CN116255244A - 一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核电转机设备盘车技术领域，具体涉及一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置。包括盘车驱动器、网关、盘车控制器、振动传感器，网关将盘车驱动器、盘车控制器、振动传感器连通；盘车驱动器自带无线通信模块、转速传感器、扭矩传感器；盘车驱动器根据盘车控制器输出指令的要求，按照预设的转速对柴油机进行盘车，同时盘车控制器通过接收振动传感器、盘车驱动器采集到的振动信息、扭矩信息、转速信息，对盘车状态进行实时监控，智能分析，完成异常诊断工作。本发明可以实现远程自动化、标准化盘车，并可通过对盘车过程中的转速、力矩、振动等状态参数进行监测和分析完成盘车智能诊断功能。
Description
技术领域
本发明属于核电转机设备盘车技术领域，具体涉及一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置。
背景技术
核电厂应急柴油发电机是核电站的关键核安全设备，在启动前或检修后必须进行盘车操作，即通过工具将柴油发电机主轴人为的转动一定圈数，操作人员根据经验主轴转动情况判断转轴是否灵活、有无卡涩，内部有无异响，避免柴油发电机在启动时因负荷变大而损坏。然而，因柴油发电机主轴启动力矩较大，无法依靠人工实现匀速盘车操作，且根据人工盘车结合经验总结判断柴油机转轴是否异常不准确、不可靠、效率低，对人员技能经验要求高，存在一定的人因失误风险，也不符合核电精细化管理的要求。
基于上述情况，急需研制一种柴油发电机智能盘车装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，可以实现远程自动化、标准化盘车，并可通过对盘车过程中的转速、力矩、振动等状态参数进行监测和分析完成盘车智能诊断功能；除此以外，本发明装置中各模块之间采用无线通信且自带电池无需外接电源，具有很强的便携性和使用便捷性。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，包括盘车驱动器、网关、盘车控制器、振动传感器，网关将盘车驱动器、盘车控制器、振动传感器连通；盘车驱动器自带无线通信模块、转速传感器、扭矩传感器；盘车驱动器根据盘车控制器输出指令的要求，按照预设的转速对柴油机进行盘车，同时盘车控制器通过接收振动传感器、盘车驱动器采集到的振动信息、扭矩信息、转速信息，对盘车状态进行实时监控，智能分析，完成异常诊断工作。
盘车驱动器由内置的充电电池提供能量，盘车驱动器通过无刷直流电机马达配合行星齿轮变速系统，驱动柴油机进行盘车。
网关自带充电电池；盘车控制器自带8寸触摸屏和充电电池，内置无线通信模块；振动传感器自带充电电池，内置无线通信模块。
反力臂与盘车驱动器组合并将其固定在柴油机上。
盘车控制器包括工艺操作模块，工艺操作模块包括手动盘车、一键自动盘车功能，手动盘车为操作人员按规定顺序手动操作控制电动扭矩扳手动作完成盘车，一键自动盘车为操作人员一键启停，程序自动控制盘车驱动器动作完成盘车；另外，还可对自动盘车程序进行设定和修改。
盘车控制器包括状态监测模块，状态监测模块接收发送来的扭矩、转速、振动三种状态数据，并以数值和实时曲线形式进行显示，并将其保存至数据库。
盘车控制器包括报警与应急模块，报警与应急模块用于功能提示和应急目的的报警，包括行程到位警示、扭矩过载/过阈值报警、数据模型异常报警和电机运行电流、运行温度参数异常报警，报警与应急模块还具备一键停机应急功能。
盘车控制器包括记录统计分析模块，记录统计分析模块用于盘车试验信息查询、历史数据分析，包括历史数据显示、导入和导出、多段历史数据曲线对比和数据过滤检索；记录统计分析模块通过内嵌的智能诊断算法，对采集数据进行分析处理，提炼异常诊断模型，并且随着数据的不断积累，可自动完成诊断升级。
盘车控制器包括系统设置模块，系统设置模块包括网关信息管理、无线通信信息设置和盘车驱动器管理功能。
盘车控制器包括用户管理模块，用户管理模块包括用户设置和权限管理。
