CN203785733U

CN203785733U - 一种锅炉汽包水位软测量装置

Info

Publication number: CN203785733U
Application number: CN201420001785.XU
Authority: CN
Inventors: 刁芬; 孟丽
Original assignee: Shenyang University
Current assignee: Shenyang University
Priority date: 2014-01-03
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2024-01-03

Abstract

一种锅炉汽包水位软测量装置，涉及一种测量装置，测量主机外壳的侧面上装有LCD显示屏、按键、通信插口和测量仪表信号输入端子，主机外壳内装有连接工作电源的AT89C51单片机、信号放大与隔离模块、模数转换模块、LCD接口模块、存储模块、键盘接口模块和通信接口模块；测量主机外壳上的仪表信号输入端子通过信号线分别和现场蒸汽流量测量仪表、汽包压力测量仪表、给煤量测量仪表、给水流量测量仪表、给水压力测量仪表、给水温度测量仪表相连；该软测量装置实现锅炉汽包水位在线实时自动测量，可以有效解决现有技术对锅炉汽包水位测量误差较大的问题，检测结果可以应用于锅炉自动控制过程。

Description

一种锅炉汽包水位软测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，特别是涉及一种锅炉汽包水位软测量装置。

背景技术

在工业锅炉运行过程中，锅炉汽包水位是一个重要的监控变量。对该变量进行测量并有效控制，是保证锅炉安全运行的必要条件。然而由于影响汽包水位变化的因素比较复杂，用常规的液位测量仪表所测得的锅炉汽包水位值，误差比较大，测量值不适合指导锅炉的生产运行。软测量技术是一种用于估计生产过程中难以用常规仪表检测变量的技术。它是根据某种最优准则，选择一组既与待测主变量关联较大，又易测量的辅助变量，建立主变量与辅助变量的数学模型，通过辅助变量的测量来间接获得主变量的一种方法。采用软测量技术测量锅炉汽包水位，能够有效解决常规的液位测量仪表测值误差较大的问题。

发明内容

本实用新型提供一种锅炉汽包水位软测量装置，该软测量装置实现锅炉汽包水位在线实时自动测量，可以有效解决现有技术对锅炉汽包水位测量误差较大的问题，检测结果可以应用于锅炉自动控制过程。

为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种锅炉汽包水位软测量装置。在测量主机外壳的一个侧面上装有LCD显示屏、按键、通信插口和测量仪表信号输入端子。在主机外壳内装有连接工作电源的AT89C51单片机、信号放大与隔离模块、模数转换模块、LCD接口模块、存储模块、键盘接口模块和通信接口模块。

测量主机外壳上的仪表信号输入端子可以通过信号线分别和现场蒸汽流量测量仪表、汽包压力测量仪表、给煤量测量仪表、给水流量测量仪表、给水压力测量仪表、给水温度测量仪表相连。所述测量主机外壳上的仪表信号输入端子通过信号线分别和测量主机内部的信号放大与隔离模块相连；所述信号放大与隔离模块通过信号线与模数转换模块相连；所述模数转换模块与AT89C51单片机相连；测量主机外壳上的按键通过信号线分别与测量主机内部的键盘接口模块相连；测量主机外壳上的LCD显示屏通过信号线与测量主机内部的LCD接口模块相连；测量主机内部的LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块分别通过信号线与AT89C51单片机相连；所述AT89C51单片机与电源模块相连；测量主机内部的通信接口模块通过信号线与测量主机外壳上的通信插口相连，所述AT89C51单片机通过通信接口模块和通信插口可以与外部控制主机进行通信。

