CN106194701B - 一种v型压缩机监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及V型压缩机技术领域，尤其涉及一种V型压缩机监控系统及方法。提出的一种V型压缩机监控系统具有采集模块（7）；采集模块（7）与中央处理模块（8）相连；中央处理模块（8）的输出端分别连接有声光报警器（2）、显示模块（4）、安全保护模块（11）和执行部件Ⅰ（3）；对应中央处理模块（8）设置有操作模块（9）；操作模块（9）的输出端连接有控制模块（5）和中央处理模块（8）、安全保护模块（11）；控制模块（5）连接在安全保护模块（11）的输出端，并接收传感器组Ⅱ（6）发来的转速传感器以及进气总管压力传感器所传送的信号，控制模块（5）的输出端与中央处理模块（8）连接。本发明实现了V型压缩机的安全保护。

Description

一种V型压缩机监控系统及方法

技术领域

本发明涉及V型压缩机技术领域，尤其涉及一种V型压缩机监控系统及方法。

背景技术

为了提升我国页岩气、煤层气、低压天然气的开采水平，专利（CN 204312273 U）公开了一种页岩气V型引擎压缩采输机及系统；该设备具有降压吸入和增压排出的功能，有利于大幅度提高单井的采集量和采收率。

监控系统作为V型压缩机的重要系统，直接影响其安全稳定运行；V型压缩机在不同使用场地使用时，其压缩列进排气压力、进排气温度会有所不同，这就要求压缩列监测参数的报警限值、紧急停机限值根据使用情况而选择设定，以满足不同工况的需要；V型压缩机在工作时会产生振动，振动过大时影响其稳定运行，需要对其振动情况加以监测；此外，其监控系统在满足基本监控功能的基础上，应能实现自动补充润滑油、自动补水、自动紧急停机、自动记录输出气量等功能，以实现V型压缩机的自动化、智能化。而目前没有适用的V型压缩机监控系统，需要根据V型压缩机的结构及使用特点提出一种监控系统及方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种V型压缩机监控系统及方法，使其能实现V型压缩机的起动、停机、升/降速、紧急停机、参数显示、状态指示、报警指示、安全保护、数据通讯远传、自动补充润滑油、自动补水、自动记录运行数据等功能，满足V型压缩机的使用要求。

本发明为完成上述目的采取以下技术方案：

一种V型压缩机监控系统，所述的V型压缩机监控系统具有用以采集V型压缩机上传感器组Ⅰ传输信号的采集模块；所述的采集模块通过通讯方式与中央处理模块相连；所述中央处理模块的输出端分别连接有声光报警器、显示模块、安全保护模块和执行部件Ⅰ；所述的执行部件Ⅰ包括有滑油补充电磁阀、补水电磁阀、机油预供泵和起动电机；对应所述的中央处理模块设置有用以为其提供开关量输入信号的操作模块；所述操作模块的输出端连接有控制模块和中央处理模块、安全保护模块，所述操作模块用以实现V型压缩机的起动、停机、升速、降速、应答、复位以及紧急停机；所述的控制模块连接在安全保护模块的输出端，并接收传感器组Ⅱ发来的转速传感器以及进气总管压力传感器所传送的信号，所述的控制模块的输出端与所述的中央处理模块连接，用以实现V型压缩机的点火控制、空燃比控制及调速控制；所述的安全保护模块的输出端分别与控制模块、执行部件Ⅱ连接；所述的执行部件Ⅱ包括有燃气进气电磁阀和紧急断气阀。

中央处理模块通过通讯协议将数据远传至远端计算机，实现多台机器运行数据实时采集、显示、记录存储、互联网或局域网网络共享的功能。

所述传感器组Ⅰ所传输的信号包括有转速传感器信号、滑油压力传感器信号、滑油温度传感器信号、滑油液位传感器信号、冷却水温度传感器信号、分离器液位传感器信号、燃气流量计信号、燃气泄漏报警仪信号、振动传感器信号、动力列进气总管温度传感器信号、动力列进气总管压力传感器信号、动力列排气温度传感器信号、压缩列燃气压力传感器信号以及压缩列燃气温度传感器信号。