本发明所取得的有益效果为：
一方面，通过本装置可以实现远程自动化盘车，同时通过预先设定的盘车扭矩、转速等目标参数保证盘车工作实施的一致性；另一方面，本装置可对盘车过程中的转速、力矩、振动等状态参数进行监测和智能分析，从而完成柴油机盘车的智能诊断，杜绝人因失误。通过本装置可帮助柴油发电机盘车工作人员高效、准确的完成柴油机盘车工作。
本发明装置可实现柴油机远程自动化、标准化盘车，避免人因失误，提高工作效率；本发明装置通过对盘车过程中的状态数据进行采集分析，可以完成柴油机盘车的异常诊断，保证柴油机运行的可靠性；本发明装置采用便携、易使用设计方案，装置内部各模块采用无线通信且自带充电电池，同时由盘车驱动器集成扭矩传感器、转速传感器，可高效、便捷的满足各种复杂场景下柴油机盘车需求。
附图说明
图 1为一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置组成框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本装置包括盘车驱动器、网关、反力臂、盘车控制器、振动传感器。
其中，盘车驱动器自带无线通信模块、转速传感器、扭矩传感器；无线通信模块通过网关与盘车控制器通信，并根据盘车控制器输出指令的要求，按照预设的转速对柴油机进行盘车，同时将盘车驱动器采集到的转速参数、扭矩参数上传给盘车控制器。盘车驱动器由内置的充电电池提供能量，通过无刷直流电机马达配合高精度的行星齿轮变速系统，驱动柴油机进行盘车。
网关通过无线通信模块对盘车驱动器、盘车控制器、振动传感器进行控制，是盘车控制器控制各模块的重要环节。盘车控制器通过网关控制盘车驱动器工作状态，同时通过网关接收盘车驱动器、振动传感器发送的盘车状态信号；网关由内置的充电电池供电。
反力臂主要功能是与盘车驱动器组合并将其固定在柴油机上，为盘车驱动器驱动柴油机转轴提供支撑点。
盘车控制器通过网关对盘车驱动器发出盘车控制指令，控制盘车驱动器按照指令运行，同时通过网关接收来自盘车驱动器、振动传感器发出的转速、扭矩、振动数据，并根据数据对柴油机盘车状态进行智能分析，完成异常诊断工作；盘车控制器由内置的充电电池供电。
盘车控制器内嵌智能分析软件，软件功能主要包括工艺操作模块、状态监测模块、报警与应急模块、记录统计分析模块、系统设置模块、用户管理模块6大模块。
工艺操作模块，包括手动盘车、一键自动盘车等功能，手动盘车为操作人员按规定顺序手动操作控制电动扭矩扳手动作完成盘车，一键自动盘车为操作人员一键启停，程序自动控制盘车驱动器动作完成盘车。另外，还可对自动盘车程序进行设定和修改。
状态监测模块，接收发送来的扭矩、转速、振动三种状态数据，并以数值和实时曲线形式进行显示，并将其保存至数据库。
报警与应急模块，该功能主要用于功能提示和应急目的的报警，包括行程到位警示、扭矩过载/过阈值报警、数据模型异常报警等过程工艺参数报警和电机运行电流、运行温度参数异常报警，另外还具备一键停机应急功能。
记录统计分析模块，该功能主要用于盘车试验信息查询、历史数据分析，包括历史数据显示、导入和导出、多段历史数据曲线对比和数据过滤检索。另外，记录统计分析功能可通过内嵌的智能诊断算法，对采集数据进行分析处理，提炼异常诊断模型，并且随着数据的不断积累，可自动完成诊断升级，从而不断提升诊断的准确性。
系统设置模块，主要包括网关信息管理、无线通信信息设置和盘车驱动器管理功能。
用户管理模块，主要包括系统用户设置和权限管理。
振动传感器通过网关向盘车控制器传输盘车过程中的振动信息；振动传感器自带充电电池，内置无线通信模块；对柴油机盘车过程中的振动数据进行采集，同时内置无线通信模块将数据通过网关传送至盘车控制器；
本装置中，盘车驱动器可输出最大扭矩3500N·m，最大空载转速3RPM，支持正反转，自带充电电池，内置无线通信模块、扭矩传感器、转速传感器；无线通信模块接收来自网关的指令，同时通过无线通信模块对外发送采集到的扭矩参数和转速参数。
