CN102383873B - Deh的远程监测控制系统 - Google Patents
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Abstract
DEH的远程监测控制系统，属于汽轮机控制领域，本发明为解决传统的DEH控制系统调试工作需要工程技术人员必须亲临现场的问题。本发明所述DEH的远程监测控制系统中，模拟信号采集模块采集DEH的现场模拟信号，模拟信号采集模块的输出端与多路模拟信号数据采集卡的输入端相连，多路模拟信号数据采集卡的输出端与信号处理模块的模拟信号输入端相连，开关信号采集模块采集DEH的现场开关信号，开关信号采集模块的输出端与多路开关信号数据采集卡的输入端相连，多路开关信号数据采集卡的输出端与信号处理模块的开关信号输入端相连，信号处理模块的输出端与计算机的输入端相连，信号处理模块的缓存输出端与存储单元的输入端相连。
Description
技术领域
本发明涉及DEH的远程监测控制系统，属于汽轮机控制领域。
背景技术
DEH(Digital Electric Hydraulic Control System，数字电液控制系统)是控制汽轮发电机组的关键设备，它控制机组启动、升速、暖机、冲临界、定速、并网、带初负荷、负荷控制及参与一次调频和AGC控制，它不仅涉及机组的正常控制还关系到机组的经济性和安全性。传统的DEH控制系统调试工作需要工程技术人员必须亲临现场，而随着近年来发电行业的快速发展，新机组建设及旧机组改造的数量大幅增加，使得现有DEH控制系统调试工程技术人员的任务量也大幅增加，而疲于奔走于各个电厂之间。另一方面，由于缺少对现场运行数据及时的获取，使得工程技术人员不能够在第一时间发现机组运行的问题，也不能够及时的给出解决问题的方案。
发明内容
本发明目的是为了解决传统的DEH控制系统调试工作需要工程技术人员必须亲临现场的问题，提供了一种DEH的远程监测控制系统。
本发明所述DEH的远程监测控制系统，它包括模拟信号采集模块、多路模拟信号数据采集卡、开关信号采集模块、多路开关信号数据采集卡、信号处理模块、计算机和存储单元，
模拟信号采集模块采集DEH的现场模拟信号，模拟信号采集模块的输出端与多路模拟信号数据采集卡的输入端相连，多路模拟信号数据采集卡的输出端与信号处理模块的模拟信号输入端相连，
开关信号采集模块采集DEH的现场开关信号，开关信号采集模块的输出端与多路开关信号数据采集卡的输入端相连，多路开关信号数据采集卡的输出端与信号处理模块的开关信号输入端相连，
信号处理模块的输出端与计算机的输入端相连，信号处理模块的缓存输出端与存储单元的输入端相连；
开关信号采集模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第一光电隔离器和第二光电隔离器，
第一二极管和第二二极管串联设置，第三二极管和第四二极管串联设置，上述两个串联电路反向并联在开关信号采集模块的两个输入端之间，
所述两个输入端中的一端同时与第一电阻的一端、第二光电隔离器的阳极输入端相连，第一电阻的另一端与第一光电隔离器的阴极输入端相连；
所述两个输入端中的另一端同时与第二电阻的一端、第一光电隔离器的阳极输入端相连，第二电阻(的另一端与第二光电隔离器的阴极输入端相连，
第一光电隔离器和第二光电隔离器的发射极连接在一起作为开关信号采集模块的一个输出端，第一光电隔离器和第二光电隔离器的集电极连接在一起作为开关信号采集模块的另一个输出端。
本发明的优点：本发明提供一种DEH控制系统远程监测诊断系统，以使工程技术人员不必亲临现场，通过网络(电话线)即可远程对DEH控制系统进行监测和诊断，从而第一时间发现问题、解决问题，并且通过对数据的大量实时监测而提出优化方案。
附图说明
图1是本发明所述DEH的远程监测控制系统的结构示意图；
图2是实施方式二的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述，它包括模拟信号采集模块1、多路模拟信号数据采集卡2、开关信号采集模块3、多路开关信号数据采集卡4、信号处理模块5、计算机6和存储单元7，
模拟信号采集模块1采集DEH的现场模拟信号，模拟信号采集模块1的输出端与多路模拟信号数据采集卡2的输入端相连，多路模拟信号数据采集卡2的输出端与信号处理模块5的模拟信号输入端相连，
开关信号采集模块3采集DEH的现场开关信号，开关信号采集模块3的输出端与多路开关信号数据采集卡4的输入端相连，多路开关信号数据采集卡4的输出端与信号处理模块5的开关信号输入端相连，
