CN117666951A - 一种燃气轮机运行数据记录系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种燃气轮机运行数据记录系统及方法，该系统包括主控制器、备份控制器与外置记录模块，其中，主控制器用于接收备份控制器的上周期备份数据和外置记录模块的上周期记录数据，并对其接收的数据和主控制器本地数据进行数据处理，得到本周期统计结果；备份控制器用于接收主控制器传输的本周期统计结果和上周期记录数据，并对其接收的数据和备份控制器本地数据进行数据处理，得到本周期备份数据；外置记录模块用于接收本周期统计结果，并对本周期统计结果进行数据处理，得到本周期记录数据。本申请提出的系统采用多对冗余控制器进行运行数据的冗余备份和自动恢复，并采用外置记录模块单独存储运行数据，避免人为篡改。

Description

一种燃气轮机运行数据记录系统及方法

技术领域

本申请涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种燃气轮机运行数据记录系统及方法。

背景技术

燃气轮机发电机组运行累积数据包括启动次数、紧急停机次数、点火运行时间、燃料气累积总流量、总发电量等等。机组运行数据是决定部件寿命和大修周期的重要依据。这些重要的运行数据存储于燃机控制系统特殊的存储数据区，可以在控制系统断电的情况下持续保存，数据不丢失。

大部分控制器都具有掉电存储的功能，在重新上电时数据可以自动恢复。但是绝大部分的控制器数据都可强制修改，存在人为篡改的可能。数据以变量值的形式存在于控制器运行存储区，这些变量值可能通过强制或修改逻辑进行篡改，设置了操作权限的存储数据也仍然可能被篡改。

另外，冗余的一对控制器都故障时或者同时格式化处理时，存储数据可能会丢失。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出一种燃气轮机运行数据记录系统，包括主控制器、备份控制器与外置记录模块，其中，

所述主控制器用于接收所述备份控制器的上周期备份数据和所述外置记录模块的上周期记录数据，并对所述上周期备份数据、所述上周期记录数据和主控制器本地数据进行数据处理，得到本周期统计结果；

所述备份控制器用于接收所述主控制器传输的所述本周期统计结果和所述上周期记录数据，并对所述本周期统计结果、所述上周期记录数据和备份控制器本地数据进行数据处理，得到本周期备份数据；

所述外置记录模块用于接收所述本周期统计结果，并对所述本周期统计结果进行数据处理，得到本周期记录数据。

可选的，所述本周期统计结果存储在所述主控制器的永久存储区中；

所述本周期备份数据存储在所述备份控制器的永久存储区中；

所述本周期记录数据存储在所述外置记录模块的永久存储区中。

可选的，所述主控制器和所述备用控制器通过网络共享传输数据；

所述主控制器和所述外置记录模块通过RS485线路以MODBUS协议进行通讯。

可选的，所述主控制器、所述备份控制器与所述外置记录模块的存储周期为50秒。

可选的，所述外置记录模块，用于：

对所述本周期统计结果进行作自判断，得到所述本周期记录数据，其中，在进行自判断时，只接受比上周期记录数据大的值；

通过LED面板翻页显示所述本周期记录数据。

可选的，当需要复位所述燃气轮机运行数据记录系统中的运行数据时，需要以高级权限，强制复位所述主控制器和所述备用控制器中所有运行数据，且需要在所述外置记录模块上输入预设密码。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种燃气轮机运行数据记录方法，包括：

将备份控制器的上周期备份数据和外置记录模块的上周期记录数据传输至主控制器，并对所述上周期备份数据、所述上周期记录数据和主控制器本地数据进行数据处理，得到本周期统计结果；

将所述统计结果和所述记录数据传输至所述备用控制器，并对所述本周期统计结果、所述记录数据和备份控制器本地数据进行数据处理，得到本周期备份数据；

将所述本周期统计结果传输至所述外置记录模块，并对所述本周期统计结果进行数据处理，得到本周期记录数据。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述第二方面中任一项所述的方法。

为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述第二方面中任一项所述的方法。

为达上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面中任一项所述的方法。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

通过在燃机控制系统内采用多组控制器，以及通过外接的外置记录模块同时进行数据存储，实现机组运行数据的多控制器冗余备份，以免单对冗余控制器都故障时数据丢失，当单对控制器都故障和更换后，运行数据可以自动恢复，并且对同时进行的存储数据分别设置独立的操作权限，可以避免操作员随意篡改，影响机组运行寿命的计算。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例示出的一种燃气轮机运行数据记录系统的框图；

