CN201203786Y - 电厂输煤智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电厂输煤智能监控系统，包括数据采集与处理单元和视频控制与切换单元。数据采集与处理单元的PLC主机通过数字量输入模块和模拟量输入模块采集输煤设备的运行参数，通过输出模块实现对输煤设备进行控制，PLC主机将采集到的输煤设备的运行参数传送给工控机，由工控机进行加工和处理；视频控制与切换单元的系统主机接收PLC主机的命令，通过控制总线对摄像设备进行控制，并对摄像设备提供的视频图像在监视器上进行切换。本实用新型检测到燃煤供给设备故障时，能自动报警并把故障设备的现场监控视频画面显示在监视器上，故障处理监控人员能够及时了解设备的运行状态和现场情况，在故障发生前及时处理，做到防患于未然。

Description

电厂输煤智能监控系统

[技术领域]

本实用新型涉及输煤系统自控技术，尤其是一种电厂输煤智能监控系统。

[背景技术]

我国电力主要来源于火力发电，发电燃料以煤炭为主，一般来讲，燃料成本占发电成本约为75％左右，占上网电价成本30％左右。火电广的燃煤要经过诸如计划、采购、运输、验收、配煤、储备及厂内输送，煤粉制备等多个环节，最后才能送入锅炉燃烧。对燃煤质量的控制应在上述各环节上都要落到实处，如果锅炉燃煤供给控制较好，则锅炉燃烧稳定、效率高，机组带得起负荷，不仅能够减少燃料的消耗量，更有利于节约发电成本；如果锅炉燃煤供应锅炉燃煤供应控制较好控制不好，则锅炉燃烧稳定性差，燃烧效率低，锅炉本体及其辅助设备损耗加大，显然对发电厂是极其不利的，因此对入炉燃料进行适当处理和输送是发电厂节能的一条重要措施。这一步工作是否得到有效控制，将在很大程度上影响到其后续生产环节的能源消耗。对入炉燃料处理和输送用到的主要设备有皮带机、除大块装置、伸缩头、除铁器、除杂物装置、概率筛、碎煤机、电子皮带秤、犁煤器、电液三通等，这些设备任一个发生故障而不能得到快速处理，都会对发电厂造成巨大经济损失，因此提高对入炉燃料处理和输送设备的智能监控技术的水平和质量，具有显著的经济效益和社会效益。

目前对入炉燃料处理和输送设备的监控技术有如下缺点，

1)实时性较差:

设备故障时只是简单地发出报警信号，还要靠人工巡视排查，故障不能有效及时处理，导致严重经济损失。

2)智能化程度低，不能做到防患与未然。

任何故障发生前都会有一定的异常现象发生，监控人员若能及时了解和发现，往往能够避免故障的发生或大大减小经济损失，然而由于现有对入炉燃料处理和输送设备状态的检测和监控技术的智能化程度还不够高，监控人员无法及时了解设备的运行状态和现场情况，或了解不够全面，因此不能在故障发生前及时解决问题，做到防患与未然。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种实时性好，自动化程度高的电厂输煤智能监控系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种电厂输煤智能监控系统，包括数据采集与处理单元和视频控制与切换单元，所述的数据采集与处理单元包括工控机，PLC主机、数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块，所述的PLC主机通过数字量输入模块和模拟量输入模块采集输煤设备的运行参数，通过数字量输出模块实现对输煤设备进行控制，所述的工控机同PLC主机相连，PLC主机将采集到的输煤设备的运行参数传送给工控机，由工控机进行加工和处理；视频控制与切换单元包括系统主机、摄像设备、解码器和监视器，系统主机接收PLC主机的命令，通过控制总线对摄像设备进行控制，并对摄像设备提供的视频画面在监视器上进行切换。

以上所述的输煤智能监控系统，最好包括主控键盘，所述的主控键盘同系统主机连接，向系统主机输入命令。

以上所述的输煤智能监控系统，最好包括多媒体主机，多媒体主机与系统主机相连，通过与系统主机进行通信，显示整个监控系统的运行状态和用户需要的现场监控画面。最好还包括交换机、本地分控机和远程分控机，本地分控机通过交换机与多媒体主机连接，远程分控机经光纤传输系统与所述的交换机连接，显示用户需要的现场监控画面。

