CN114781671A - 一种用于电力用油的智慧监督系统及监督测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电力用油的智慧监督系统及监督测试方法，包括数据采集柜、交换机、油液智能控制器、服务器和智慧油务管理系统，数据采集柜与所述交换机连接，交换机与油液智能控制器连接，油液智能控制器与所述服务器连接，服务器内设置智慧油务管理系统，服务器能够调用MIS管理信息系统和/或SIS厂级监控信息系统中的数据信息，数据采集柜将采集到的数据信息通过所述交换机发送给所述油液智能控制器，油液智能控制器对收集到的数据进行分析计算，并将分析后的数据传递给所述服务器，服务器内部的所述油务管理系统对计算后的数据与存储在所述油务管理系统内部的数据进行对比分析和实时判断，并根据对比分析的结果对油液进行管理维护。

Description

一种用于电力用油的智慧监督系统及监督测试方法

技术领域

本发明涉及电厂用油检测领域，具体而言，涉及一种用于电力用油的智慧监督系统及监督测试方法。

背景技术

工业行业数据统计表明：超过75％的液压系统的故障是由于液压油中的颗粒污染所引起；63％的齿轮箱的失效和更换与润滑直接有关；工业企业维修成本的5-15％是由于低水平的设备润滑所致。电厂用油对发电设备的安全高效运行至关重要，油液品质对发电设备的安全运行和使用寿命有重大影响。

目前电厂油质监测主要是离线方式，即定期人工取油样后送到厂内实验室检测出结果，有些检测项目需要将油样送到厂外的油液检测公司或电力研究院进行检测。但是离线方式的油质检测存在以下缺点：1)离线监测技术检测油样时间周期较长，获得检测结果不及时。一个油样检测全过程需要3至5天，电厂内需要检测的油样数量往往达十几个或是几十个，拿到一份全厂的油样检测数据需要很多天。一些检测仪器价格昂贵，体积庞大，厂内不能安装全套的检测设备，一些项目需要送到厂外检测，得到检测结果的时间会长达半个月或更久。2)所取的油样代表性不强。电厂内汽轮机润滑系统用油量可达几十立方，而离线检测所取油样量一般为几百毫升，某些污染物可能被稀释而不能及时发现。取样工具、取样环境和取样操作都会影响油样的状态，人工取样存在油样被二次污染的风险。3)没有连续的监测数据。离线监测主要依赖人工定期取样，检测项目不同，检测周期也不同，常规项目检测周期通常为一个月或三个月，其他项目检测周期为半年和一年。部分电厂因厂内实验室便利会增加检测频率，但检测周期也要一周左右。没有连续的监测数据，不便于对油质进行趋势分析。

现有技术中公开号为CN114113549A的专利公开了一种水电机组润滑油油液在线监测及净化运行一体化系统，该现有技术可动态监测水电机组导轴承润滑油系统油液油质，并实时反馈至远控人员，虽然解决了离线采样代表性不强的问题，但是该现有技术主要侧重于取样端，取样布置结构复杂，缺少整个用油智慧监督系统的软硬件设置，对油务管理水平的提升有限。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于电力用油的智慧监督系统及监督测试方法，以解决现有技术中不能对各个用油部位进行连续监测、不便于趋势分析的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于电力用油的智慧监督系统，包括数据采集柜、交换机、油液智能控制器、服务器和智慧油务管理系统，所述数据采集柜与所述交换机连接，所述交换机与油液智能控制器连接，所述油液智能控制器与所述服务器连接，所述服务器内设置智慧油务管理系统，所述服务器能够调用MIS管理信息系统和/或SIS厂级监控信息系统中的数据信息，所述数据采集柜将采集到的数据信息通过所述交换机发送给所述油液智能控制器，所述油液智能控制器对收集到的数据进行分析计算，并将分析后的数据传递给所述服务器，所述服务器内部的所述油务管理系统对计算后的数据与存储在所述油务管理系统内部的数据进行对比分析和实时判断，并根据对比分析的结果对油液进行管理维护。

进一步的，所述智慧监督系统包括：汽轮机润滑油监测系统、汽轮机抗燃油监测系统、磨煤机液压油监测系统、磨煤机齿轮油监测系统、给水泵润滑油监测系统、一次风机润滑油监测系统、送风机润滑油监测系统、引风机润滑油监测系统。

进一步的，所述汽轮机润滑油监测系统包括汽轮机润滑油系统图、监测中心、运维中心、报表管理和节能管理，所述汽轮机润滑油系统图、监测中心、运维中心、报表管理和节能管理均存储在所述服务器中。