图2是根据本申请实施例示出的一种燃气轮机运行数据记录系统的连接结构图；

图3是根据本申请实施例示出的一种燃气轮机运行数据记录方法的流程图；

图4是一种电子设备的框图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的一种燃气轮机运行数据记录系统。

图1是根据本申请实施例示出的一种燃气轮机运行数据记录系统的框图，包括备份控制器1、主控制器2和外置记录模块3。

可以理解的是，根据实际情况，备份控制器1可以有多个。

参照图2所示的实施例，对一种实施例下的燃气轮机运行数据记录系统进行说明。

如图2所示，该系统中包括1号控制器、2号控制器、3号控制器与外置记录模块，其中，1号控制器主控制器，2号控制器和3号控制器都为备份控制器。

下面以一个周期为例，说明各组件间的逻辑关系。

本申请实施例中，2号控制器实时计算运行时间和启动次数等累积数据，累积算法以宏模块方式加密封装，该数据基于上一控制周期的计算结果进行累积计算。

具体的，燃气轮机发电机组运行时的累计数据类型如表1所示。

表1

本申请实施例中，2号控制器同时接收网络通讯共享的1号和3号控制器的上周期备份数据和外置记录模块通讯读取到的数据，这三组数据和主控制器的本地数据通过2号控制器内部的数据处理逻辑，经过数据质量判断后，对正常数据进行处理而得到2号控制器最终的本周期统计结果。

该本周期统计结果存储到2号控制器的永久记忆存储区，以免掉电后数据丢失，并且该最终数据还送给1号和3号控制器进行备份存储，同时传输给外置记录模块。

本申请实施例中，1号控制器接收2号和3号控制器通过网络共享的本周周期统计结果和上周期备份数据，2号控制器通讯读取的外置记录模块的上周期记录数据也以网络共享方式发送给1号控制器，加上1号控制器自身的永久存储区记录的上一周期备份数据，这四组数据进行质量判断和数据处理后得到1号控制器的本周期备份数据，存储到1号控制器的永久记忆存储区。

类似的，3号控制器接收1号和2号控制器通过网络共享的本周周期统计结果和上周期备份数据，2号控制器通讯读取的外置记录模块的上周期记录数据也以网络共享方式发送给3号控制器，加上3号控制器自身的永久存储区记录的上一周期备份数据，这四组数据进行质量判断和数据处理后得到3号控制器的本周期备份数据，存储到3号控制器的永久记忆存储区。

可以理解的是，为了避免频繁读写数据影响控制器的使用寿命，1、2、3号控制器的运行数据每50秒存储一次到永久存储区FLASH。

由此，当单对冗余控制器故障时，或需要双格控制器(格式化FLASH卡)时，恢复后的控制器可以从其它控制器自动获取运行数据。

另外需要说明的是，外置的外置记录模块独立于控制器之外，通过RS485线路以MODBUS协议，接收来自2号控制器的通讯数据，每50秒存储一次到永久记忆存储区。

需要说明的是，外置记录模块通过内置的数据处理单元对接收到的数据进行自判断，只接受比当前存储值大的值，以避免通讯故障或数据清零。

并且，本周期记录数据通过LED面板翻页显示。

本申请实施例中，外置记录模块写入数据通讯地址为输入寄存器区：40001到40099，奇数位寄存器区，最多写入50组数据。该外置记录模块内部处理后的数据，返送给对应的保持寄存器区30001到30099，奇数位寄存器区，最多50组数据。

可以理解的是，如果1/2/3号控制器数据都故障，控制器都恢复后，还可以从外置记录模块读取已经记录的历史数据，并在次基础上继续累计。

可以理解的是，当外置记录模块故障时，还可以从控制器端自动接收已经记录的历史数据。

由此，四处存储数据只要有一处正常，其它三处设备都可以从其中自动恢复数据，四重冗余可以有效地确保运行数据不会丢失。

另外，为了避免控制器数据被人为篡改，本申请中各组件的控制逻辑以封装加密宏模块的方式存在，并且，为外置记录模块单独设置密码。

一种可能的实施例中，当机组大修后，需要复位运行数据时，需要以高级权限，同时强制复位3对控制器中的所有运行数据，同时需要在外置记录模块上输入密码，才能复位燃气轮机运行数据记录系统的运行数据。

