基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置及其测量方法。偏心相位角测量方法包括：当汽轮机转轴转动时，实时监测键相电流信号和偏心电流信号，从同一个计时起点开始测量汽轮机转轴的转动周期以及汽轮机转轴的偏心时间，偏心时间为从计时起点开始至检测到最大偏心信号时的累计时间；根据汽轮机转轴的偏心时间与转动周期计算得到汽轮机转轴的偏心角度，偏心角度为汽轮机转轴的最大偏心点沿着转动方向上在偏心时间内的转动角度；根据偏心角度和获取到的第一夹角计算最大偏心点与标记点在转动方向上的第二夹角，作为偏心相位角，从而实时在线地监测汽轮机转轴的偏心状态，同时降低了检测成本。

【技术实现步骤摘要】
基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置及其测量方法
本专利技术属于汽轮机在线监测
，具体地讲，涉及一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置及其测量方法、计算机可读存储介质、计算机设备。
技术介绍
现阶段火力发电厂TSI系统(汽轮机监视系统，TurbineSupervisoryInstruments，简称TSI)均通过现场各种探头对汽轮机各种保护进行监视报警与跳闸，其中依靠TSI系统提供的偏心信号仅仅为绝对监测信号，而需要采集到偏心的相对相位角度需借助TDM振动分析系统(TURBINEDIGNOSISMANAGEMENT，旋转机械诊断监测管理系统，简称TDM)进行分析监测，且属于临时性监测，不便于相位角的实时在线监测。如在DCS系统提供出偏心与振动的相对相位角实时监测信号，可为汽轮机轴的动平衡分析、故障分析及诊断提供较大帮助。
技术实现思路
(一)本专利技术所要解决的技术问题本专利技术解决的技术问题是：如何实现汽轮机转轴的偏心相位角的实时在线测量。(二)本专利技术所采用的技术方案一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，用于测量汽轮机转轴的偏心相位角，所述汽轮机转轴具有标记点，所述偏心相位角测量方法包括：当汽轮机转轴转动时，实时监测键相电流信号和偏心电流信号，从同一个计时起点开始测量汽轮机转轴的转动周期以及汽轮机转轴的偏心时间，所述偏心时间为从所述计时起点开始至检测到最大偏心信号时的累计时间；根据所述汽轮机转轴的所述偏心时间与所述转动周期计算得到所述汽轮机转轴的偏心角度，所述偏心角度为所述汽轮机转轴的最大偏心点沿着转动方向上在偏心时间内的转动角度；根据所述偏心角度和获取到的第一夹角计算所述最大偏心点与所述标记点在转动方向上的第二夹角，作为偏心相位角，其中第一夹角为在计时起点时偏心信号探头在所述汽轮机转轴上的投影点与所述标记点在沿着转动方向上的夹角。优选地，所述标记点为所述汽轮机转轴上开设的键相槽，所述测量汽轮机转轴的转动周期的方法为：当汽轮机转轴转动时，将键相槽与键相信号探头的对准时刻作为计时起点，并开始统计键相信号累积时间直至键相槽与键相信号探头再次对准，统计到的键相信号累积时间作为汽轮机转轴转动一周的转动周期。优选地，在步骤S10中，所述偏心角度的计算公式为：其中，α为偏心角度，T为转动周期，t为偏心时间。优选地，所述转动方向为顺时针方向，当偏心角度小于或等于所述第一夹角时，所述第二夹角的计算公式为：θ2＝θ1-α，其中，θ2为第二夹角，θ1为第一夹角。优选地，当偏心角度大于所述第一夹角时，所述第二夹角的计算公式为：θ2＝360°-α+θ1。本申请还公开了一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置，用于测量汽轮机转轴的偏心相位角，所述汽轮机转轴具有标记点，偏心相位角测量装置包括：键相信号探测模块，用于探测汽轮机转轴转动时的键相电流信号；偏心信号探测模块，用于探测汽轮机转轴转动时的偏心电流信号；基于集散式控制系统的信号处理模块，包括：统计单元，用于接收键相电流信号和偏心电流信号，并从从同一个计时起点开始根据键相电流信号统计汽轮机转轴的转动周期，根据偏心电流信号统计汽轮机转轴的偏心时间；计算单元，用于根据所述偏心时间与所述转动周期计算得到所述汽轮机转轴的偏心角度，所述偏心角度为所述汽轮机转轴的最大偏心点沿着转动方向上在偏心时间内的转动角度，以及根据所述偏心角度和获取到的第一夹角计算所述最大偏心点与所述标记点在转动方向上的第二夹角，作为偏心相位角，其中第一夹角为在计时起点时偏心信号探头在所述汽轮机转轴上的投影点与所述标记点在沿着转动方向上的夹角。优选地，所述标记点为所述汽轮机转轴上开设的键相槽，所述键相信号探测模块包括依次连接的键相信号探头、第一前置器、第一转换器，所述键相信号探头用于探测汽轮机转轴转动时的键相电压信号，所述第一前置器用于将键相电压信号传递至所述第一转换器，经所述第一转换器转换为键相电流信号。优选地，所述偏心信号探测模块包括依次连接的偏心信号探头、第二前置器、第二转换器，所述偏心信号探头用于探测汽轮机转轴转动时的偏心电压信号，所述第二前置器用于将偏心电压信号传递至所述第二转换器，经所述第二转换器转换为偏心电流信号。本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有基于集散式控制系统的偏心相位角测量程序，所述基于集散式控制系统的偏心相位角测量程序被处理器执行时实现上述的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法。本申请还公开了一种计算机设备，所述计算机设备包括计算机可读存储介质、处理器和存储在所述计算机可读存储介质中的基于集散式控制系统的偏心相位角测量程序，所述基于集散式控制系统的偏心相位角测量程序被处理器执行时实现上述的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法。(三)有益效果本专利技术公开了一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，相对于传统的测量方法，具有如下技术效果：基于集散式控制系统，实时监测监测汽轮机转轴转动时的键相电流信号和偏心电流信号，并分别根据键相电流信号和偏心电流信号检测到汽轮机转轴的转动周期以及汽轮机转轴的偏心时间，从而进一步计算到最大偏心点与标记点在转动方向上的偏心相位角，可以确定最大偏心点所在位置，实时在线地监测汽轮机转轴的偏心状态，同时降低了检测成本。附图说明图1为本专利技术的实施例的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法的流程图；图2为本专利技术的实施例的基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置的整体架构图；图3为本专利技术的实施例的最大偏心点的分布示意图；图4为本专利技术的实施例的最大偏心点的另一分布示意图；图5为本专利技术的实施例的计算机设备示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在详细描述本申请的各个实施例之前，首先简单描述本申请的专利技术构思：现有的偏心相位角测量方案中，一般利用外接设备TDM系统进行临时性测量，需要额外采购该设备，成本较高，且通常在发生故障时才会进行测量，实时性较差。本申请基于集散式控制系统，实时监测汽轮机转轴转动时的键相电流信号和偏心电流信号，从同一个计时起点开始测量汽轮机转轴的转动周期以及汽轮机转轴的偏心时间，根据所述汽轮机转轴的所述偏心时间与所述转动周期计算得到所述汽轮机转轴的偏心角度，并进一步根据所述偏心角度和获取到的第一夹角计算所述最大偏心点与所述标记点在转动方向上的第二夹角，作为偏心相位角，这样根据标记点的位置便可确定最大偏心点所在位置，从而进行汽轮机轴的动平衡调整，这样可实时在线地监测偏心相位角，利于进行故障分析。如图1和图2所示，本实施例一的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法包括如下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，用于测量汽轮机转轴的偏心相位角，所述汽轮机转轴具有标记点，其特征在于，所述偏心相位角测量方法包括：/n当汽轮机转轴转动时，实时监测键相电流信号和偏心电流信号，从同一个计时起点开始测量汽轮机转轴的转动周期以及汽轮机转轴的偏心时间，所述偏心时间为从所述计时起点开始至检测到最大偏心信号时的累计时间；/n根据所述汽轮机转轴的所述偏心时间与所述转动周期计算得到所述汽轮机转轴的偏心角度，所述偏心角度为所述汽轮机转轴的最大偏心点沿着转动方向上在偏心时间内的转动角度；/n根据所述偏心角度和获取到的第一夹角计算所述最大偏心点与所述标记点在转动方向上的第二夹角，作为偏心相位角，其中第一夹角为在计时起点时偏心信号探头在所述汽轮机转轴上的投影点与所述标记点在沿着转动方向上的夹角。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，用于测量汽轮机转轴的偏心相位角，所述汽轮机转轴具有标记点，其特征在于，所述偏心相位角测量方法包括：
当汽轮机转轴转动时，实时监测键相电流信号和偏心电流信号，从同一个计时起点开始测量汽轮机转轴的转动周期以及汽轮机转轴的偏心时间，所述偏心时间为从所述计时起点开始至检测到最大偏心信号时的累计时间；
根据所述汽轮机转轴的所述偏心时间与所述转动周期计算得到所述汽轮机转轴的偏心角度，所述偏心角度为所述汽轮机转轴的最大偏心点沿着转动方向上在偏心时间内的转动角度；
根据所述偏心角度和获取到的第一夹角计算所述最大偏心点与所述标记点在转动方向上的第二夹角，作为偏心相位角，其中第一夹角为在计时起点时偏心信号探头在所述汽轮机转轴上的投影点与所述标记点在沿着转动方向上的夹角。