进一步的，所述监测中心包括：实时监测到的数据、实验室检测的数据、故障报警的安全阈值数据、不合格指标数据、故障信息数据库和故障诊断知识库。

进一步的，所述运维中心包括：设备台账、油品台账、运维工具，所述设备台账、油品台账、运维工具均存储在服务器中。

进一步的，所述数据采集柜包括金属柜、传感器、通讯模块、子交换机、电源模块、进油管路、出油管路和回油管路，所述进油管路的一端连通于油系统管道上，所述进油管路的另一端与传感器的进油口一端连通，所述出油管路的一端连接传感器出油口一端，所述出油管路的另一端与所述回油管路连通，所述回油管路的另一端连通于所述油系统管道上。

进一步的，所述数据采集柜通过光纤、子交换机、通讯转换模块将采集到的数据传输到油液智能控制器和服务器，所述通信模块包括：Modbus TCP通信模块、RS-485转ModbusTCP通信转换模块、CAN转Modbus TCP通信转换模块。

相对于现有技术，本发明所述的用于电力用油的智慧监督系统具有以下优势：

本发明采用专用传感器采集油液关键指标数据，结合油系统、主设备的相关过程数据，建立综合数据平台，建立覆盖电厂主要油液及油系统的预警模型，实现指标预警和主动性维护；建立油液指标、相关过程数据的数据库和知识库，逐步建立油液性能评估及劣化趋势预测模型，为系统故障分析积累技术条件；通过油液数据和相关过程数据，评价油系统及关键部件的运行状态。通过建立一套电力用油的智慧监督系统，实现发电厂设备的全面清洁度管理，为发电厂运行、检修、采购和设备全生命周期管理提供科学决策的数据支持，提升对油液和油系统设备的运维管理水平。降低运维人员的工作强度，降低油液消耗成本和机组维护费用，提高整个机组的运行安全性、经济性及环保性。

本发明的目的是提供了一种用于电力用油的智慧监督系统，能够实时获取电厂机组设备运行油的油质数据，监督油质变化情况，对异常指标能及时报警，同时建立油液数据库，结合相关过程数据，为电厂油系统及关键部件的运行状态评价、系统故障分析、设备主动维护及油液全生命周期管理提供科学决策的数据支持，提高机组安全运行的管理水平。

本发明还提供了一种用于电力用油的监督测试方法，使用上述所述的智慧监督系统，所述方法包括：

S1、登录系统，在管理系统中设置有各参数报警阈值；

S2、数据实时采集和分析；

S3、服务器中的油务管理系统对油液智能控制器上传的数据与运维信息和油液检测数据进行对比分析和实时判断；

S4、根据油务管理系统的分析判断结果对油液进行管理维护。

进一步的，所述数据实时采集和分析，包括：

S21、数据采集柜检测采集油质的指标数据，并将采集到的指标数据上传至油液智能控制器，所述指标数据包括粘度、密度、水分、颗粒污染物、介电常数、磨损颗粒物、油质等指标数据；

S22、油液智能控制器对采集到的数据进行实时处理和分析，将处理和分析后的数据上传到2U服务器，同时设备、油液、运维工具信息以及实验室油液检测数据也上传至服务器。

进一步的，对油液进行管理维护的方法包括：

S41、实时显示油液的指标数据；

S42、生成以供在线查看的检测报告，并将生成的检测报告传输至报表管理和/或节能管理。

附图说明

图1为本发明实施例所述电力用油的智慧监督系统网络拓扑图；

图2为本发明实施例所述电力用油的智慧监督系统技术路线图；

图3为本发明实施例所述电力用油的智慧监督系统监督测试方法示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1～2所示，本实施例提供了一种用于电力用油的智慧监督系统，包括数据采集柜、交换机、油液智能控制器、服务器和智慧油务管理系统，数据采集柜与交换机连接，交换机与油液智能控制器连接，油液智能控制器与服务器连接，服务器内设置智慧油务管理系统，服务器能够调用MIS管理信息系统和/或SIS厂级监控信息系统中的数据信息，数据采集柜将采集到的数据信息通过交换机发送给油液智能控制器，油液智能控制器对收集到的数据进行分析计算，并将分析后的数据传递给服务器，服务器内部的油务管理系统对计算后的数据与存储在油务管理系统内部的数据进行对比分析和实时判断，并根据对比分析的结果对油液进行管理维护。

