CN211900884U - 风机监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种风机监测设备，包括风机本体，还包括：电流采集电路，所述电流采集电路与所述风机本体连接，用于获取所述风机本体的风机电流值；压力传感器，所述压力传感器设置于所述风机本体的出风侧，用于获取所述风机本体的出风侧的压力值；控制器，所述控制器电连接所述电流采集电路与所述压力传感器；告警装置，所述告警装置与所述控制器电连接。本实用新型实施例能够对风机本体的失去出力的故障状态进行监测，即使在风机本体整体正常转动的情况下，依然能够针对出现的失去出力的故障状态进行告警，有效提高对风机本体的故障监测效果。

Description

风机监测设备

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，尤其涉及一种风机监测设备。

背景技术

风机在发电技术领域是比较常见的设备之一，在火力发电等应用场合中，风机可以起到送风的作用。现有技术中，对风机的监测往往只是针对风机是否正常转动进行监测，在一些风机正常转动，但是实际已经失去出力的情况下，对风机的监测结果可能依然为正常。

例如，当前一些风机采用了动叶的结构，即风机的叶片的角度可以进行调节，以适应不同送风流量的需求。当风机正常转动而动叶因故障而关闭时，风机将失去出力，即无法继续送风，但监测结果可能依然显示为风机正常工作。由此可见，现有的风机监测方式存在监测效果不佳的缺陷。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种风机监测设备，以解决现有的风机监测方式存在监测效果不佳的缺陷的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种风机监测设备，包括风机本体，所述风机监测设备还包括：

电流采集电路，所述电流采集电路与所述风机本体连接，用于获取所述风机本体的风机电流值；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述风机本体的出风侧，用于获取所述风机本体的出风侧的压力值；

控制器，所述控制器电连接所述电流采集电路与所述压力传感器；

告警装置，所述告警装置与所述控制器电连接。

本实用新型实施例中，设置电流采集电路来采集风机本体的风机电流值，设置压力传感器来采集风机本体的出风侧的压力值，并将电流采集电路与压力传感器均电连接至控制器，使得控制器能够根据上述风机电流值与压力值来判断风机本体是否处于失去出力的故障状态，并能通过告警装置针对故障状态进行相应告警；本实用新型实施例能够对风机本体的失去出力的故障状态进行监测，即使在风机本体整体正常转动的情况下，依然能够针对出现的失去出力的故障状态进行告警，有效提高对风机本体的故障监测效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的风机监测设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的风机监测设备在一应用实施例中的结构示意图；

图3为应用在本实用新型实施例提供的风机监测设备中的一种风机监测方法的流程图。

图中示出：风机本体110、电流采集电路120、压力传感器130、第一压力传感器131、第二压力传感器132、控制器140、第一比较电路141、第二比较电路142、驱动电路143、与门电路144、告警装置150、运行状态监测电路160、挡板结构170。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供的风机监测设备，包括风机本体110，以及：

电流采集电路120，所述电流采集电路120与所述风机本体110连接，用于获取所述风机本体110的风机电流值；

压力传感器130，所述压力传感器130设置于所述风机本体110的出风侧，用于获取所述风机本体110的出风侧的压力值；

控制器140，所述控制器140电连接所述电流采集电路120与所述压力传感器130；

告警装置150，所述告警装置150与所述控制器140电连接。

本实施例中，上述电流采集电路可以是包括了例如电流传感器等电子元件的电路结构，能够用于采集风机本体110工作时的电流值，即上述的风机电流值即可。压力传感器130则用于采集风机的出风侧的压力值。

控制器140电连接上述电流采集电路120与压力传感器130，能够用于接收上述风机电流值与压力值。进一步地，控制器140还能够依据风机电流值与压力值来生成告警信号，告警信号则能够用于对告警装置150的工作状态进行控制。对于告警装置150，可以是声光报警装置，也可以是其他能够产生告警提示的装置。

在一个示例中，控制器140在接收到的风机电流值与压力值后，可以将风机电流值与电流阈值进行比较，将压力值与压力阈值进行比较，在风机电流值小于或等于电流阈值，且压力值小于或等于压力阈值时生成告警信号，而告警信号能够控制告警装置150产生相应的告警提示。