本实用新型与传统设备相比具有如下有益效果:

1)监控镜头切换方便、自动化程度高:

PLC主机检测到燃煤供给设备故障时，能自动报警，并把故障信号传送到系统主机，然后系统主机把故障设备的现场监控画面显示在闭路电视上，供有关人员进行查看和故障处理；如果同时存在多处故障，可以循环显示每个故障信号。

2)设备状态实时自诊断，防患与未然:

通过实时采集各站开关量信号和模拟量信号，PLC主机可以判断各设备的实际运行状态，并把主要参数(如:设备启、停运行状态，设备位置状态、电流及故障显示等)传送给工控机。通过工控机，各设备电流的实时趋势曲线和历史曲线可以随时调出、打印和显示，方便对生产数据的分析和历史记录的查询。

有了上述功能，监控人员可以方便地查看和分析设备的运行状态，一旦发现异常现象便可及时处理，从而做到防患于未然或大大减小事故范围和缩短故障时间。

主控键盘同系统主机连接，可以向系统主机输入命令的情况下，监控人员还可以随时通过键盘调出任一现场监控画面显示在闭路电视上进行查看。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型电厂输煤智能监控系统原理图。

[具体实施方式]

由图1可知，本系统主要由PLC、工控机、数字量输入数字量输出模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、系统主机、解码器、摄像机、多媒体主机、监视器等几部分组成，其各自特点如下:

1)PLC主机及其外围电路

PLC主机通过数字量输入模块和模拟量输入模块，采集皮带机、除大块装置、伸缩头、除铁器、除杂物装置、概率筛、碎煤机、电子皮带秤、犁煤器、电液三通等设备的运行状态、设备位置状态、电流等重要参数，通过这些参数来分析和协调控制完成整个输煤过程。

PLC主机把采集到的输煤设备的运行参数传送给工控机，供工控机进行加工和处理，监控人员通过工控机可以方便地查询、编辑和打印。

PLC主机发现异常信息时通过数字量输出模块把故障信号传送给系统主机，系统主机把相应的故障点对应的监控摄像头得到的现场画面显示到各监视设备上，如果同时存在多处故障，它便循环显示每个故障现场画面。

2)系统主机

系统主机由控制单元和视频矩阵切换器集成为一体，主要任务是实现对多路视频信号的选择和切换，并通过通信总线和解码器对指定的前端设备(云台、电动镜头、雨刷器等)进行控制。

系统主机接收来自PLC主机的命令把特定的视频画面显示在监视器上，它还可以接收键盘命令浏览特定的视频画面，并把要显示的视频信号传送到多媒体主机

3)多媒体主机

多媒体主机采用基于网络的多媒体技术，结合数字图象处理与传输技术，通过与系统主机进行通信可以查看整个监控系统的运行状态

多媒体主机采用TCP/IP协议，通过交换机把需要显示的现场画面传送到各本地分控设备上，此外若有光发射机和光接收机并通过光纤连接，可以把需要显示的现场画面传送到远程分控设备，这样各地监控人员在办公室便可方便及时地了解和查看现场设备的运行状态。

对于不同的电厂其输煤设备和输煤过程会有所不同，电厂输煤智能监控系统所用到的开关量数目和摄像机数目也不尽相同，但其结构和特点完全相同，下面以图1为例进行详细介绍具体实施方法。

1)PLC主机通过数字量输入模块和模拟量输入模块，采集皮带机、除大块装置、伸缩头、除铁器、除杂物装置、概率筛、碎煤机、电子皮带秤、犁煤器、电液三通等设备的运行状态、设备位置状态、电流等重要参数，通过这些参数来分析整个输煤过程是否正常；此外PLC主机根据这些参数，通过数字量输出模块来协调控制各设备完成输煤控制及故障报警等任务

2)PLC主机把采集到的输煤设备的运行参数传送给工控机，供工控机进行加工和处理。据此，工控机可以完成如下操作:

