CN209607138U - 一种生物质气化炉电能计量采集传输系统 - Google Patents

Abstract

一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征是：生物质气化炉计量站信号采集器通过RS485通信接口由第一数据线与RS485信号分配器连接，RS485信号分配器上的第二数据线与第一光纤收发器连接，第四数据线与DCS集散控制系统连接；第一光纤收发器通过第一光纤与第二光纤收发器连接；第二光纤收发器通过第三数据线与远方FFC3兰吉尔电能采集器连接，FFC3兰吉尔电能采集器通过第二光纤与电力公司电能采集调度中心连接；第一光纤收发器和RS‑485通讯信号分配器设置在气化炉电子通讯专用屏柜内，FFC3兰吉尔电能采集器和第二光纤收发器设置在网控楼继电器室电能采集屏内。

Description

一种生物质气化炉电能计量采集传输系统

技术领域

本实用新型涉及生物质气化炉供电量计量采集传输技术领域，具体的说是一种生物质气化炉电能计量采集传输系统。

背景技术

在生物质发电领域，生物质气化炉电能采集，是将气化炉产生的高温燃气通过燃气组分仪分析得到的热量总和换算成供电量。该供电量的传输方式目前没有一个非常成熟的模式。传统的电能采集器一般采集的是模拟电流、电压和功率信号，完成电能的累计和上传，原有的气化炉供电量计量系统是由撬装计量装置PLC输出的AI模拟供电计量信号提供信号采集需要，AI（注释：模拟信号输入模块）模拟信号采用两线制4～20MA电流量，通过电能采集屏变成光信号后送往上一级，同时由采集屏送往信号监控器作为监视用。实际工程应用现场观察该AI信号十分不稳定，干扰较大，不能真实反映信号变化量，特别是供电量累计信号出现的误差比较大，不能满足现场电能计量数据上传需要。另外，如果从气化炉计量装置入手改造AI模拟量信号的传输方式，需要变动计量装置本身PLC模块，更改PLC运算软件，增加输出接口装置，更换PLC装置的安装箱体，需要厂家重新设计方案，甚至更换全套计量站设备，改造成本较高，施工周期长，不能满足现有工程投产的需求。当务之急，是探索一种新型的电能采集上传模式，以适应生产的需要。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，在现有设备的基础上，提供一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，该装置性能稳定、运行可靠、成本较低廉，有效地完善了生物质气化炉发电计量数据上传的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，包括生物质气化炉计量站信号采集器、RS485信号分配器、DCS集散控制系统、第一光纤收发器、第二光纤收发器、FFC3兰吉尔电能采集器、电力公司电能采集调度中心、AC／DC220V电源模块和DC9V开关电源模块；其特征在于：生物质气化炉计量站信号采集器通过RS485通信接口由第一数据线与RS485信号分配器连接，在RS485信号分配器上分别设有第二数据线、第四数据线、电源接口，所述第二数据线与第一光纤收发器（光猫、电信号转换成光信号）连接，第四数据线与DCS集散控制系统连接；电源接口通过第二电源线与DC9V开关电源模块连接；所述第一光纤收发器通过第一光纤与第二光纤收发器（光信号转换为电信号）连接；第二光纤收发器通过第三数据线与远方FFC3兰吉尔电能采集器连接，FFC3兰吉尔电能采集器通过第二光纤与电力公司电能采集调度中心连接；第一光纤收发器和RS-485通讯信号分配器设置在气化炉电子通讯专用屏柜内，FFC3兰吉尔电能采集器和第二光纤收发器设置在网控楼继电器室电能采集屏内。

所述生物质气化炉计量站信号采集器采集的信号经第一数据线至信号分配器，将气化炉计量站PLC提供的一路MODBUS RS-485通讯信号一分为二，一路经第四数据线提供给原有的DCS集散控制系统通讯，另一路经第二数据线提供给第一光纤收发器，第一光纤收发器将电信号转换成光信号输送到第二光纤收发器，第二光纤收发器将光信号转换为电信号后输送给FFC3兰吉尔电能采集器，实现数据监视和采集上传模式。

所述光纤收发器为工业级光纤收发器，气化炉计量站信号采集器RS-485通讯信号至FFC3兰吉尔电能采集器终端之间采用光纤电缆六芯铠装（6芯光缆是内置有6根光纤）。

所述FFC3兰吉尔电能采集器通过光缆，将实现数据监视和采集上传给省电能调度中心电能采集器TMR系统。

所述RS485通信接口为串口参数预设为 9600, 8, N, 1 (可按用户要求配置 )从站地址预设为1(可按用户要求配置)，数据位于保持寄存器，均为只读。

所述电能量远方采集器终端与PLC系统通讯采用Modbus协议、采集周期为5min ,与主站间采用湖北102规约，满足主站15min采集要求。

所述RS485信号分配器和FFC3兰吉尔电能采集器，由AC／DC220V电源模块供电，该电源模块工作电压在0.7Un～1.2 Un范围内电能表能正常工作。在接地故障情况下，能承受2倍额定电压4小时不损坏。

