CN207867531U - 一种profibus总线型火电机组实时监控诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，包括中央处理模块,中央处理模块分别控制连接有图像采集模块、存储模块和总线接口模块，存储模块分别与图像采集模块和总线接口模块连接；其中，图像采集模块用于实时采集监控对象的图像，并将图像传输到中央处理模块和存储模块，中央处理模块根据接收的图像数据得到连续两帧图像之间的相似值I，并将得到的相似值I传输到存储模块；同时，中央处理模块控制总线接口模块将存储模块中的相似值I传输到火电机组中的控制器主站上；控制器主站将相似值I与正常值进行比较，用于判断监控对象是否出现异常；本装置采用图像数据和计算数据存储分开的设计，提高了系统图像分析的效率和性能。
Description
技术领域
本实用新型属于电厂控制技术领域,具体涉及一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置。
背景技术
目前火电机组建立了广泛的监控系统，监控系统提供了监控对象的实时图像，这些监控对象通常是影响机组稳定运行的重要设备(包括磨煤机、油泵、水泵和气体管道等)。监控系统将监控对象的影像数据实时传输到服务器，运行人员可以实时查看这些图像，了解设备和机组的运行状态，判断是否有异常运行的设备及违章操作等。PROFIBUS总线是火电机组应用最广泛的总线技术，它采用数字化的通信规范，速度快，准确性高，拓扑结构灵活。
现有技术的主要局限：
(1)火电机组现有的监控系统和控制系统独立工作，监控系统没有向控制系统提供数据和报警信号。
(2)由于火电机组设备众多，监控系统的数据非常多，并且图像之间需要切换才能一一查看，运行人员在机组运行中逐一查看监控系统的工作量非常大，无法逐一查看每幅图像。
(3)基于火电机组的运行和工作特性，运行人员主要关注机组的控制系统，监控系统只作为辅助没有发挥应有的作用，当某个设备出现泄漏或者火灾等异常情况时，如果没有查看该辅图像，运行人员难以及时发现事故点，这样就会错过采取措施的时间窗口，导致事故扩大化，更严重的有停机的可能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，解决了现有火电机组的监控系统没有向控制系统提供数据和报警信号，使得火电机组出现异常时，不能及时发现的缺陷。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，包括中央处理模块,中央处理模块分别控制连接有图像采集模块、存储模块和总线接口模块，存储模块分别与图像采集模块和总线接口模块连接；其中，图像采集模块用于实时采集监控对象的图像，并将图像传输到中央处理模块和存储模块，中央处理模块根据接收的图像数据得到连续两帧图像之间的相似值I，并将得到的相似值I传输到存储模块；同时，中央处理模块控制总线接口模块将存储模块中的相似值I传输到火电机组中的控制器主站上；控制器主站将相似值I与正常值进行比较，用于判断监控对象是否出现异常。
优选地，存储模块包括第一存储模块和第二存储模块，其中，第一存储模块分别和图像采集模块和中央处理模块连接；第二存储模块分别和总线接口模块和中央处理模块连接。
优选地，图像采集模块分别通过32位数据总线与存储模块和中央处理模块连接；中央处理模块通过32位数据总线与第一存储模块连接；同时，通过8位数据总线与第二存储模块连接；第二存储模块通过8位数据总线与总线接口模块连接；中央处理模块通过中断控制线与总线接口模块连接。
优选地，总线接口模块包括以太网接口和PROFIBUS总线接口，其中，总线接口模块通过PROFIBUS总线接口与火电机组中的控制器主站连接。
优选地，所述PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置设置有n个，n个PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置通过以太网接口连接，构成火电机组的监控系统。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，通过实时分析监控对象的图像，提取每一帧图像的特征数据并计算连续两帧数据的相似值，通过相似值与正常值进行比较，进而判断监控对象是否出现异常；本装置采用图像数据和计算数据存储分开的设计，提高了系统图像分析的效率和性能；同时，本装置通过现场总线将监控对象连续的图像帧的相似值通过总线发送给控制系统，机组运行人员可以根据相似值设置监控对象报警，当监控对象泄漏、火灾等异常状态出现时，相似值会偏离正常值，并且可以根据偏离的程度设置报警的级别。
附图说明
图1是一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置；
图2是PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置的工程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，包括图像采集模块A、中央处理模块B、第一存储模块M1、第二存储模块M2和总线接口模块D，其中，中央处理模块B分别与图像采集模块A、第一存储模块M1、第二存储模块M2和总线接口模块D控制连接；图像采集模块A与第一存储模块M1连接；第二存储模块M2和总线接口模块D连接。
具体地：图像采集模块A分别通过32位数据总线与第一存储模块M1和中央处理模块B连接，第一存储模块M1通过32位数据总线与中央处理模块B连接，中央处理模块B通过8位数据总线与第二存储模块M2连接，第二存储模块通过8位数据总线与总线接口模块D连接。
图像采集模块A用于实时采集监控对象的图像，然后将图像的二进制数据分别通过32位数据总线发送给第一存储模块M1和中央处理模块B。第一存储模块M1连续接收来自图像采集模块A的图像帧，并将这些连续的数据帧保存在存储单元中。中央处理单元B接收到图像采集模块A传输的第一帧图像后，先记录该帧图像的时间T1，然后采用傅里叶变换的图像特征提取算法或小波变换的图像特征算法提取计算该帧图像的特征数据F1，所述特征数据F1包括图像的颜色和纹理；并将此特征数据F1与时间T1同时存储到第二存储模块M2中。
