CN110107440A - 一种水轮发电机组远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水轮发电机组远程监控系统，包括操作台和数据平台，所述操作台的下端四角均固定有套管，所述套管的下端贯穿设有固定块，所述固定块的下端固定有安装件，所述安装件的下端安装有滚轮，所述数据平台的一端连接有虚拟设备，所述虚拟设备的一端连接有传感器、采集设备和预处理设备，所述数据平台的另一端连接有实时数据库，所述实时数据库的一端连接有数据接口和数据储存。本发明能适应水轮机扰动监测现场的强电磁干扰、强扰动恶劣环境要求，同时具有低成本、硬实时性、强大的通讯能力、良好的升级性能和灵活性能，并且还能根据需要快速移动操作台的位置，同时还能对操作台进行稳定支撑，提高操作台稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及水轮发电机技术领域，尤其涉及一种水轮发电机组远程监控系统。
背景技术
水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。水轮发电机组是水电站的核心设备。为监测、控制和保证水轮发电机组正常运行，做到安全可靠、经济高效，在水电站安装了一整套附属设备系统，如快速闸门、透平油系统、压缩空气系统、供排水系统和自动化设备(自动励磁装置、调速器、水轮机自动控制系统和自动化元件等)。
随着现代化计算机技术的不断发展和广泛应用，水电站综合自动化水平也不断提高，许多大中型水电站已经采用计算机监控，但是，现有的监控系统用操作台灵活性差，不方便移动位置，稳定性差，并且监控系统在强电磁干扰和强振动环境下监测数据时会受到干扰，容易对水电机组的安全性造成影响，且成本较高，为此，我们提出了一种水轮发电机组远程监控系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水轮发电机组远程监控系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种水轮发电机组远程监控系统，包括操作台和数据平台，所述操作台的下端四角均固定有套管，所述套管的下端贯穿设有固定块，所述固定块的下端固定有安装件，所述安装件的下端安装有滚轮，所述数据平台的一端连接有虚拟设备，所述虚拟设备的一端连接有传感器、采集设备和预处理设备，所述数据平台的另一端连接有实时数据库，所述实时数据库的一端连接有数据接口和数据储存，所述操作台内设有应用模块和人机界面，所述数据平台的另一端连接在应用模块上，所述应用模块的一端连接在人机界面上，所述人机界面上设有机组状态模块、数据分析模块和故障诊断模块，所述数据平台的另一端连接有远程诊断中心数据库。
优选地，所述套管上设有通孔，所述固定块的一侧等间距设有多个和通孔对应的盲孔，所述通孔内贯穿设有插杆，所述插杆的一端延伸至其中一个盲孔内。
优选地，所述套管的一侧固定有固定板，所述固定板的一侧从上至下依次固定有两个限位板，其中一个限位板上贯穿设有轴套，所述轴套内贯穿设有螺杆，所述固定板的一侧设有滑槽，所述滑槽内安装有滑块，所述滑块上设有螺纹通孔，所述螺杆的下端贯穿螺纹通孔并转动连接在另一个限位板的上端，所述螺杆的上端固定有转动轮，所述滑块的一侧转动连接有连接杆，所述套管的一侧转动连接有支撑杆，所述支撑杆的下端通过连接件连接有支撑板，所述连接杆的下端转动连接在支撑杆上。
优选地，所述套管采用碳素钢材质制成。
优选地，所述盲孔的数量为5-8个。
优选地，所述传感器包括压力脉动传感器、摆度传感器、振动传感器、水位传感器和有功功率变送器。
优选地，所述机组状态模块包括轴心轨迹视图、摆度视图及频谱、振动视图及频谱和压力脉动视图及频谱。
优选地，所述应用模块包括故障诊断服务器、工程师工作服务器和远程浏览用户服务器。
优选地，所述故障分类网络的一端连接有频谱识别网络、轴心轨迹识别网络和趋势识别网络。
优选地，所述故障分类网络包括有故障模式、机械故障、水力扰动和电气故障。
本发明的有益效果是：
1、通过采用基于MS SQL Sever数据库的数据存储和管理，支持不同数据格式数据的分布式查询，可以方便地与其它系统实现数据共享和数据整合；