所述DC9V直流开关电源模块通过第二电源线分别向第一光纤收发器、第二光纤收发器和DCS集散控制系统供电。

所述FFC3兰吉尔电能采集器采用兰洁尔公司，电能采集调度中心为省级电力机构。

本实用新型的有益效果是：一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，该装置内PLC输出一路RS-485协议信号经信号分配器分成两路。一路提供给发电计量FFC3兰吉尔电能采集器，另一路提供给DCS集散控制系统。气化炉计量站PLC计量数据被FFC3兰吉尔电能采集器间隔5分钟采集一次，间隔15分钟被省电力公司电能采集机房采集一次。从而达到历史数据可查询，数据保存5年以上，满足结算要求。该RS-485协议信号输出稳定可靠，满足工程需要。光电设备布局合理。RS-485信号分配器和光纤收发器（光电转换器）DC9V直流开关电源模块供电，并提供保安电源作为该系统上级电源，保证供电的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图。

在图1中，1.生物质气化炉计量站信号采集器，2.RS485信号分配器、3.AC－DC220V电源模块，4.DCS集散控制系统，5.第一光纤收发器，6.第二光纤收发器，7. FFC3兰吉尔电能采集器，8.电力公司电能采集调度中心，9.DC9V开关电源模块，10.第一数据线，11.第二数据线，12.第一光纤，13.第三数据线，14.第二光纤，15.第一电源线，16.第二电源线，17.第四数据线。

具体实施方式

本实用新型实施方式如图1所示、一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，包括生物质气化炉计量站信号采集器1、RS485信号分配器2、AC／DC220V电源模块3，DCS集散控制系统4、第一光纤收发器 5、第二光纤收发器 6、兰FFC3吉尔电能采集器7、省电能采集调度中心8、DC9V开关电源模块9，生物质气化炉计量站1信号采集器通过RS485通信接口由第一数据线10与RS485信号分配器2连接，在RS485信号分配器2上分别设有第二数据线11、第四数据线17和电源接口，第二数据线11与第一光纤收发器5（光猫、电信号转换成光信号）连接，第四数据线17与DCS集散控制系统4连接；电源接口通过第二电源线16与DC9V开关电源模块9连接；第一光纤收发器5通过第一光纤12与第二光纤收发器6（光信号转换为电信号）连接；第二光纤收发器6通过第三数据线13与远方FFC3兰吉尔电能采集器7连接，FFC3兰吉尔电能采集器7通过第二光纤14与电力公司电能采集调度中心连接；第一光纤收发器5和RS-485通讯信号分配器2设置在气化炉电子间通讯专用屏柜内，FFC3兰吉尔电能采集器7和第二光纤收发器6设置在网控楼继电器室电能采集屏内。

在本实施方式中，生物质气化炉计量站信号采集器1采集的信号经第一数据线至信号分配器2，将气化炉计量站PLC提供的一路MODBUS RS-485通讯信号一分为二，一路经第四数据线提供给原有的DCS集散控制系统4通讯，另一路经第二数据线11提供给第一光纤收发器5，第一光纤收发器5将电信号转换成光信号输送到第二光纤收发器6，第二光纤收发器6将光信号转换为电信号后输送给FFC3兰吉尔电能采集器7，实现数据监视和采集上传模式。

本实用新型的第一光纤收发器5和第二光纤收发器6为单模工业级，气化炉计量站信号采集器RS-485通讯信号至FFC3兰吉尔电能采集器终端之间采用光纤电缆六芯铠装。

本实用新型的FFC3兰吉尔电能采集器7通过光缆14，实现数据监视和采集上传给省级电力公司电能采集调度中心8的TMR系统。

本实用新型的RS485通信接口为串口参数预设为 9600, 8, N, 1 (可按用户要求配置)，从站地址预设为1(可按用户要求配置)，数据位于保持寄存器，均为只读。

本实用新型的通讯协议：FFC3兰吉尔电能采集器7电能量远方采集终端与PLC系统通讯采用Modbus协议、采集周期为5min ,与主站间采用湖北102规约，满足主站15min采集要求。

本实用新型的RS485信号分配器2和FFC3兰吉尔电能采集器，由AC／DC220V电源模块3供电，该电源模块3工作电压在0.7Un～1.2 Un范围内电能表能正常工作。在接地故障情况下，能承受2倍额定电压4小时不损坏。