在本实施方式中，电力用油的智慧监督系统，包括：汽轮机润滑油监测系统、汽轮机抗燃油监测系统、磨煤机液压油监测系统、磨煤机齿轮油监测系统、给水泵润滑油监测系统、一次风机润滑油监测系统、送风机润滑油监测系统、引风机润滑油监测系统。以实现对汽轮机润滑油、抗燃油、发电机密封油、给水泵透平油、磨煤机齿轮油及液压油、吸风机泵组润滑油等油品的在线监测、数据分析、报警、故障诊断，实现选定设备油品和油系统关键部分性能评估，为选定主机及重要辅机安全运行提供数据支持，形成一套全厂可用的完整的用油监督系统，覆盖电厂全厂的主设备和重要辅机用油的在线监测，充分保证发电设备的安全运行和使用寿命。

下面以汽轮机润滑油监测系统为例，本实施例中的汽轮机润滑油监测系统包括汽轮机润滑油系统图、监测中心、运维中心、报表管理和节能管理，汽轮机润滑油系统图、监测中心、运维中心、报表管理和节能管理均存储在服务器中。

所述监测中心包括：实时监测到的数据、实验室检测的数据、故障报警的安全阈值数据、不合格指标数据、故障信息数据库和故障诊断知识库。其中实时监测是对粘度、密度、水分、颗粒污染物、介电常数、磨损颗粒物、油质等指标进行在线监测；通过油液的粘度、密度、水分、颗粒污染物、介电常数、磨损颗粒物、油质等多个指标数据来判断油质，检测方法多样，充分保证对油品检测的准确性，使得油质不符合设备安全运行的指标时能够及时给出报警指示。

实验室检测是上传实验室的油液检测数据，并能生成检测报告，可以在线读取，方便操作人员在线查看实验室的检测结果。故障报警是对不合格指标数据进行统计。

所述运维中心包括：设备台账、油品台账、运维工具。设备台账、油品台账、运维工具等数据均存储在服务器中。

数据采集柜包括金属柜、传感器、通讯模块、子交换机、电源模块、进油管路、出油管路和回油管路，进油管路的一端连通于油系统管道上，进油管路的另一端与传感器的进油口一端连通，出油管路的一端连接传感器出油口一端，出油管路的另一端与回油管路连通，回油管路的另一端连通于油系统管道上。传感器设置为多个，分别用于检测各个用油部位的油品数据，所述油品数据包括但不限于粘度、密度、水分、颗粒污染物、介电常数、磨损颗粒物、油质等。所述电源模块与外部配电箱连接。

进一步的，数据采集柜通过光纤、子交换机、通信转换模块将采集到的数据传输到油液智能控制器和服务器。所述通信模块包括：Modbus TCP通信模块、RS-485转Modbus TCP通信转换模块、CAN转Modbus TCP通信转换模块。优选的，通讯方式为Modbus TCP。