2、通过对监测到的特征信号及时进行故障诊断，有利于提高水电机组的安全和经济运行水平，为水电生产带来巨大的经济效益；
3、通过滚轮、固定块和套管之间的配合，解决了监控系统中的操作台不方便移动的问题，实现了能根据需求快速移动到合适位置的功能；
4、通过支撑板、螺杆、连接杆和支撑杆之间的配合，解决了操作台稳定性差的问题，达到了对操作台进行稳定支撑的效果，提高了操作台的稳定性；
综上所述，该系统能适应水轮机扰动监测现场的强电磁干扰、强扰动恶劣环境要求，同时具有低成本、硬实时性、强大的通讯能力、良好的升级性能和灵活性能，并且还能根据需要快速移动操作台的位置，同时还能对操作台进行稳定支撑，提高操作台稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统螺杆的连接状态图；
图3为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统的A处放大图；
图4为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统的B处放大图；
图5为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统的流程图；
图6为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统传感器的结构示意图；
图7为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统机组状态模块的结构示意图；
图8为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统应用模块的结构示意图；
图9为本发明提出的一种水轮发电机组远程监控系统故障分类网络的结构示意图。
图中：1操作台、2支撑板、3支撑杆、4连接杆、5连接件、6插杆、7盲孔、8套管、9固定块、10安装件、11滚轮、12轴套、13固定板、14转动轮、15限位板、16滑槽、17滑块、18螺杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1、2、3、4、5、6、7、8、9，一种水轮发电机组远程监控系统，包括操作台1和数据平台，操作台1的下端四角均固定有套管8，起到支撑的作用，套管8采用碳素钢材质制成，碳素钢硬度高，耐磨，套管8的下端贯穿设有固定块9，固定块9的下端固定有安装件10，安装件10的下端安装有滚轮11，能根据使用者的需求，利用滚轮11快速移动操作台1至合适的位置；
数据平台的一端连接有虚拟设备，虚拟设备的一端连接有传感器、采集设备和预处理设备，便于收集数据，数据平台的另一端连接有实时数据库，实时数据库的一端连接有数据接口和数据储存，操作台1内设有应用模块和人机界面，便于进行显示，数据平台的另一端连接在应用模块上，应用模块的一端连接在人机界面上，人机界面上设有机组状态模块、数据分析模块和故障诊断模块，方便对数据信息进行处理，数据平台的另一端连接有远程诊断中心数据库，通过数据方便对故障进行辨别诊断；
传感器包括压力脉动传感器、摆度传感器、振动传感器、水位传感器和有功功率变送器，方便通过多种传感器收集信息，机组状态模块包括轴心轨迹视图、摆度视图及频谱、振动视图及频谱和压力脉动视图及频谱，方便判断机组的工作状态，应用模块包括故障诊断服务器、工程师工作服务器和远程浏览用户服务器，故障分类网络的一端连接有频谱识别网络、轴心轨迹识别网络和趋势识别网络，故障分类网络包括有故障模式、机械故障、水力扰动和电气故障，能根据数据信息对故障进行分类，便于处理。
实施例2
参照图1、2、3、4、5、6、7、8、9，一种水轮发电机组远程监控系统，包括操作台1和数据平台，操作台1的下端四角均固定有套管8，起到支撑的作用，套管8采用碳素钢材质制成，碳素钢硬度高，耐磨，套管8的下端贯穿设有固定块9，固定块9的下端固定有安装件10，安装件10的下端安装有滚轮11，能根据使用者的需求，利用滚轮11快速移动操作台1至合适的位置；