采用所述V型压缩机监控系统对V型压缩机进行监控方法，所述的监控方法包括有：V型压缩机监测方法、V型压缩机安全保护方法、V型压缩机控制方法和V型压缩机辅助控制方法：

1）V型压缩机监测方法：采集模块通过各种传感器将V型压缩机的各项运行参数采集转换成系统可识别的数字信号传入中央处理模块；中央处理模块对采集数据处理后存储，通过存储数据与V型压缩机不同工况设定值的对比分析，对V型压缩机出现的异常参数进行报警判断后，中央处理模块输出声光报警并将报警状态信息进行数据存储，中央处理模块将存储的各种数据送入显示模块；显示模块对各个参数、状态及报警项进行显示与查询；

2）V型压缩机安全保护方法：当采集模块检测到燃气泄漏报警、分离器液位过低、散热器液位过低、滑油液位过低、滑油压力过低、曲轴箱压力过高、动力列排温过高、压缩列进气温度过高、压缩列排气温度过高、压缩列进气压力过高、压缩列排气压力过高、振动过高、超速等信号时，中央处理模块输出声光报警信号的同时，给安全保护模块发出紧急停机指令；或者按下操作模块手动紧急停机按钮，给安全保护模块发出紧急停机指令；安全保护模块接收紧急停机指令后使燃气进气电磁阀、紧急断气阀、点火控制器及调速控制器关闭，保证V型压缩机的安全运行；

3）V型压缩机控制方法，主要包括操作模块的控制方法和控制模块的控制方法；

（1）操作模块的控制方法：通过按下操作模块起动、停机、应答、复位按钮作为中央处理模块开关量输入信号，实现V型压缩机的起动、停机、应答、复位功能；通过按下操作模块升速、降速按钮作为控制模块调速控制器的开关量输入信号，实现V型压缩机的升速和降速功能；按下操作模块手动紧急停机按钮，给安全保护模块发出紧急停机指令，实现V型压缩机的手动紧急停机功能；

（2）控制模块的控制方法：控制模块点火控制器、空燃比控制器、调速控制器可根据相应的标定参数、曲线、MAP图等，实现点火系统、空燃比控制系统及调速系统的控制，实现V型压缩机的稳定运行；同时各控制器可通过相应继电器闭合将报警故障等信号发送至中央处理模块进行存储，并在显示模块显示相应的报警故障；

4）V型压缩机辅助控制方法，包括有V型压缩机滑油预供自动控制、散热器液位自动控制、滑油液位自动控制和分离器液位自动控制；

（1）V型压缩机滑油预供自动控制方法：

a、在V型压缩机停机备用状态下，中央处理模块自动定时控制电动滑油输送泵运转，为V型压缩机主轴瓦、汽缸套等运动部件输送润滑油进行预润滑；

b、在V型压缩机由运行状态转为停止状态后，中央处理模块自动控制电动滑油输送泵运转，对滑油进行强制循环，起到对机体内部主要运动部件降温的功能；

（2）散热器液位自动控制方法：当散热器液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块将散热器液位低信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出散热器液位低声光报警信号的同时，中央处理模块控制散热器补液电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭；

（3）滑油液位自动控制方法：当滑油液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块将滑油液位低信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出滑油液位低声光报警信号的同时，中央处理模块控制滑油补充电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭；

（4）分离器液位自动控制方法：当分离器液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块将分离器液位低信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出分离器液位低声光报警信号的同时，中央处理模块控制分离器补液电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭；当分离器液位传感器液位高信号触发时，通过采集模块将分离器液位高信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出分离器液位高声光报警信号的同时，中央处理模块控制分离器排水电磁阀打开，直至液位下降到设定值后关闭。通过这种方法使分离器液位保持在一定范围内，满足使用要求。