如此增加了修改数据的难度，避免机组运行数据被人为篡改。

本申请实施例通过在燃机控制系统内采用多组控制器，以及通过外接的外置记录模块同时进行数据存储，实现机组运行数据的多控制器冗余备份，以免单对冗余控制器都故障时数据丢失，当单对控制器都故障和更换后，运行数据可以自动恢复，并且对同时进行的存储数据分别设置独立的操作权限，可以避免操作员随意篡改，影响机组运行寿命的计算。

图3是根据本申请实施例示出的一种燃气轮机运行数据记录方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101，将备份控制器的上周期备份数据和外置记录模块的上周期记录数据传输至主控制器，并对上周期备份数据、上周期记录数据和主控制器本地数据进行数据处理，得到本周期统计结果；

步骤102，将本周期统计结果和上周期记录数据传输至备用控制器，并对本周期统计结果、上周期记录数据和备份控制器本地数据进行数据处理，得到本周期备份数据；

步骤103，将本周期统计结果传输至外置记录模块，并对本周期统计结果进行数据处理，得到本周期记录数据。

关于上述实施例中的方法步骤，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该系统的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图4示出了可以用来实施本申请的实施例的示例电子设备700的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

如图4所示，设备700包括计算单元701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的计算机程序或者从存储单元708加载到随机访问存储器(RAM)703中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还可存储设备700操作所需的各种程序和数据。计算单元701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

设备700中的多个部件连接至I/O接口705，包括：输入单元706，例如键盘、鼠标等；输出单元707，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元708，例如磁盘、光盘等；以及通信单元709，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元701可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元701的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元701执行上文所描述的各个方法和处理，例如语音指令响应方法。例如，在一些实施例中，语音指令响应方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元708。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 702和/或通信单元709而被载入和/或安装到设备700上。当计算机程序加载到RAM 703并由计算单元701执行时，可以执行上文描述的语音指令响应方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元701可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行语音指令响应方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本申请的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本申请的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和区块链网络。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气轮机运行数据记录系统，其特征在于，包括主控制器、备份控制器与外置记录模块，其中，

所述主控制器用于接收所述备份控制器的上周期备份数据和所述外置记录模块的上周期记录数据，并对所述上周期备份数据、所述上周期记录数据和主控制器本地数据进行数据处理，得到本周期统计结果；

所述备份控制器用于接收所述主控制器传输的所述本周期统计结果和所述上周期记录数据，并对所述本周期统计结果、所述上周期记录数据和备份控制器本地数据进行数据处理，得到本周期备份数据；

所述外置记录模块用于接收所述本周期统计结果，并对所述本周期统计结果进行数据处理，得到本周期记录数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述本周期统计结果存储在所述主控制器的永久存储区中；

所述本周期备份数据存储在所述备份控制器的永久存储区中；

所述本周期记录数据存储在所述外置记录模块的永久存储区中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器和所述备用控制器通过网络共享传输数据；

所述主控制器和所述外置记录模块通过RS485线路以MODBUS协议进行通讯。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控制器、所述备份控制器与所述外置记录模块的存储周期为50秒。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外置记录模块，用于：

对所述本周期统计结果进行作自判断，得到所述本周期记录数据，其中，在进行自判断时，只接受比上周期记录数据大的值；

通过LED面板翻页显示所述本周期记录数据。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当需要复位所述燃气轮机运行数据记录系统中的运行数据时，需要以高级权限，强制复位所述主控制器和所述备用控制器中所有运行数据，且需要在所述外置记录模块上输入预设密码。

7.一种燃气轮机运行数据记录方法，其特征在于，包括

将备份控制器的上周期备份数据和外置记录模块的上周期记录数据传输至主控制器，并对所述上周期备份数据、所述上周期记录数据和主控制器本地数据进行数据处理，得到本周期统计结果；

将所述本周期统计结果和所述上周期记录数据传输至所述备用控制器，并对所述本周期统计结果、所述上周期记录数据和备份控制器本地数据进行数据处理，得到本周期备份数据；

将所述本周期统计结果传输至所述外置记录模块，并对所述本周期统计结果进行数据处理，得到本周期记录数据。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求7所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求7所述的方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的方法。