数据平台的一端连接有虚拟设备，虚拟设备的一端连接有传感器、采集设备和预处理设备，便于收集数据，数据平台的另一端连接有实时数据库，实时数据库的一端连接有数据接口和数据储存，操作台1内设有应用模块和人机界面，便于进行显示，数据平台的另一端连接在应用模块上，应用模块的一端连接在人机界面上，人机界面上设有机组状态模块、数据分析模块和故障诊断模块，方便对数据信息进行处理，数据平台的另一端连接有远程诊断中心数据库，通过数据方便对故障进行辨别诊断；
传感器包括压力脉动传感器、摆度传感器、振动传感器、水位传感器和有功功率变送器，方便通过多种传感器收集信息，机组状态模块包括轴心轨迹视图、摆度视图及频谱、振动视图及频谱和压力脉动视图及频谱，方便判断机组的工作状态，应用模块包括故障诊断服务器、工程师工作服务器和远程浏览用户服务器，故障分类网络的一端连接有频谱识别网络、轴心轨迹识别网络和趋势识别网络，故障分类网络包括有故障模式、机械故障、水力扰动和电气故障，能根据数据信息对故障进行分类，便于处理。
本发明中，套管8上设有通孔，固定块9的一侧等间距设有多个和通孔对应的盲孔7，盲孔7的数量为5-8个，通孔内贯穿设有插杆6，插杆6的一端延伸至其中一个盲孔7内，在插杆6的作用下，方便对固定块9的位置进行固定，与实施例1相比，本实施例能根据需求调节滚轮11的位置，从而便于操作台1快速移动和稳定支撑。
实施例3
参照图1、2、3、4、5、6、7、8、9，一种水轮发电机组远程监控系统，包括操作台1和数据平台，操作台1的下端四角均固定有套管8，起到支撑的作用，套管8采用碳素钢材质制成，碳素钢硬度高，耐磨，套管8的下端贯穿设有固定块9，固定块9的下端固定有安装件10，安装件10的下端安装有滚轮11，能根据使用者的需求，利用滚轮11快速移动操作台1至合适的位置；
数据平台的一端连接有虚拟设备，虚拟设备的一端连接有传感器、采集设备和预处理设备，便于收集数据，数据平台的另一端连接有实时数据库，实时数据库的一端连接有数据接口和数据储存，操作台1内设有应用模块和人机界面，便于进行显示，数据平台的另一端连接在应用模块上，应用模块的一端连接在人机界面上，人机界面上设有机组状态模块、数据分析模块和故障诊断模块，方便对数据信息进行处理，数据平台的另一端连接有远程诊断中心数据库，通过数据方便对故障进行辨别诊断；
传感器包括压力脉动传感器、摆度传感器、振动传感器、水位传感器和有功功率变送器，方便通过多种传感器收集信息，机组状态模块包括轴心轨迹视图、摆度视图及频谱、振动视图及频谱和压力脉动视图及频谱，方便判断机组的工作状态，应用模块包括故障诊断服务器、工程师工作服务器和远程浏览用户服务器，故障分类网络的一端连接有频谱识别网络、轴心轨迹识别网络和趋势识别网络，故障分类网络包括有故障模式、机械故障、水力扰动和电气故障，能根据数据信息对故障进行分类，便于处理。
本发明中，套管8的一侧固定有固定板13，固定板13的一侧从上至下依次固定有两个限位板15，其中一个限位板15上贯穿设有轴套12，轴套12内贯穿设有螺杆18，固定板13的一侧设有滑槽16，滑槽16内安装有滑块17，滑块17上设有螺纹通孔，螺杆18的下端贯穿螺纹通孔并转动连接在另一个限位板15的上端，螺杆18转动时带动滑块17移动，螺杆18的上端固定有转动轮14，转动轮14转动带动螺杆18转动，为调节滑块17的位置提供动力；
滑块17的一侧转动连接有连接杆4，滑块17移动带动连接杆4移动，套管8的一侧转动连接有支撑杆3，支撑杆3的下端通过连接件5连接有支撑板2，支撑杆3移动带动支撑板2移动，连接杆4的下端转动连接在支撑杆3上，连接杆4移动带动支撑杆3移动，从而便于利用支撑板2对操作台1进行稳定支撑，与实施例2相比，本实施例能对操作台1进行稳定支撑，从而提高操作台1的稳定性，防止操作台1发生移动。
本发明中，在使用时，先利用滚轮11将操作台1移动到合适的位置，然后将插杆6拔出，将固定块9、安装件10和滚轮11移动到套管8内，利用套管8对操作台1进行支撑，然后转动转动轮14，转动轮14转动时带动螺杆18转动，螺杆18转动时带动滑块17移动，滑块17移动时带动连接杆4移动，连接杆4移动时带动支撑杆3移动，支撑杆3移动带动支撑板2移动，将支撑板2移动到地面上，从而对操作台1进行稳定支撑，然后利用压力脉动传感器、摆度传感器、振动传感器、水位传感器和有功功率变送器采集数据，利用采集设备和预处理设备收集信息，然后传送至虚拟设备上，虚拟设备将数据信息传送到数据平台，然后数据平台将数据传送到远程诊断中心数据库和实时