中央处理单元B连续接收并计算图像采集模块A发送的数据帧，中央处理单元B接收到图像采集模块A传输的第二帧图像后，同上述第一帧图像的处理方法计算该第二帧图像的特征数据F2，之后将特征数据F2与特征数据F1进行差异运算，得到连续两幅图像的相似值I,相似值I等于F2除以F1乘100％，计算完成后，将图像的接收时间T2,特征数据F2，相似值I同时存储到第二存储模块M2中，继续计算后续图像帧与前一帧图像之间的相似值I。
当中央处理模块B完成每一帧图像的计算并存储到第二存储模块M2后，通过中断控制线向总线接口模块D发送中断信号，如图1中虚线为中断控制线。总线接口模块D在接收到中断信号后，到第二存储模块M2中读取中央处理模块B计算的当前帧图像的相似值，然后将该相似值通过总线接口发送至机组控制系统使用。
其中，相似值I反映了监控对象的状态变化情况，当该相似值I越小时，则表明监控对象变化越剧烈，即表明监控对象出现异常；当该相似值I越大时，则表明监控对象变化越平缓，即表明监控对象无异常出现。
控制系统可以根据相似值I的大小设置报警及报警级别，监控对象出现泄漏、火灾等异常状态时，相似值会偏离正常值(正常值为1)，并且偏离的程度表示报警的级别。
其中，PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置对外提供两种数据接口，分别是以太网接口和PROFIBUS总线接口；其中，通过以太网接口可以组建机组的监控系统，实时查看机组运行的图像；通过PROFIBUS总线接口可以将图像的分析结果数据发送机组控制系统。
如附图2所示，为PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置的现场工程实施和部署的结构图，所述PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置设置有n个，分别为S1，S2，...，Sn，同时，n个PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置通过以太网接口连接，构成火电机组的监控系统，实时查看机组运行的图像；同时通过PROFIBUS总线接口采用串联结构与火电机组主站连接，火电机组主站连接有控制器，用于向控制器提供一个模拟量的相似值数据，该数据可以实时提供监控对象工作异常的报警信号。
Claims (5)
1.一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，其特征在于：包括中央处理模块,中央处理模块分别控制连接有图像采集模块、存储模块和总线接口模块，存储模块分别与图像采集模块和总线接口模块连接；其中，图像采集模块用于实时采集监控对象的图像，并将图像传输到中央处理模块和存储模块，中央处理模块根据接收的图像数据得到连续两帧图像之间的相似值I，并将得到的相似值I传输到存储模块；同时，中央处理模块控制总线接口模块将存储模块中的相似值I传输到火电机组中的控制器主站上；控制器主站将相似值I与正常值进行比较，用于判断监控对象是否出现异常。
2.根据权利要求1所述的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，其特征在于：存储模块包括第一存储模块和第二存储模块，其中，第一存储模块分别和图像采集模块和中央处理模块连接；第二存储模块分别和总线接口模块和中央处理模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，其特征在于：图像采集模块分别通过32位数据总线与存储模块和中央处理模块连接；中央处理模块通过32位数据总线与第一存储模块连接；同时，通过8位数据总线与第二存储模块连接；第二存储模块通过8位数据总线与总线接口模块连接；中央处理模块通过中断控制线与总线接口模块连接。
4.根据权利要求1所述的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，其特征在于：总线接口模块包括以太网接口和PROFIBUS总线接口，其中，总线接口模块通过PROFIBUS总线接口与火电机组中的控制器主站连接。
5.根据权利要求4所述的一种PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置，其特征在于：所述PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置设置有n个，n个PROFIBUS总线型火电机组实时监控诊断装置通过以太网接口连接，构成火电机组的监控系统。
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| CN201820267714.2U CN207867531U (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种profibus总线型火电机组实时监控诊断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201820267714.2U CN207867531U (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种profibus总线型火电机组实时监控诊断装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110084992A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-02 | 武汉科技大学 | 基于无人机的古建筑群火灾报警方法、装置及存储介质 |
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2018
- 2018-02-24 CN CN201820267714.2U patent/CN207867531U/zh active Active
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