更进一步的，进油管路上设有减压阀或进油阀，出油管路上设有出油阀，回油管道上设有回油阀，以精准控制传感器的检测对象，避免出现检测不准的现象。

油液智能控制器包括：机柜箱、数据采集、组态、分析和通信模块和电源模块，电源模块为机柜箱提供工作电源，保证整个智慧监督系统的正常运行。

作为本发明实施例的一部分，还提供了一种电力用油的监督测试方法，如图3所示，具体包括如下过程：

S1、登录系统，在管理系统中设置有各参数报警阈值。

S2、数据实时采集和分析，具体包括：

S21、数据采集柜检测采集粘度、密度、水分、颗粒污染物、介电常数、磨损颗粒物、油质等指标数据，并将采集到的数据上传至油液智能控制器，

S22、油液智能控制器对采集到的数据进行实时处理和分析，将处理和分析后的数据上传到2U服务器。同时设备、油液、运维工具信息以及实验室油液检测数据也上传至服务器。

进一步的，油液智能控制器对采集到的数据进行实时处理和分析具体包括：对数据进行分类、根据检测到的数据绘制特性曲线、以及离线理化指标检测等。

S3、服务器中的油务管理系统对油液智能控制器上传的数据与运维信息和油液检测数据进行对比分析和实时判断。

S4、根据油务管理系统的分析判断结果对油液进行管理维护。

进一步的，对油液进行管理维护的方法包括：

S41、实时显示油液的指标数据；

S42、生成以供在线查看的检测报告，并将生成的检测报告传输至报表管理和/或节能管理。

S5、根据实时显示油液的指标数据做出报警或故障处理。

进一步的，报警或故障处理包括以下过程：

S51、在实时显示油液的指标数据达到安全阈值时，则发出报警指示。

S52、在实时显示油液的指标数据显示油系统部分性能故障时，会向运维中心发送提醒，运维人员对油液进行精准维护。

S53、在实时显示油液的指标数据正常时，则说明油品质量良好，不影响设备正常运行，此时将实时显示油液的指标数据发送至报表管理和/或节能管理。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于电力用油的智慧监督系统，其特征在于，包括数据采集柜、交换机、油液智能控制器、服务器和智慧油务管理系统，所述数据采集柜与所述交换机连接，所述交换机与油液智能控制器连接，所述油液智能控制器与所述服务器连接，所述服务器内设置智慧油务管理系统，所述服务器能够调用MIS管理信息系统和/或SIS厂级监控信息系统中的数据信息，所述数据采集柜将采集到的数据信息通过所述交换机发送给所述油液智能控制器，所述油液智能控制器对收集到的数据进行分析计算，并将分析后的数据传递给所述服务器，所述服务器内部的所述油务管理系统对计算后的数据与存储在所述油务管理系统内部的数据进行对比分析和实时判断，并根据对比分析的结果对油液进行管理维护。

2.根据权利要求1所述的智慧监督系统，其特征在于，所述智慧监督系统包括：汽轮机润滑油监测系统、汽轮机抗燃油监测系统、磨煤机液压油监测系统、磨煤机齿轮油监测系统、给水泵润滑油监测系统、一次风机润滑油监测系统、送风机润滑油监测系统、引风机润滑油监测系统。

3.根据权利要求2所述的智慧监督系统，其特征在于，所述汽轮机润滑油监测系统包括汽轮机润滑油系统图、监测中心、运维中心、报表管理和节能管理，所述汽轮机润滑油系统图、监测中心、运维中心、报表管理和节能管理均存储在所述服务器中。

4.根据权利要求3所述的智慧监督系统，其特征在于，所述监测中心包括：实时监测到的数据、实验室检测的数据、故障报警的安全阈值数据、不合格指标数据、故障信息数据库和故障诊断知识库。

5.根据权利要求3所述的智慧监督系统，其特征在于，所述运维中心包括：设备台账、油品台账、运维工具，所述设备台账、油品台账、运维工具均存储在服务器中。

6.根据权利要求1所述的智慧监督系统，其特征在于，所述数据采集柜包括金属柜、传感器、通讯模块、子交换机、电源模块、进油管路、出油管路和回油管路，所述进油管路的一端连通于油系统管道上，所述进油管路的另一端与传感器的进油口一端连通，所述出油管路的一端连接传感器出油口一端，所述出油管路的另一端与所述回油管路连通，所述回油管路的另一端连通于所述油系统管道上。

7.根据权利要求1所述的智慧监督系统，其特征在于，所述数据采集柜通过光纤、子交换机、通讯转换模块将采集到的数据传输到油液智能控制器和服务器，所述通信模块包括：Modbus TCP通信模块、RS-485转Modbus TCP通信转换模块、CAN转Modbus TCP通信转换模块。

8.一种电力用油的监督测试方法，其特征在于，使用权利要求1至7中任意一项所述的智慧监督系统，所述方法包括：

S1、登录系统，在管理系统中设置有各参数报警阈值；

S2、数据实时采集和分析；

S3、服务器中的油务管理系统对油液智能控制器上传的数据与运维信息和油液检测数据进行对比分析和实时判断；

S4、根据油务管理系统的分析判断结果对油液进行管理维护。

9.根据权利要求8所述的监督测试方法，其特征在于，所述数据实时采集和分析，包括：

S21、数据采集柜检测采集油质的指标数据，并将采集到的指标数据上传至油液智能控制器，所述指标数据包括粘度、密度、水分、颗粒污染物、介电常数、磨损颗粒物、油质等指标数据；

S22、油液智能控制器对采集到的数据进行实时处理和分析，将处理和分析后的数据上传到2U服务器，同时设备、油液、运维工具信息以及实验室油液检测数据也上传至服务器。

10.根据权利要求8所述的监督测试方法，其特征在于，对油液进行管理维护的方法包括：

S41、实时显示油液的指标数据；

S42、生成以供在线查看的检测报告，并将生成的检测报告传输至报表管理和/或节能管理。

Images