当接收到发电机正常信号时，发电机数字孪生模型显示工作正常。 8.如权利要求1所述的柴油发电机数字孪生控制系统，其特征在于，所述设备控制模块对接收到的指令进行处理，包括： 当接收到降温指令时，其中，减少喷油器的喷油量，降低燃烧室温度； 打开散热器风机，降低冷却液温度； 当接收到升温指令时，增加喷油器的喷油量，提高燃烧室的温度；冷却液温度不做调整。