用于监测发电厂保护阀的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于监测发电厂保护阀的装置，其特征在于，包括前端阀门信号采集设备、后台服务器和DCS控制系统；所述前端阀门信号采集设备包括至少两个阀门开关状态信号采集传感器、中央数据处理模块、4G无线通信传输模块和太阳能供电模块；其中至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“关”状态。本发明专利技术提供的用于监测发电厂保护阀的装置，采用了冗余设计技术，在每个阀井保护阀上安装至少2个开关状态信号采集传感器，双方的变化使两个传感器彼此间进行了相互验证，提高了提高燃气管道保护阀开/关状态监测的准确度。

Device for monitoring a protective valve in a power plant

The invention discloses a method for monitoring power plant protection valve device, which is characterized in that the front valve includes signal acquisition device, server and DCS control system; the front valve signal acquisition device includes at least two valve switch signal acquisition sensor, a central data processing module, 4G wireless communication module and solar power module; at least one of the valve switch state signal acquisition sensor for monitoring and protection of the valve open state, at least one of the valve switch state signal acquisition sensor for monitoring the protection valve in the \off\ state. For monitoring the power plant protection valve device provided by the invention adopts redundancy design technology, the installation of at least 2 switch signal acquisition sensor in each valve shaft protection valve, both changes in the two sensors each other for mutual authentication, improves the accuracy of the gas pipeline protection valve on / off state monitoring.