本发明提出的一种V型压缩机监控系统及方法，采用如上所述的技术方案，本发明具有如下特征：

（1）可通过显示模块触摸屏对压缩列相关参数报警值自主设定；

（2）具有散热器液位自动控制、滑油液位自动控制、分离器液位自动控制和自动记录输出气量功能；

（3）监测燃气泄漏报警、液位过低、压力过低、温度过高、振动过高等重要参数，实现V型压缩机的安全保护；

（4）满足V型压缩机的起动、停机、升/降速、紧急停机、参数显示、状态指示、报警指示、安全保护、数据通讯远传等功能。

附图说明

图1 为V型压缩机监控系统框图。

图中：1、传感器组Ⅰ；2、声光报警器；3、执行部件Ⅰ；4、显示模块；5、控制模块；6、传感器组Ⅱ；7、采集模块；8、中央处理模块；9、操作模块；10、远端监控计算机；11、安保模块；12、执行部件Ⅱ。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1所示，一种V型压缩机监控系统，主要由采集模块7、中央处理模块8、显示模块4、操作模块9、安全保护模块11、控制模块5等组成。

所述采集模块7通过电缆与V型压缩机的传感器组Ⅰ1信号传输接口相连；传感器组Ⅰ1包括转速传感器、滑油压力传感器、滑油温度传感器、滑油液位传感器、冷却水温度传感器、分离器液位传感器、燃气流量计、燃气泄漏报警仪、振动传感器、动力列进气总管温度传感器、动力列进气总管压力传感器、动力列排气温度传感器、压缩列燃气压力传感器、压缩列燃气温度传感器；

所述中央处理模块8分别与采集模块7、操作模块9及控制模块5相连；采集模块7输入端采集传感器组Ⅰ1信号并通过通讯方式与中央处理模块8相连，操作模块9通过按下按钮作为中央处理模块8相应开关量输入信号，控制模块5可通过相应继电器闭合将报警故障等信号发送至中央处理模块8；所述中央处理模块8输出端分别与安全保护模块11、显示模块4、声光报警器2以及执行部件Ⅰ3（包括滑油补充电磁阀、补水电磁阀、机油预供泵、起动电机等）相连；中央处理模块8可通过Modbus远传通讯协议将数据远传至远端计算机10，实现多台机器运行数据实时采集、显示、记录存储、互联网或局域网网络共享等功能。

所述显示模块4采用RS485通讯方式与中央处理模块8相连。所述显示模块4显示器为触摸显示屏，能集中显示各个参数、状态及报警项，并能通过触摸屏操作设定压缩列报警值等。

所述操作模块9分别与控制模块5、安全保护模块11、中央处理模块8相连，主要实现V型压缩机的起动、停机、升速、降速、应答、复位、紧急停机等功能。

所述安全保护模块11分别与中央处理模块8、操作模块9相连；安全保护模块11输出端分别与控制模块5、执行部件Ⅱ12（包括燃气进气电磁阀、紧急断气阀）相连。

所述控制模块5分别与中央处理模块8、操作模块9、安全保护模块11、传感器组Ⅱ6（包括转速传感器、进气总管压力温度传感器）相连，主要实现V型压缩机的点火控制、空燃比控制及调速控制等功能。

采用所述V型压缩机监控系统对应的监控方法，包括：V型压缩机监测方法、V型压缩机安全保护方法、V型压缩机控制方法、V型压缩机辅助控制方法：

1、V型压缩机监测方法，包括V型压缩机各项运行参数的采集、分析、处理、显示、报警、存储处理。采集模块7通过传感器组Ⅰ1将V型压缩机的各项参数采集转换成系统可识别的数字信号传入中央处理模块8；中央处理模块8对采集数据处理后存储，通过存储数据与V型压缩机不同工况设定值的对比分析，对V型压缩机出现的异常参数进行报警判断后，中央处理模块8输出声光报警并将报警状态信息进行数据存储，中央处理模块8将存储的各种数据送入显示模块4；显示模块4对各个参数、状态及报警项进行显示与查询。

2、V型压缩机安全保护方法：当采集模块7检测到燃气泄漏报警、分离器液位过低、散热器液位过低、滑油液位过低、滑油压力过低、曲轴箱压力过高、动力列排温过高、压缩列进气温度过高、压缩列排气温度过高、压缩列进气压力过高、压缩列排气压力过高、振动过高、超速等信号时，中央处理模块8输出声光报警信号的同时，给安全保护模块11发出紧急停机指令；或者按下操作模块9手动紧急停机按钮，给安全保护模块11发出紧急停机指令；安全保护模块11接收紧急停机指令后使燃气进气电磁阀、紧急断气阀、点火控制器及调速控制器关闭，保证V型压缩机安全运行。