监视系统运煤流程上主要设备:皮带机、除大块装置、伸缩头、除铁器、除杂物装置、概率筛、碎煤机、电子皮带秤、犁煤器、电液三通、采样装置的运行状态；除了在屏幕上显示每个设备的运行、停止、故障状态，通过点击屏幕上的设备图标弹出对应操作小窗口，可以通过小窗口浏览设备详细信息:程控方式显示、运行信号指示、故障指示及其他等设备相关信号，启动按钮、停止按钮、故障复位按钮、画面退出等功能按钮；

完成配煤任务:进行配煤过程犁煤器抬起、落下的操作，检修仓及尾仓的设定，点击每台犁煤器设备图标弹出操作窗口，可以手动抬落犁煤器，含程控控制方式显示、抬起、落下按钮、故障复位按钮、画面退出按钮；在屏幕下方显示的设备一栏中可以人为设定任意煤仓为尾仓、检修仓，并显示每个煤仓状态；

根据生产需要组成完整、正确的煤流通路；

系统所有报警显示、报警记录的查询；

实时曲线显示各主要设备的当前运行电流值；

趋势曲线显示各主要设备电流历史数据趋势；

上煤数据记录、统计，生成当班、当日、当月、当年报表并可打印输出；

参数设置:完成设备运行参数的设置，同时能显示设备电机额定电流与运行值进行对照

屏幕画面快速切换和导航:主监控画面最下方均可以设有快速切换按钮条，可以在各主画面间快速切换；同时画面上方的导航条有系统菜单、预启、空挡、预启、程启、程停、配清、强制置位、程控方式、联锁手动、解锁手动、紧急停车等按钮；有报警栏显示当前最新报警信息，在任何画面均可以进行功能按钮的操作和信息的显示。

3)当出现异常信息时，PLC主机通过数字量输出端子把故障信号传送给系统主机，系统主机把相应的故障点对应的监控摄像头拍摄到的现场视频画面显示到各监视设备上，如果同时存在多处故障，系统主机则循环显示每个故障现场画面，此外它还要把该现场画面传送给多媒体主机

3)系统主机主要任务是实现对多路视频信号的选择和切换，并通过控制总线和解码器对指定的前端设备(云台、电动镜头、雨刷器等)进行控制。它既可以接收来自PLC主机的命令，把用户需要的现场视频画面显示在监视器上，它还可以通过键盘命令浏览用户想看的任意现场视频画面。此外它还可以把要显示的视频画面传送给多媒体主机

3)多媒体主机

采用TCP/IP协议，通过交换机把用户想看的现场视频画面传送给各本地分控设备上，此外若有光发射机和光接收机并通过光纤连接，还可以把用户想看的现场视频画面传送给远程分控设备，这样各地监控人员在办公室便可方便及时地了解和查看现场设备的运行状态。

Claims (5)

1.一种电厂输煤智能监控系统，其特征在于，包括数据采集与处理单元和视频控制与切换单元，所述的数据采集与处理单元包括工控机，PLC主机、数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块，所述的PLC主机通过数字量输入模块和模拟量输入模块采集输煤设备的运行参数，通过数字量输出模块实现对输煤设备进行控制，所述的工控机同PLC主机相连，PLC主机将采集到的输煤设备的运行参数传送给工控机，由工控机进行加工和处理；视频控制与切换单元包括系统主机、多套摄像设备、解码器和多个监视器，系统主机接收PLC主机的命令，通过控制总线对摄像设备进行控制，并对摄像设备提供的视频图像在监视器上进行切换。

2.根据权利要求1所述的电厂输煤智能监控系统，其特征在于，包括主控键盘，所述的主控键盘同系统主机连接，向系统主机输入命令。

3.根据权利要求2所述的电厂输煤智能监控系统，其特征在于，包括多媒体主机，多媒体主机与系统主机相连，通过与系统主机进行通信，显示整个监控系统的运行状态和用户需要的现场监控画面。

4.根据权利要求3所述的电厂输煤智能监控系统，其特征在于，包括交换机和本地分控机，本地分控机通过交换机与多媒体主机连接，分控机装有客户端软件，通过TCP/IP协议，显示用户需要的现场监控画面。

5.根据权利要求4所述的电厂输煤智能监控系统，其特征在于，包括远程分控机，所述的远程分控机经光纤传输系统、交换机和所述的多媒体主机连接，远程分控机装有客户端软件，通过TCP/IP协议，显示用户需要的现场监控画面。

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