【技术实现步骤摘要】
用于监测发电厂保护阀的装置
本专利技术涉及电力电气领域，特别涉及一种用于监测发电厂保护阀的装置。
技术介绍
与燃煤火力发电相比，燃气发电具有能源转换效率高、污染物排放少、启停迅速、运行灵活等特点。近年来，我国燃气发电产业持续快速发展，为优化能源结构、促进节能减排、缓解电力供需矛盾、确保电网安全稳定发挥了重要作用。近年燃气发电厂在生产过程中，发生了多起因燃气管道保护阀异常关闭而造成厂内发电机组设备空负荷运转而损坏的事故案例，给电厂造成数百万甚至上千万元的巨大经济损失。通过网上搜索，目前还没有搜到与本专利技术相关或类似的产品与技术文章。本
技术实现思路
能够对燃气发电厂的燃气管道阀井保护阀开/关进行实时监测，并及时将保护阀异常动作信号发送到发电厂内的DCS公用控制系统，DCS公用控制系统利用接收到的保护阀异常动作信号对发电机组设备在第一时间进行控制操作，能够有效避免厂内发电机组设备空负荷运转而损坏的事故发生。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于解决上述问题，提供一种能够对发电厂保护阀异常动作进行及时有效监测的设备。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：用于监测发电厂保护阀的装置，其特征在于，包括前端阀门信号采集设备、后台服务器和DCS控制系统；所述前端阀门信号采集设备包括至少两个阀门开关状态信号采集传感器、中央数据处理模块、4G无线通信传输模块和太阳能供电模块；其中至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“关”状态；所述前端阀门信号采集设备以预定时间通过4G无线网络向后台服务器发送当前阀门状态信号，所述后台服务器收到此信息后会同时分别向所述前端阀门信号采集设备发送ACK握手响应信号和向所述DCS控制系统发送阀门状态信号，所述DCS控制系统收到此状态型号后立即向所述后台服务器发送ACK握手响应信号。进一步，优选的，所述前端阀门信号采集设备，其中央数据处理模块CPU采用工业级ARMCortex嵌入式技术。进一步，优选的，所述前端阀门信号采集设备，其外壳材质选取铜材质，其外壳表面采用屏蔽绝缘电镀涂层。进一步，优选的，所述前端阀门信号采集设备是DC12V供电，采用“太阳能+蓄电池”的低功耗供电方式。进一步，优选的，所述太阳能充放电采用最大功率跟踪控制技术，具有强充、均衡充、浮充三阶段自动控制充电模式。进一步，优选的，所述后台服务器采用级别告警技术：在燃气管道阀井保护阀状态发生变化时，根据告警信息的紧急程度不同，所述后台服务器分别以不同告警频率向厂内不同级别人员发送告警信息。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：1、本专利技术提供的用于监测发电厂保护阀的装置，根据燃气保护阀阀门结构及开/关动作移动等特点设计、研发，具有实用性强、免维护、应用简单、智能化等特点，能够对电厂保护阀阀门开关状态的异常变化进行全天候实时监测，实现无人值守的智能化管理。2、本专利技术提供的用于监测发电厂保护阀的装置，在阀门状态发生变化时，能够在第一时间发出告警信息，为电厂内DCS公用控制系统对发电机组设备进行相应的保护控制动作提供有效判据。3、本专利技术提供的用于监测发电厂保护阀的装置，采用了冗余设计技术，在每个阀井保护阀上安装至少2个开关状态信号采集传感器，至少其中一个传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少另一个传感器用于监测保护阀门的“关”状态；当保护阀门的开/状态发生变化时，两个传感器的监测信号肯定都将发生变化，双方的变化使两个传感器彼此间进行了相互验证，从而提高了提高燃气管道保护阀开/关状态监测的准确度，将误报率降低为零，满足电厂设备工业级、高可靠性的需求。4、本专利技术提供的用于监测发电厂保护阀的装置，前端阀门信号采集设备采用DC12V供电，采用太阳能+蓄电池的低功耗供电方式，在持续阴雨天情况下，设备科稳定工作60天以上。在太阳能充放电方面，设计有先进的MPPT(最大功率跟踪)控制技术、高低压保护、自动恢复、温度补偿、具有强充、均衡充、浮充三阶段自动控制充电模式等功能。5、本专利技术提供的用于监测发电厂保护阀的装置，在燃气电厂的投入应用，对保护发电机组设备、保证燃气电厂持续安全生产具有重要意义。附图说明图1是实施例用于监测发电厂保护阀的装置模块连接示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例参照图1所示，一种用于监测发电厂保护阀的装置，其特征在于，包括前端阀门信号采集设备、后台服务器和DCS控制系统；所述前端阀门信号采集设备包括至少两个阀门开关状态信号采集传感器、中央数据处理模块、4G无线通信传输模块和太阳能供电模块；其中至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“关”状态；所述前端阀门信号采集设备以预定时间通过4G无线网络向后台服务器发送当前阀门状态信号，所述后台服务器收到此信息后会同时分别向所述前端阀门信号采集设备发送ACK握手响应信号和向所述DCS控制系统发送阀门状态信号，所述DCS控制系统收到此状态型号后立即向所述后台服务器发送ACK握手响应信号。需要说明的是，本实施例提供的用于监测发电厂保护阀的装置，采用了冗余设计技术，在每个阀井保护阀上安装至少2个开关状态信号采集传感器，至少其中一个传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少另一个传感器用于监测保护阀门的“关”状态；当保护阀门的开/状态发生变化时，两个传感器的监测信号肯定都将发生变化，双方的变化使两个传感器彼此间进行了相互验证，从而提高了提高燃气管道保护阀开/关状态监测的准确度，将误报率降低为零，满足电厂设备工业级、高可靠性的需求。进一步，优选的，所述前端阀门信号采集设备，其中央数据处理模块CPU采用工业级ARMCortex嵌入式技术。进一步，优选的，所述前端阀门信号采集设备，其外壳材质选取铜材质，其外壳表面采用屏蔽绝缘电镀涂层。本实施例采用工业级ARMCortex嵌入式技术研制前端中央数据处理模块CPU，对开关状态监测传感器采集的燃气管道保护阀状态信号进行采集处理，然后采用4G无线传输技术将保护阀状态信号发送到厂内的后台服务器，后台服务器将信号发送到厂内的DCS公用控制系统，DCS根据收到的信号对厂内的发电机组设备采取相应的控制动作。本实施例中的保护阀门开关状态信号采集传感器，根据燃气保护阀阀门结构及开/关动作移动等特点量身设计，采用非接触直接感应方式对阀门开关状态进行实时监测，传感器内部电路设计有高频振荡电路，能够把阀门的移动信息和存在信息转换为电气信号，根据捕捉阀门移动引起的电气信号容量变化，从而可以快速准确判断保护阀阀门开/关状态变化（响应频率为0~15kHz）。本实施例中的保护阀门开关状态信号采集传感器，通过精选工业级元器件、对元件进行老化处理、选用高稳定度电源；在电路设计过程中，采用补偿和调制两种手段，设计能够抑制温漂的线性化偏置电路（设计了偏置主体电路和抑制温漂电流镜）等有效措施，保证保护阀门开关状态信号采集传感器在野外阀井恶劣环境下运行，具有优异的稳定性和环境适应性能（工作温度范围-40℃~75℃)，能够满足发电厂设备工业级和高稳定性的应用需求。需要说本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于监测发电厂保护阀的装置，其特征在于，包括前端阀门信号采集设备、后台服务器和DCS控制系统；所述前端阀门信号采集设备包括至少两个阀门开关状态信号采集传感器、中央数据处理模块、4G无线通信传输模块和太阳能供电模块；其中至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“关”状态；所述前端阀门信号采集设备以预定时间通过4G无线网络向后台服务器发送当前阀门状态信号，所述后台服务器收到此信息后会同时分别向所述前端阀门信号采集设备发送ACK握手响应信号和向所述DCS控制系统发送阀门状态信号，所述DCS控制系统收到此状态型号后立即向所述后台服务器发送ACK握手响应信号。

【技术特征摘要】
1.用于监测发电厂保护阀的装置，其特征在于，包括前端阀门信号采集设备、后台服务器和DCS控制系统；所述前端阀门信号采集设备包括至少两个阀门开关状态信号采集传感器、中央数据处理模块、4G无线通信传输模块和太阳能供电模块；其中至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“开”状态，至少一个所述阀门开关状态信号采集传感器用于监测保护阀门的“关”状态；所述前端阀门信号采集设备以预定时间通过4G无线网络向后台服务器发送当前阀门状态信号，所述后台服务器收到此信息后会同时分别向所述前端阀门信号采集设备发送ACK握手响应信号和向所述DCS控制系统发送阀门状态信号，所述DCS控制系统收到此状态型号后立即向所述后台服务器发送ACK握手响应信号。2.根据权利要求1所述的用于监测发电厂保护阀的装置，其特征在于：所述前端阀门信号采集设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红彬，刘靖，
申请(专利权)人：广州环名科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44