2.根据权利要求1所述的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，其特征在于，所述标记点为所述汽轮机转轴上开设的键相槽，所述测量汽轮机转轴的转动周期的方法为：
当汽轮机转轴转动时，将键相槽与键相信号探头的对准时刻作为计时起点，并开始统计键相信号累积时间直至键相槽与键相信号探头再次对准，统计到的键相信号累积时间作为汽轮机转轴转动一周的转动周期。


3.根据权利要求2所述的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，其特征在于，在步骤S10中，所述偏心角度的计算公式为：



其中，α为偏心角度，T为转动周期，t为偏心时间。


4.根据权利要求3所述的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，其特征在于，所述转动方向为顺时针方向，当偏心角度小于或等于所述第一夹角时，所述第二夹角的计算公式为：
θ2＝θ1-α，
其中，θ2为第二夹角，θ1为第一夹角。


5.根据权利要求4所述的基于集散式控制系统的偏心相位角测量方法，其特征在于，当偏心角度大于所述第一夹角时，所述第二夹角的计算公式为：
θ2＝360°-α+θ1。


6.一种基于集散式控制系统的偏心相位角测量装置，用于测量汽轮机转轴的偏心相位角，所述汽轮机转轴具有标记点，其特征在于，偏心相位角测量装置包括：
键相信...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟阳，刘志刚，张进，魏成魁，钟朝阳，张光涛，钟建红，王冬，黄作生，
申请(专利权)人：国家电投集团贵州金元金能工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52