本实用新型的工作原理如下：

仪表信号输入端子分别将现场蒸汽流量测量仪表、汽包压力测量仪表、给煤量测量仪表、给水流量测量仪表、给水压力测量仪表和给水温度测量仪表所采集到的信号送入信号放大与隔离模块进行信号放大、光/电隔离处理。经放大与隔离模块处理后的信号再送入模数转换模块进行A/D转换。经A/D转换后所得到的蒸汽流量信号、汽包压力信号、给煤量信号、给水流量信号、给水压力信号和给水温度信号送AT89C51单片机。AT89C51单片机与存储模块通过信号线相连，存储模块内存有离线训练好的RBF人工神经网络模型的算法程序，用于根据所采样来的蒸汽流量信号、汽包压力信号、给煤量信号、给水流量信号、给水压力信号和给水温度信号计算锅炉汽包水位值。计算出来的锅炉汽包水位值和采样来的蒸汽流量信号、汽包压力信号、给煤量信号、给水流量信号、给水压力信号和给水温度信号除了经LCD接口模块在LCD显示屏上实时显示外，还可由通信接口模块经测量主机外壳上的通信插口送入外部主控制计算机，用于锅炉的自动运行控制。按键通过键盘接口模块与AT89C51单片机相连，通过按键可以实现向AT89C51单片机输入控制指令。

本实用新型具有以下有益效果：

由于存储模块内存有离线训练好的RBF人工神经网络模型的算法程序，在接收到测量仪表检测到的输入信号后，能立刻调用RBF人工神经网络模型的算法程序计算出锅炉汽包水位值，因此可以做到在线自动测量，所测量结果可用于锅炉的自动控制过程。

附图说明

图1 为锅炉汽包水位软测量装置的结构示意图；

图2 为锅炉汽包水位软测量装置的电路方框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

图1中标号说明： 1、测量主机外壳，2、按键，3、通信插口，4、测量仪表信号输入端子，5、LCD显示屏。见图1，本实用新型包括：测量主机外壳1、按键2、通信插口3、测量仪表信号输入端子4、LCD显示屏5。

见图2，本实用新型测量主机内部电路包括：信号放大与隔离模块、模数转换模块、连接工作电源的AT89C51单片机、LCD接口模块、存储模块和通信接口模块。

仪表信号输入端子4分别将现场蒸汽流量测量仪表、汽包压力测量仪表、给煤量测量仪表、给水流量测量仪表、给水压力测量仪表和给水温度测量仪表所采集到的信号送入信号放大与隔离模块进行信号放大、光/电隔离处理。经放大与隔离模块处理后的信号再送入模数转换模块进行A/D转换。经A/D转换后所得到的蒸汽流量信号、汽包压力信号、给煤量信号、给水流量信号、给水压力信号、给水温度信号送AT89C51单片机。AT89C51单片机与存储模块通过信号线相连，存储模块内存有离线训练好的RBF人工神经网络模型的算法程序，用于根据所采样来的蒸汽流量信号、汽包压力信号、给煤量信号、给水流量信号、给水压力信号和给水温度信号计算锅炉汽包水位值。计算出的锅炉汽包水位值和采样来的蒸汽流量信号、汽包压力信号、给煤量信号、给水流量信号、给水压力信号和给水温度信号除了经LCD接口模块在LCD显示屏5上实时显示外，还可由通信接口模块经测量主机外壳1上的通信插口3送入外部主控制计算机，用于锅炉的自动运行控制。按键2通过键盘接口模块与AT89C51单片机相连，通过按键2可以实现向AT89C51单片机输入控制指令。

Claims

1.一种锅炉汽包水位软测量装置，其特征在于，所述测量主机外壳的侧面上装有LCD显示屏、按键、通信插口和测量仪表信号输入端子，主机外壳内装有连接工作电源的AT89C51单片机、信号放大与隔离模块、模数转换模块、LCD接口模块、存储模块、键盘接口模块和通信接口模块；测量主机外壳上的仪表信号输入端子通过信号线分别和现场蒸汽流量测量仪表、汽包压力测量仪表、给煤量测量仪表、给水流量测量仪表、给水压力测量仪表、给水温度测量仪表相连；测量主机外壳上的仪表信号输入端子通过信号线分别和测量主机内部的信号放大与隔离模块相连；信号放大与隔离模块通过信号线与模数转换模块相连；模数转换模块与AT89C51单片机相连；测量主机外壳上的按键通过信号线分别与测量主机内部的键盘接口模块相连；测量主机外壳上的LCD显示屏通过信号线与测量主机内部的LCD接口模块相连；测量主机内部的LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块分别通过信号线与AT89C51单片机相连。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉汽包水位软测量装置，其特征在于，所述所述AT89C51单片机与电源模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉汽包水位软测量装置，其特征在于，所述测量主机内部的通信接口模块通过信号线与测量主机外壳上的通信插口相连。