信号处理模块5的输出端与计算机6的输入端相连，信号处理模块5的缓存输出端与存储单元7的输入端相连。
具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，多路模拟信号数据采集卡2有32路的模拟信号通道。
具体实施方式三：本实施方式对实施方式一作进一步说明，多路开关信号数据采集卡4有16路的开关信号通道。
具体实施方式四：本实施方式对实施方式一作进一步说明，模拟信号采集模块1包括第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2和隔离变送模块1-1，
第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2并联在所述模拟信号采集模块1的两个输入端之间，所述两个输入端分别与隔离变送模块1-1的两个输入端相连，隔离变送模块1-1的输出端与多路模拟信号数据采集卡2的输入端相连。
具体实施方式五：本实施方式对实施方式一作进一步说明，开关信号采集模块3包括第一二极管D3、第二二极管D4、第三二极管D5、第四二极管D6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一光电隔离器3-1和第二光电隔离器3-2，
第一二极管D3和第二二极管D4串联设置，第三二极管D5和第四二极管D6串联设置，上述两个串联电路反向并联在开关信号采集模块3的两个输入端之间，
所述两个输入端中的一端同时与第一电阻R1的一端、第二光电隔离器3-2的阳极输入端相连，第一电阻R1的另一端与第一光电隔离器3-1的阴极输入端相连；
所述两个输入端中的另一端同时与第二电阻R2的一端、第一光电隔离器3-1的阳极输入端相连，第二电阻R2的另一端与第二光电隔离器3-2的阴极输入端相连，
第一光电隔离器3-1和第二光电隔离器3-2的发射极连接在一起作为开关信号采集模块3的一个输出端，第一光电隔离器3-1和第二光电隔离器3-2的集电极连接在一起作为开关信号采集模块3的另一个输出端。
具体实施方式六：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，它还包括用户端调制解调模块8、远程端调制解调模块9和公共电话网络10，信号处理模块5的输出端与用户端调制解调模块8的输入端相连，用户端调制解调模块8的输出端通过公共电话网络10与远程端调制解调模块9的输入端相连，远程端调制解调模块9的输出端与计算机6的输入端相连。
本实施方式所述DEH的远程监测控制系统，主要由用户端和远程端两部分组成，用户端包括模拟信号采集模块1、多路模拟信号数据采集卡2、开关信号采集模块3、多路开关信号数据采集卡4、信号处理模块5、存储单元7和用户端调制解调模块8，远程端包括计算机6和远程端调制解调模块9，
现场的模拟信号经模拟信号采集模块1和多路模拟信号数据采集卡2进入信号处理模块5，现场的开关信号经开关信号采集模块3和多路开关信号数据采集卡4进入信号处理模块5，经过处理之后经用户端调制解调模块8调制后进入公共电话网络10，然后在经远程端调制解调模块9解调后通过USB连接线最终送至计算机6，并在计算机6内通过软件适当的处理和记录。
1、 主要性能指标
1) 数据通道：32通道模拟信号，16通道开关信号
2) 数据采集周期：<20ms
3) 传输速率：>50kbps
4) 数据存储容量：24小时
2、 主要功能
1) 可以随时远程监测DEH控制系统的运行状态，对在线运行的DEH控制系统出现的问题第一时间提出解决的办法。
2) 通过对在线运行的DEH控制系统的定期远程监测，计算最佳的控制参数，如PID参数、一次调频参数及功放卡各种参数。
3) 通过对在线运行的DEH控制系统的定期远程监测，经过模拟优化计算不断给出阀门的优化曲线，使机组经济运性。
3、 主要优点
1) 使用专用的模拟量信号(4-20mA)和开关量信号端子，独立提取所须监测的信号。这样做有几个好处：
a. 无须DCS系统支持。独立于DCS系统之外，无须与DCS厂家协调。使得本检测系统具有最广泛的适用性。更便于本系统在用户的推广使用。
b. 不增加用户的I/O资源需求。用户选择使用该系统时无须考虑DCS系统的I/O资源和组态。大大降低系统成本。
c. 信号直接采集方式与接入DCS系统通信获取数据的方式比较，具有更快速的信号获取速度。初步测算，整个系统的数据采集周期可小于10ms，而以前通过串行口连接DCS则需要1秒以上的更新周期，无法满足DEH实时监测的需要。