本实用新型实施例中，设置电流采集电路来采集风机本体的风机电流值，设置压力传感器来采集风机本体的出风侧的压力值，并将电流采集电路与压力传感器均电连接至控制器，使得控制器能够根据上述风机电流值与压力值来判断风机本体是否处于失去出力的故障状态，并能通过告警装置针对故障状态进行相应告警；本实用新型实施例能够对风机本体的失去出力的故障状态进行监测，即使在风机本体整体正常转动的情况下，依然能够针对出现的失去出力的故障状态进行告警，有效提高对风机本体的故障监测效果。

结合一具体应用实施例，具有动叶的风机本体110在正常转动过程中，动叶全部关闭时对应的风机电流值(以下简称动叶关闭电流值)与出风侧的压力值(以下简称动叶关闭压力值)，通常要分别小于动叶开启时对应的风机电流值(以下简称动叶开启电流值)与出风侧的压力值(以下简称动叶开启压力值)。因此，可以通过合理设置电流阈值与压力阈值，例如电流阈值等于或略大于动叶关闭电流值，压力阈值等于或略大于动叶关闭压力值，进而使得在风机电流值小于或等于电流阈值，且出风侧的压力值小于或等于压力阈值时，控制器140能够判定风机本体110处于失去出力的状态，并输出相应的告警信号。通过将风机电流值与压力值分别与相应的阈值进行比较，并且将两类比较结果同时作为故障状态的判断依据，有助于排除各类干扰因素，准确地对失去出力等故障状态进行识别。

为实现上述风机电流值及压力值与相应的阈值的比较，本实施例中，所述控制器140包括第一比较电路141、第二比较电路142以及驱动电路143；

所述第一比较电路141的第一输入端与所述电流采集电路120连接，所述第一比较电路141的第二输入端为电流阈值输入端，所述第一比较电路141的输出端与所述驱动电路143的第一输入端连接；所述第二比较电路142的第一输入端与所述压力传感器130连接，所述第二比较电路142的第二输入端为第一压力阈值输入端，所述第二比较电路142的输出端与所述驱动电路143的第二输入端连接；所述驱动电路143的输出端与所述告警装置150连接。

第一比较电路141所包括的两个输入端分别用于接收电流采集电路120采集的风机电流值与电流阈值，并输出第一比较结果。相似地，第二比较电路142所包括的两个输入端分别用于接收压力传感器130采集的压力值与压力阈值，并输出第二比较结果。驱动电路143则可以接收上述第一比较结果与第二比较结果，并依据上述比较结果输出相应的告警信号。

例如，当第一比较结果对应为风机电流值小于电流阈值，且第二比较结果对应为压力值小于压力阈值时，驱动电路143依据两个比较结果，输出告警信号，用于驱动告警装置150发出相应的告警提示，提醒用户风机本体110可能处于失去出力的故障状态。

可选地，所述风机监测设备还包括运行状态监测电路160，所述运行状态监测电路160用于获取所述风机本体110的运行状态，所述运行状态监测电路160与所述控制器140电连接。

本实施例中，运行状态监测电路160可以对风机本体110的运行状态进行监测，例如，对风机本体110是否处于转动状态进行监测。通过设置运行状态监测电路160，可以进一步获得以下效果：一是可以获取风机本体110整体的运行状态，以便于进一步判断是否存在整体运行故障，例如风机本体110是否处于转动状态；二是在风机本体110整体运行正常时，还可以依据风机电流值与压力值进一步判断风机本体110是否存在失去出力等特殊故障。

可选地，在所述风机本体110的数量为多个的情况下，所述控制器140还包括与门电路144；

所述与门电路144包括多个输入端，所述多个风机本体110对应的多个运行状态监测电路160分别与所述与门电路144包括的多个输入端连接；所述与门电路144的输出端与所述驱动电路143的第三输入端连接。

本实施例中，考虑到存在多个风机本体110协同工作的应用场景，分别为每个风机本体110配设一运行状态监测电路160；多个运行状态监测电路160的监测结果输入到与门电路144中进行处理，若存在至少一个风机本体110没有运行，例如并未在转动时，与门电路144输出的结果即对应为存在风机本体110未运行，可能出现了整体运行故障。