盘车控制器自带8寸触摸屏和充电电池，内置无线通信模块；无线通信模块通过网关对盘车驱动器发出控制指令，同时通过无线通信接收来自网关的采集数据，并同步显示数据波形；盘车控制器可以控制盘车工作的实施，同时根据采集数据对盘车状态进行故障诊断。
网关自带充电电池，通过无线通信将盘车驱动器、盘车控制器、振动传感器进行连通，为各模块之间相互通讯提供平台；
本装置工作时，首先通过网关将盘车驱动器、盘车控制器、振动传感器进行连通，确保各设备模块之间通讯正常；其次，通过由盘车控制器上的智能盘车软件发出控制指令，控制盘车驱动器按照要求启动盘车工作，同时盘车控制器通过接收振动传感器、盘车驱动器采集到的扭矩信息、转速信息、振动信息，对盘车状态进行实时监控；最后，盘车工作结束，盘车控制器通过内嵌智能软件的盘车诊断模型结合盘车过程中的扭矩信息、转速信息、振动信息完成本次盘车工作的诊断工作。
Claims (10)
1.一种核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：包括盘车驱动器、网关、盘车控制器、振动传感器，网关将盘车驱动器、盘车控制器、振动传感器连通；盘车驱动器自带无线通信模块、转速传感器、扭矩传感器；盘车驱动器根据盘车控制器输出指令的要求，按照预设的转速对柴油机进行盘车，同时盘车控制器通过接收振动传感器、盘车驱动器采集到的振动信息、扭矩信息、转速信息，对盘车状态进行实时监控，智能分析，完成异常诊断工作。
2.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车驱动器由内置的充电电池提供能量，盘车驱动器通过无刷直流电机马达配合行星齿轮变速系统，驱动柴油机进行盘车。
3.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：网关自带充电电池；盘车控制器自带8寸触摸屏和充电电池，内置无线通信模块；振动传感器自带充电电池，内置无线通信模块。
4.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：反力臂与盘车驱动器组合并将其固定在柴油机上。
5.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车控制器包括工艺操作模块，工艺操作模块包括手动盘车、一键自动盘车功能，手动盘车为操作人员按规定顺序手动操作控制电动扭矩扳手动作完成盘车，一键自动盘车为操作人员一键启停，程序自动控制盘车驱动器动作完成盘车；另外，还可对自动盘车程序进行设定和修改。
6.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车控制器包括状态监测模块，状态监测模块接收发送来的扭矩、转速、振动三种状态数据，并以数值和实时曲线形式进行显示，并将其保存至数据库。
7.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车控制器包括报警与应急模块，报警与应急模块用于功能提示和应急目的的报警，包括行程到位警示、扭矩过载/过阈值报警、数据模型异常报警和电机运行电流、运行温度参数异常报警，报警与应急模块还具备一键停机应急功能。
8.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车控制器包括记录统计分析模块，记录统计分析模块用于盘车试验信息查询、历史数据分析，包括历史数据显示、导入和导出、多段历史数据曲线对比和数据过滤检索；记录统计分析模块通过内嵌的智能诊断算法，对采集数据进行分析处理，提炼异常诊断模型，并且随着数据的不断积累，可自动完成诊断升级。
9.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车控制器包括系统设置模块，系统设置模块包括网关信息管理、无线通信信息设置和盘车驱动器管理功能。
10.根据权利要求1所述的核电厂应急柴油发电机智能盘车装置，其特征在于：盘车控制器包括用户管理模块，用户管理模块包括用户设置和权限管理。
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