数据库，实时数据库再将数据信息传送至数据接口和数据储存模块进行储存，数据平台再将数据信息传送至操作台1内的应用模块，应用模块通过故障诊断服务器、工程师工作服务器和远程浏览用户服务器将数据信息再传递到人机界面，然后通过轴心轨迹视图、摆度视图及频谱、振动视图及频谱、压力脉动视图及频谱、数据分析模块和故障诊断模块进行分析处理，在故障诊断模块进行数据处理时，利用频谱识别网络、轴心轨迹识别网络和趋势识别网络将故障分为故障模式、机械故障、水力扰动和电气故障，然后再进行处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水轮发电机组远程监控系统，包括操作台(1)和数据平台，其特征在于：所述操作台(1)的下端四角均固定有套管(8)，所述套管(8)的下端贯穿设有固定块(9)，所述固定块(9)的下端固定有安装件(10)，所述安装件(10)的下端安装有滚轮(11)，所述数据平台的一端连接有虚拟设备，所述虚拟设备的一端连接有传感器、采集设备和预处理设备，所述数据平台的另一端连接有实时数据库，所述实时数据库的一端连接有数据接口和数据储存，所述操作台(1)内设有应用模块和人机界面，所述数据平台的另一端连接在应用模块上，所述应用模块的一端连接在人机界面上，所述人机界面上设有机组状态模块、数据分析模块和故障诊断模块，所述数据平台的另一端连接有远程诊断中心数据库。
2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述套管(8)上设有通孔，所述固定块(9)的一侧等间距设有多个和通孔对应的盲孔(7)，所述通孔内贯穿设有插杆(6)，所述插杆(6)的一端延伸至其中一个盲孔(7)内。
3.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述套管(8)的一侧固定有固定板(13)，所述固定板(13)的一侧从上至下依次固定有两个限位板(15)，其中一个限位板(15)上贯穿设有轴套(12)，所述轴套(12)内贯穿设有螺杆(18)，所述固定板(13)的一侧设有滑槽(16)，所述滑槽(16)内安装有滑块(17)，所述滑块(17)上设有螺纹通孔，所述螺杆(18)的下端贯穿螺纹通孔并转动连接在另一个限位板(15)的上端，所述螺杆(18)的上端固定有转动轮(14)，所述滑块(17)的一侧转动连接有连接杆(4)，所述套管(8)的一侧转动连接有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)的下端通过连接件(5)连接有支撑板(2)，所述连接杆(4)的下端转动连接在支撑杆(3)上。
4.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述套管(8)采用碳素钢材质制成。
5.根据权利要求2所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述盲孔(7)的数量为5-8个。
6.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述传感器包括压力脉动传感器、摆度传感器、振动传感器、水位传感器和有功功率变送器。
7.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述机组状态模块包括轴心轨迹视图、摆度视图及频谱、振动视图及频谱和压力脉动视图及频谱。
8.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述应用模块包括故障诊断服务器、工程师工作服务器和远程浏览用户服务器。
9.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述故障分类网络的一端连接有频谱识别网络、轴心轨迹识别网络和趋势识别网络。
10.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组远程监控系统，其特征在于，所述故障分类网络包括有故障模式、机械故障、水力扰动和电气故障。
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