可选地，风机监测设备，还包括设置于所述风机本体110的出风侧的风机出口管道；

所述风机本体110的数量为一个或多个；在所述风机本体110的数量为多个的情况下，多个所述风机本体110对应的多个风机出口管道相互连通。

本实施例中通过设置风机出口管道，有助于有效将相应的介质输送到目标位置；而在风机本体110的数量为多个时，将对应的多个风机出口管道连通，可以提升风机本体110协同工作的效果。

在一个示例中，风机本体110及相应的风机出口管道可以是将空气与燃料等输送到锅炉燃烧室；多个风机出口管道之间相互连通形成联络母管。

可选地，所述压力传感器130包括第一压力传感器131和/或第二压力传感器132；其中，所述第一压力传感器131设置于所述风机本体110的出风口，所述第二压力传感器132设置于所述风机出口管道中；

在所述压力传感器130的数量与所述第二比较电路142的数量均为多个的情况下，多个所述压力传感器130分别连接多个所述第二比较电路142的第一输入端，多个所述第二比较电路142的输出端分别连接所述驱动电路143包括的多个第二输入端。

本实施例中，压力传感器130的设置位置可能根据实际需要进行选择，可以是设置在风机本体110的出风口，也可以是设置在上述的风机出口管道中，或者同时设置在以上两种位置上，有助于提供压力传感器130的安装灵活性。

参见图2，在一个示例中，在风机本体110的出风口设置第一压力传感器131的同时，在风机出口管道中设置第二压力传感器132。相应地，每一个压力传感器130输入的压力值均分别发送到相应的第二比较电路142的第一输入端；也就是说，可以设置多个第二比较电路142。为便于说明，定义第一压力传感器131连接的第二比较电路142为第一子比较器电路，第二压力传感器132连接的第二比较电路142为第二子比较器电路，其中第一子比较器电路的第二输入端所输入的为第一压力阈值，第二子比较器电路的第二输入端所输入的为第二压力阈值。实际应用中，第一压力阈值与第二压力阈值可以相等，也可以不等。

可选地，所述风机出口管道中设置有挡板结构170；所述挡板结构170能够开启或关闭所述风机出口管道中的通道。

本实施例中，每一个风机本体110可以分别配置一挡板结构170，该挡板结构170能够开启或关闭对应的风机出口管道的通道。当风机本体110正常运行时，挡板结构170可以开启上述通道，而风机本体110在出现整体故障，或者是出现失去出力等特殊故障时，可以使得该风机本体110对应的挡板结构170关闭上述通道。

通过挡板结构170的设置，能够在风机本体110发生故障时，关闭该风机本体110对应的风机出口管道的通道，在具有多个风机本体110协同工作的情况下，可以避免其他正常工作的风机泵送的介质从故障的风机本体110处排出，降低风机本体110故障所带来的不利影响。

以下结合一具体应用实施例对本实用新型实施例提供的风机监测设备进行说明：

一般火力发电厂并行运行的大型风机都设有联络母管，可以在联络母管中为每一风机分别配置一联络门，并设置风机故障跳闸连关风机出口挡板的保护，也就是说，在监测当风机本体出现故障的情况下，控制联络门的挡板结构关闭。如果仅仅是针对风机整体是否故障，例如是否正常转动进行检测，则可能出现风机运行中突然失去出力时，风机不跳闸的情况时，此时联络门的挡板结构通常不会关闭。由于其他正常工作的风机产生的一次风通过故障风机所对应的联络门排空，导致一次风压急剧下降，锅炉燃烧恶化而造成熄火停机。

而基于以上实施例中的风机监测设备的使用，可以识别到风机失去出力等特殊故障状态。进一步地，在本应用实施例中，在识别到特殊故障状态时可以会在集散控制系统(Distributed Control System，DCS)DCS画面进行声光报警，同时输出指令连关风机母管联络门，防止其他正常工作的风机的风从故障风机侧排出。避免风压急剧下降造成锅炉熄火，同时可以让运行人员能够及时发现故障风机，以便于及时进行处理，避免熄火停机。