d. 经过特殊设计的模拟量/开关量信号采集端子只需简单串接入DCS与现场设备回路中。具有非常小的插入损耗(对4-20mA模拟量插入阻抗小于150欧姆，开关量插入损耗小于1.5V)。根据理论计算和实际测试，对原信号回路不会造成任何偏差。同时，信号采集端子与DCS系统是双重的电隔离，端子本身具有完备的开路、短路保护，能够保证在任何情况下都不会影响DCS系统的安全性和可靠性。
e. 也可以把DEH远程监测系统需要监测的参数通过DEH的模拟量和开关量输出卡直接接入DEH远程监测系统的信号采集端子板里。
2) 使用有线通信方式具有以下几点好处：
a. 相对于无线数据通信平台。具有高实时性、高传输速率、高信号稳定性和便于后期维护优势。
b. 经过试验，采用有线通信(高速调制解调器)可以达到50KBPS的数据传输速率，能够满足本系统实时数据传输的需要(数据更新周期达到20ms)。
c. 有线方式只需要用户提供一条可独立使用外线话路，前期投入和后期维护的费用都非常经济。
对需要远程传输现场信号进行有效的精简压缩。在保证数据精度满足使用要求的前提下使待传输数据最小化。尤其是对存储的历史记录数据，采取特殊的压缩算法，大大提高了数据传输效率。
Claims (5)
1.DEH的远程监测控制系统，它包括模拟信号采集模块(1)、多路模拟信号数据采集卡(2)、开关信号采集模块(3)、多路开关信号数据采集卡(4)、信号处理模块(5)、计算机(6)和存储单元(7)，
模拟信号采集模块(1)采集DEH的现场模拟信号，模拟信号采集模块(1)的输出端与多路模拟信号数据采集卡(2)的输入端相连，多路模拟信号数据采集卡(2)的输出端与信号处理模块(5)的模拟信号输入端相连，
开关信号采集模块(3)采集DEH的现场开关信号，开关信号采集模块(3)的输出端与多路开关信号数据采集卡(4)的输入端相连，多路开关信号数据采集卡(4)的输出端与信号处理模块(5)的开关信号输入端相连，
信号处理模块(5)的输出端与计算机(6)的输入端相连，信号处理模块(5)的缓存输出端与存储单元(7)的输入端相连；
其特征在于：开关信号采集模块(3)包括第一二极管(D3)、第二二极管(D4)、第三二极管(D5)、第四二极管(D6)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一光电隔离器(3-1)和第二光电隔离器(3-2)，
第一二极管(D3)和第二二极管(D4)串联设置，第三二极管(D5)和第四二极管(D6)串联设置，上述两个串联电路反向并联在开关信号采集模块(3)的两个输入端之间，
所述两个输入端中的一端同时与第一电阻(R1)的一端、第二光电隔离器(3-2)的阳极输入端相连，第一电阻(R1)的另一端与第一光电隔离器(3-1)的阴极输入端相连；
所述两个输入端中的另一端同时与第二电阻(R2)的一端、第一光电隔离器(3-1)的阳极输入端相连，第二电阻(R2)的另一端与第二光电隔离器(3-2)的阴极输入端相连，
第一光电隔离器(3-1)和第二光电隔离器(3-2)的发射极连接在一起作为开关信号采集模块(3)的一个输出端，第一光电隔离器(3-1)和第二光电隔离器(3-2)的集电极连接在一起作为开关信号采集模块(3)的另一个输出端。
2.根据权利要求1所述DEH的远程监测控制系统，其特征在于，多路模拟信号数据采集卡(2)有32路的模拟信号通道。
3.根据权利要求1所述DEH的远程监测控制系统，其特征在于，多路开关信号数据采集卡(4)有16路的开关信号通道。
4.根据权利要求1所述DEH的远程监测控制系统，其特征在于，模拟信号采集模块(1)包括第一稳压二极管(D1)、第二稳压二极管(D2)和隔离变送模块(1-1)，
第一稳压二极管(D1)和第二稳压二极管(D2)并联在所述模拟信号采集模块(1)的两个输入端之间，所述两个输入端分别与隔离变送模块(1-1)的两个输入端相连，隔离变送模块(1-1)的输出端与多路模拟信号数据采集卡(2)的输入端相连。
5.根据权利要求1所述DEH的远程监测控制系统，其特征在于，它还包括用户端调制解调模块(8)、远程端调制解调模块(9)和公共电话网络(10)，信号处理模块(5)的输出端与用户端调制解调模块(8)的输入端相连，用户端调制解调模块(8)的输出端通过公共电话网络(10)与远程端调制解调模块(9)的输入端相连，远程端调制解调模块(9)的输出端与计算机(6)的输入端相连。
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