3、V型压缩机控制方法，主要包括操作模块9的控制方法和控制模块5的控制方法。

（1）操作模块9的控制方法：通过按下操作模块9起动、停机、应答、复位按钮作为中央处理模块8开关量输入信号，实现V型压缩机的起动、停机、应答、复位功能；通过按下操作模块9升速、降速按钮作为控制模块5调速控制器的开关量输入信号，实现V型压缩机的升速和降速功能；按下操作模块9手动紧急停机按钮，给安全保护模块11发出紧急停机指令，实现V型压缩机的手动紧急停机功能。

（2）控制模块5的控制方法：控制模块5点火控制器、空燃比控制器、调速控制器可根据相应的标定参数、曲线、MAP图等，实现点火系统、空燃比控制系统及调速系统的控制，实现V型压缩机的稳定运行；同时各控制器可通过相应继电器闭合将报警故障等信号发送至中央处理模块8进行存储，并在显示模块4显示相应的报警故障。

4、V型压缩机辅助控制方法，主要包括V型压缩机滑油预供自动控制、散热器液位自动控制、滑油液位自动控制和分离器液位自动控制。

（1）V型压缩机滑油预供自动控制方法：

a、在V型压缩机停机备用状态下，中央处理模块8自动定时控制电动滑油输送泵运转，为V型压缩机主轴瓦、汽缸套等运动部件输送润滑油进行预润滑；

b、在V型压缩机由运行状态转为停止状态后，中央处理模块8自动控制电动滑油输送泵运转，对滑油进行强制循环，起到对机体内部主要运动部件降温的功能；

（2）散热器液位自动控制方法：当散热器液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块7将散热器液位低信号送入中央处理模块8，中央处理模块8在输出散热器液位低声光报警信号的同时，中央处理模块8控制散热器补液电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭。

（3）滑油液位自动控制方法：当滑油液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块7将滑油液位低信号送入中央处理模块8，中央处理模块8在输出滑油液位低声光报警信号的同时，中央处理模块8控制滑油补充电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭。

（4）分离器液位自动控制方法：当分离器液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块7将分离器液位低信号送入中央处理模块8，中央处理模块8在输出分离器液位低声光报警信号的同时，中央处理模块8控制分离器补液电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭。当分离器液位传感器液位高信号触发时，通过采集模块7将分离器液位高信号送入中央处理模块8，中央处理模块8在输出分离器液位高声光报警信号的同时，中央处理模块8控制分离器排水电磁阀打开，直至液位下降到设定值后关闭。

Claims (2)

1.一种V型压缩机监控系统，其特征在于：所述的V型压缩机监控系统具有用以采集V型压缩机上传感器组Ⅰ传输信号的采集模块（7）；所述的采集模块（7）通过通讯方式与中央处理模块（8）相连；所述中央处理模块（8）的输出端分别连接有声光报警器（2）、显示模块（4）、安全保护模块（11）和执行部件Ⅰ（3）；所述的执行部件Ⅰ（3）包括有滑油补充电磁阀、补水电磁阀、机油预供泵和起动电机；对应所述的中央处理模块（8）设置有用以为其提供开关量输入信号的操作模块（9）；所述操作模块（9）的输出端连接有控制模块（5）和中央处理模块（8）、安全保护模块（11），所述操作模块（9）用以实现V型压缩机的起动、停机、升速、降速、应答、复位以及紧急停机；所述的控制模块（5）连接在安全保护模块（11）的输出端，并接收传感器组Ⅱ（6）发来的转速传感器以及进气总管压力传感器所传送的信号，所述的控制模块（5）的输出端与所述的中央处理模块（8）连接，用以实现V型压缩机的点火控制、空燃比控制及调速控制；所述的安全保护模块的输出端分别与控制模块、执行部件Ⅱ连接；所述的执行部件Ⅱ（12）包括有燃气进气电磁阀和紧急断气阀；采用所述的V型压缩机监控系统对V型压缩机进行监控方法包括有：V型压缩机监测方法、V型压缩机安全保护方法、V型压缩机控制方法和V型压缩机辅助控制方法：