参见图2，多台风机中任一台风机(记为风机A)处于失去出力的故障状态的判定可以是同时满足如下条件：

1、多台风机本体均处于运行状态(以下简称条件1)；

2、风机A的风机电流值低于电流阈值(以下简称条件2)；

3、联络母管中的压力值，即上述的第二压力值低于第二压力阈值(以下简称条件3)；

4、风机A的出风口的压力值，即上述的第一压力值低于第一压力阈值(以下简称条件4)；

其中，电流阈值可以是风机试验中动叶全关时风机电流值；第二压力阈值可以是风机A动叶全关，其余风机正常运行时，联络母管中的压力；第一压力阈值可以是风机A动叶全关，其余风机正常运行时，风机A的出风口中的压力。

可选地，上述第一压力阈值与第二压力阈值可以取相同值；当然，上述电流阈值、第一压力阈值以及第二压力阈值可以根据实际需要进行调整。

参见图2，在一些可行的实施方式中，上述条件1的获取可以基于与门(即图中所示的And)实现；条件2、3、4的获取可以基于比较器(Comparator，对应图中所示的Cmp)实现；失去出力的故障状态的判定可以基于DCS中的Qor8实现，其中，Qor8可以译为限定“或”(8输入)，用于监控8个以下数字输入的状态，并根据具备逻辑1状态的输入数小于、等于、或大于一个指定的逻辑1的个数，产生一个相应的输出信号。以上风机监控方法的主要功能均可以在DCS逻辑中实现，不需要新增测点和设备，节约成本，实施方便。

参见图3，以下将就应用在本实用新型实施例提供的风机监测设备中的一种风机监测方法进行说明：

该风机监测方法，包括：

步骤301，获取风机本体的风机电流值，以及所述风机本体的出风侧的压力值；

步骤302，依据所述风机电流值与所述压力值，生成告警信号，所述告警信号用于控制告警装置的运行状态。

上述风机电流值可以是通过例如电流采集电路对风机本体的工作电流进行采集而获得，风机本体的出风侧的压力值可以是通过设置在风机本体的出风侧的压力传感器采集获得。

实际应用中，风机本体的故障不仅仅可以是例如风机本体无法转动的整体故障，还可以是例如因动叶关闭导致的风机本体出现失去出力的特殊故障。本实用新型实施例中，考虑到可能出现的失去出力的故障，将风机本体的风机电流值与出风侧的压力值同时作为生成告警信号的依据，能够有效提高对风机本体故障状态的识别能力，提高故障监测效果。此外，生成的告警信号能够用于进一步控制告警装置进行告警，可以起到对故障状态的进行提示作用，便于用户及时发现并处理风机本体故障。

在一个示例中，当风机电流值小于或等于电流阈值，且压力值小于或等于压力阈值时，生成告警信号。

结合一具体应用实施例，具有动叶的风机本体在正常转动过程中，动叶全部关闭时对应的风机电流值(以下简称动叶关闭电流值)与出风侧的压力值(以下简称动叶关闭压力值)，通常要分别小于动叶开启时对应的风机电流值(以下简称动叶开启电流值)与出风侧的压力值(以下简称动叶开启压力值)。因此，可以通过合理设置电流阈值与压力阈值，例如电流阈值等于或略大于动叶关闭电流值，压力阈值等于或略大于动叶关闭压力值，进而使得在风机电流值小于或等于电流阈值，且出风侧的压力值小于或等于压力阈值时，生成告警信号，以进一步通过告警装置提示风机本体可能存在失去出力的故障。

当然，考虑到可能存在多台风机本体协同工作的情况，电流阈值与压力阈值可以根据实际需要进行调整，例如，对于某一台风机本体的压力阈值，可以是该风机本体动叶关闭，其他风机本体正常工作时，该风机本体的出风侧的压力值。

本示例中，当风机电流值小于或等于电流阈值，且压力值小于或等于压力阈值时，生成告警信号，有助于排除各类干扰因素，准确地对失去出力等故障状态进行识别。

当然，在一些可行的实施方式中，还可以根据风机电流值与压力值，生成其他类型的告警信号。例如，在风机电流值风机电流值高于另一电流阈值时，生成用于控制告警设备提示风机本体可能出现过流的告警信号等等。