本实用新型的第一光纤收发器5（光猫、电转光）和第二光纤收发器6（光转电）采用DC 9V直流开关电源模块9供电。

本实用新型的FFC3兰吉尔电能采集器, FFC3采用机架式结构、模块化设计。相比国内同类型的电能量远方采集终端,该电表处理器具有可靠性高、采集数据格式齐全、接入电表数量多、集成规约丰富的特点。

FFC3采集器采用大屏幕触摸屏操作和显示,是兰吉尔专为大中型发电厂、省网级关口设计的新一代电量采集装置,适用于对电量采集要求高、远传通道多样化、需接入多个主站的应用场合。

本实用新型的电力公司电能采集调度中心为省级电力机构。

本实用新型的一期网控楼内远端设备增加光纤做头一个，工业级第一光纤收发器5和第二光纤收发器6，计量站RS-485信号分配器2至电能采集终端距离1.5km敷设一根六芯光纤电缆，负责信号传输。

第一光纤收发器5和第二光纤收发器6，采用质量可靠的工业级产品，光纤电缆采用六芯铠装，电缆敷设大部分走电缆沟，避免刮伤和急转角，进汽机房段远离热源，架空部分安装电缆护套保护，为其提供安全可靠的运行环境，增加传输信号的可靠性。

本实用新型的第二光纤收发器6和MODBUS RS-485通讯信号分配器2布置在气化炉电子间通讯专用屏柜内。远方FFC3兰吉尔电能采集器和第一光纤收发器5设置在网控楼继电器室电能采集屏内。

本实用新型对FFC3兰吉尔电能采集器系统升级至V8.4.17版本，升级远方FFC3兰吉尔电能采集器电能量采集终端FFC3的Modbus协议，并符合湖北102规约。调试电表处理器FFC3与PLC的通讯，采集的数据与原CIS系统的数据进行对数。同时与省电力调度中心主站联调，并完成对数，进行时段内的数据通讯有无告警，显示数据正常，完成调试。

完成系统升级后，气化炉计量站PLC计量数据被电表处理器间隔5分钟采集一次，间隔15分钟被省电力公司电能采集机房采集一次。历史数据可查询，数据保存5年以上，满足结算要求。

Claims (7)

1.一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，包括生物质气化炉计量站信号采集器、RS485信号分配器、DCS集散控制系统、第一光纤收发器、第二光纤收发器、FFC3兰吉尔电能采集器、电力公司电能采集调度中心、AC／DC220V电源模块和DC9V开关电源模块；其特征在于：生物质气化炉计量站信号采集器通过RS485通信接口由第一数据线与RS485信号分配器连接，在RS485信号分配器上分别设有第二数据线、第四数据线、电源接口，所述第二数据线与第一光纤收发器连接，第四数据线与DCS集散控制系统连接；电源接口通过第二电源线与DC9V开关电源模块连接；所述第一光纤收发器通过第一光纤与第二光纤收发器连接，第二光纤收发器通过第三数据线与远方FFC3兰吉尔电能采集器连接，FFC3兰吉尔电能采集器通过第二光纤与电力公司电能采集调度中心连接；第一光纤收发器和RS-485通讯信号分配器设置在气化炉电子通讯专用屏柜内，FFC3兰吉尔电能采集器和第二光纤收发器设置在网控楼继电器室电能采集屏内；

所述生物质气化炉计量站信号采集器，采集的信号经第一数据线至信号分配器，将气化炉计量站PLC提供的一路MODBUS RS-485通讯信号一分为二，一路经第四数据线提供给原有的DCS集散控制系统通讯，另一路经第二数据线提供给第一光纤收发器，第一光纤收发器将电信号转换成光信号输送到第二光纤收发器，第二光纤收发器将光信号转换为电信号后输送给FFC3兰吉尔电能采集器，实现数据监视和采集上传模式。

2.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征在于：光纤收发器为工业级光纤收发器，气化炉计量站信号采集器RS-485通讯信号至FFC3兰吉尔电能采集器终端之间采用光纤电缆六芯铠装。

3.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征在于：FFC3兰吉尔电能采集器通过光缆，将实现数据监视和采集上传给省电能调度中心电能采集器TMR系统。

4.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征在于：RS485通信接口为串口参数预设为 9600, 8, N, 1从站地址预设为1，数据位于保持寄存器，均为只读。

5.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征在于：电能量远方采集器终端与PLC系统通讯采用Modbus协议、采集周期为5min ,与主站间采用湖北102规约，满足主站15min采集要求。

6.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征在于：RS485信号分配器和FFC3兰吉尔电能采集器，由AC／DC220V电源模块供电，该电源模块工作电压在0.7Un～1.2 Un范围内电能表能正常工作；在接地故障情况下，能承受2倍额定电压4小时不损坏。

7.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉电能计量采集传输系统，其特征在于：DC9V直流开关电源模块通过第二电源线分别向第一光纤收发器、第二光纤收发器和DCS集散控制系统供电。