1）V型压缩机监测方法：采集模块通过各种传感器将V型压缩机的各项运行参数采集转换成系统可识别的数字信号传入中央处理模块；中央处理模块对采集数据处理后存储，通过存储数据与V型压缩机不同工况设定值的对比分析，对V型压缩机出现的异常参数进行报警判断后，中央处理模块输出声光报警并将报警状态信息进行数据存储，中央处理模块将存储的各种数据送入显示模块；显示模块对各个参数、状态及报警项进行显示与查询；

2）V型压缩机安全保护方法：当采集模块检测到燃气泄漏报警、分离器液位过低、散热器液位过低、滑油液位过低、滑油压力过低、曲轴箱压力过高、动力列排温过高、压缩列进气温度过高、压缩列排气温度过高、压缩列进气压力过高、压缩列排气压力过高、振动过高、超速信号时，中央处理模块输出声光报警信号的同时，给安全保护模块发出紧急停机指令；或者按下操作模块手动紧急停机按钮，给安全保护模块发出紧急停机指令；安全保护模块接收紧急停机指令后使燃气进气电磁阀、紧急断气阀、点火控制器及调速控制器关闭，保证V型压缩机的安全运行；

3）V型压缩机控制方法，主要包括操作模块的控制方法和控制模块的控制方法；

（1）操作模块的控制方法：通过按下操作模块起动、停机、应答、复位按钮作为中央处理模块开关量输入信号，实现V型压缩机的起动、停机、应答、复位功能；通过按下操作模块升速、降速按钮作为控制模块调速控制器的开关量输入信号，实现V型压缩机的升速和降速功能；按下操作模块手动紧急停机按钮，给安全保护模块发出紧急停机指令，实现V型压缩机的手动紧急停机功能；

（2）控制模块的控制方法：控制模块点火控制器、空燃比控制器、调速控制器可根据相应的标定参数、曲线、MAP图，实现点火系统、空燃比控制系统及调速系统的控制，实现V型压缩机的稳定运行；同时各控制器可通过相应继电器闭合将报警故障信号发送至中央处理模块进行存储，并在显示模块显示相应的报警故障；

4）V型压缩机辅助控制方法，包括有V型压缩机滑油预供自动控制、散热器液位自动控制、滑油液位自动控制和分离器液位自动控制；

（1）V型压缩机滑油预供自动控制方法：

a、在V型压缩机停机备用状态下，中央处理模块自动定时控制电动滑油输送泵运转，为V型压缩机主轴瓦、汽缸套运动部件输送润滑油进行预润滑；

b、在V型压缩机由运行状态转为停止状态后，中央处理模块自动控制电动滑油输送泵运转，对滑油进行强制循环，起到对机体内部主要运动部件降温的功能；

（2）散热器液位自动控制方法：当散热器液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块将散热器液位低信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出散热器液位低声光报警信号的同时，中央处理模块控制散热器补液电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭；

（3）滑油液位自动控制方法：当滑油液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块将滑油液位低信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出滑油液位低声光报警信号的同时，中央处理模块控制滑油补充电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭；

（4）分离器液位自动控制方法：当分离器液位传感器液位低信号触发时，通过采集模块将分离器液位低信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出分离器液位低声光报警信号的同时，中央处理模块控制分离器补液电磁阀打开，直至液位上升到设定值后关闭；当分离器液位传感器液位高信号触发时，通过采集模块将分离器液位高信号送入中央处理模块，中央处理模块在输出分离器液位高声光报警信号的同时，中央处理模块控制分离器排水电磁阀打开，直至液位下降到设定值后关闭；通过这种方法使分离器液位保持在一定范围内，满足使用要求。

2.如权利要求1所述的一种V型压缩机监控系统，其特征在于：所述传感器组Ⅰ所传输的信号包括有转速传感器信号、滑油压力传感器信号、滑油温度传感器信号、滑油液位传感器信号、冷却水温度传感器信号、分离器液位传感器信号、燃气流量计信号、燃气泄漏报警仪信号、振动传感器信号、动力列进气总管温度传感器信号、动力列进气总管压力传感器信号、动力列排气温度传感器信号、压缩列燃气压力传感器信号以及压缩列燃气温度传感器信号。