而在另一些可行的实施方式中，上述告警信号还可以用于控制关闭挡板结构，其中，上述挡板结构设置于风机本体的出风侧的风机出口管道中，用于开启或关闭该风机出口管道中的通道。

可选地，为进一步提高对风机本体失去出力等故障状态的识别准确度，所述步骤301，获取所述风机本体的出风侧的压力值，包括：

获取所述风机本体的出风口的第一压力值，以及设置于所述风机本体的出风侧的风机出口管道中的第二压力值；

所述步骤302，依据所述风机电流值与所述压力值，生成告警信号，包括：

在所述风机电流值小于或等于电流阈值，所述第一压力值小于或等于第一压力阈值，以及所述第二压力值小于或等于第二压力阈值的情况下，生成告警信号。

可选地，上述第一压力阈值与第二压力阈值可以是相等的，当然，在实际应用中，以上两类压力阈值也可以根据需要进行设定。

可选地，上述风机监测方法还包括：获取所述风机本体的运行状态；

所述步骤302，依据所述风机电流值与所述压力值，生成告警信号，包括：

依据所述风机本体的运行状态、所述风机电流值以及所述压力值，生成告警信号。

上述风机本体的运行状态可以是体现为风机本体是否处于转动状态。当风机本体运行状态异常时，例如，风机本体并未在转动时，可能是出现了整体运行故障；而在风机本体运行状态正常，但是风机电流值与压力值存在异常时，可以进一步判断风机本体是否存在失去出力等特殊故障，并生成相应的告警信号。可见，本实施例依据风机本体的运行状态、风机电流值以及压力值，生成告警信号，有利于扩大对风机本体的故障类型的监测范围，提高风机本体监测效果。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种风机监测设备，包括风机本体，其特征在于，所述风机监测设备还包括：

电流采集电路，所述电流采集电路与所述风机本体连接，用于获取所述风机本体的风机电流值；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述风机本体的出风侧，用于获取所述风机本体的出风侧的压力值；

控制器，所述控制器电连接所述电流采集电路与所述压力传感器；

告警装置，所述告警装置与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的风机监测设备，其特征在于，所述控制器包括第一比较电路、第二比较电路以及驱动电路；

所述第一比较电路的第一输入端与所述电流采集电路连接，所述第一比较电路的第二输入端为电流阈值输入端，所述第一比较电路的输出端与所述驱动电路的第一输入端连接；所述第二比较电路的第一输入端与所述压力传感器连接，所述第二比较电路的第二输入端为第一压力阈值输入端，所述第二比较电路的输出端与所述驱动电路的第二输入端连接；所述驱动电路的输出端与所述告警装置连接。

3.根据权利要求2所述的风机监测设备，其特征在于，所述风机监测设备还包括运行状态监测电路，所述运行状态监测电路用于获取所述风机本体的运行状态，所述运行状态监测电路与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的风机监测设备，其特征在于，在所述风机本体的数量为多个的情况下，所述控制器还包括与门电路；

所述与门电路包括多个输入端，所述多个风机本体对应的多个运行状态监测电路分别与所述与门电路包括的多个输入端连接；所述与门电路的输出端与所述驱动电路的第三输入端连接。

5.根据权利要求2所述的风机监测设备，其特征在于，还包括设置于所述风机本体的出风侧的风机出口管道；

所述风机本体的数量为一个或多个；在所述风机本体的数量为多个的情况下，多个所述风机本体对应的多个风机出口管道相互连通。

6.根据权利要求5所述的风机监测设备，其特征在于，所述压力传感器包括第一压力传感器和/或第二压力传感器；其中，所述第一压力传感器设置于所述风机本体的出风口，所述第二压力传感器设置于所述风机出口管道中；

在所述压力传感器的数量与所述第二比较电路的数量均为多个的情况下，多个所述压力传感器分别连接多个所述第二比较电路的第一输入端，多个所述第二比较电路的输出端分别连接所述驱动电路包括的多个第二输入端。

7.根据权利要求5所述的风机监测设备，其特征在于，所述风机出口管道中设置有挡板结构；所述挡板结构能够开启或关闭所述风机出口管道中的通道。

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