熱電經濟運行智能監控儀的製作方法
2023-07-09 13:48:46
專利名稱：熱電經濟運行智能監控儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能測量計算分析裝置，尤其涉及一種熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析裝置。
背景技術：
目前，公知的對熱電廠運行過程信息採集系統(如SIS)分析的方式是利用計算機和資料庫技術，對分散控制系統(DCS)資料庫二次開發，使用分散控制系統採集並經過處理的數據進行計算。其主要問題是需要對熱電廠安全運行必需的分散控制系統採集數據，形成潛在的安全運行隱患。同時基於對這種隱患的預期，使得對熱電廠安全負有責任的決策人員缺乏使用意願。
發明內容
本實用新型針對現有技術中的不足提出了一種熱電經濟運行智能監控儀，該監控儀不僅能實時地對熱電廠運行過程進行效率分析，而且不再需要對熱電廠安全運行必需的分散控制系統採集數據，即在不介入熱電廠安全運行必需的分散控制系統(DCS)的情形下獨立完成熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析。
本方案是通過如下技術措施來實現的它包括計算機、數據通訊模塊，數據採集模塊，其特徵是還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器後分成兩路輸出，一路將信號送入數據採集模塊，數據採集模塊的輸出信號與數據通訊模塊連接，數據通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統連接。
本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知，使用信號分配器對來自一次儀表的模擬電流、電壓信號進行有源分離，雙路輸出相互隔離，分別供本裝置和原有的熱電廠運行必需的分散控制系統(DCS)使用，獨立完成熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析，不再需要對DCS的計算機系統進行數據採集，因此本實用新型與現有技術相比，實現了技術目的。
本方案的具體特點還有，所述數據通訊模塊採用4520集成電路。所述數據採集模塊採用4017集成電路。所述信號分配器為WP-301DL。所述計算機為帶網絡發布功能的計算機。所述數據採集模塊通過485通訊方式與數據通訊模塊連接。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
圖1為公知熱電廠信息檢測系統框圖；圖2為本實用新型電路框圖；圖3是本實用新型實施例的電路圖；具體實施方式
如圖1所示，DCS是分散控制系統(Distributed Control System)的簡稱，國內一般習慣稱為集散控制系統。它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。現場一次元件檢測出被測量的信號後送到傳感器，傳感器將接收到的信號變為標準的電壓、電流信號並將其傳送到DCS系統中的對應卡件。DCS卡件將傳入的電壓、電流信號進行處理變換為數位訊號。卡件之間，卡件和DPU(一種特製的計算機)之間通過內部總線進行數據通訊。DPU和人機界面計算機通過區域網進行通訊，將現場數據反映到人機界面上。完成數據和現場設備狀態的的顯示。指令的發出過程和上述數據採集過程正好相反，操作人員通過人機界面計算機發出操作指令到DPU，DPU將指令處理後分發到各個DCS卡件，卡件將數位訊號轉換為標準的電壓、電流信號給現場的執行器件完成對設備的控制。
電廠廠級生產管理監控信息系統(簡稱SISSupervisory InformationSystem)是一套以電廠生產過程中所涉及的各種控制、監測、計量等系統為基礎，集實時數據採集、加工、顯示、存儲為一體的完整的解決方案。其目的是為了更好地實現發電企業安全、經濟運行。SIS系統通過採集電廠DCS等生產過程控制系統的實時生產數據，對各生產流程進行統一的監視和查詢。對生產數據進行綜合處理以形成全廠生產報表。同時建立全廠實時和歷史資料庫，以滿足各相關管理部門快速、高效地對現場過程數據進行查詢和處理的要求。SIS要建立，需和DCS系統進行接口，相應的DCS系統就要加接口機。建立接口後，SIS和DCS的通訊存在以下問題(1)接口機的定義。在SIS中，將接口計算機定義為″網關機″，其實質就是一個網關，″網關機″的概念含有網絡安全的內容，它應該包括經過有關部門認證的防火牆。(2)接口實時性。SIS系統數據的實時性，應該作為SIS技術條件的一項內容加以規定。實時/歷史庫的採集真正能做到DCS數據，通過接口到SIS系統，獲得較快的存儲速率，是比較困難的，要做很多的技術處理。(3)接口的安全性。SIS底層連DCS。在SIS規範中應明確SIS接口的連接方式，以確保DCS的安全運行。
如圖2～3所示，熱電經濟運行智能監控儀包括計算機、數據通訊模塊，數據採集模塊，還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器後分成兩路輸出，一路將信號送入數據採集模塊，數據採集模塊的輸出信號與數據通訊模塊連接，數據通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統連接。所述數據通訊模塊為計數器4520，雙列16腳封裝，噪音容限0.45vdd，最大時鐘頻率6MHz，可以互換的還有CD4520系列、C183系列等。所述數據採集模塊為計數器/分配器4017，雙列直插16腳封裝，十進位計數器/脈衝分配器，金屬—氧化物—半導體型互補MOS，電源電壓3～18v；也可採用內含解碼器的5級詹森解碼器4017B。所述信號分配器為WP-301DL。所述計算機為帶網絡發布功能的計算機。現場一次元件採集信號送到傳感器，傳感器將接收的信號轉換為標準的電壓、電流信號，傳感器的正、負端分別接入信號分配器的4、5端。信號分配器輸出兩路信號第一路信號(8、9端)分別接入DCS系統對應信號通道的正、負端；第二路信號(10、11端)分別接入熱電經濟運行智能監控儀的數據採集模塊(A/D轉換器)對應信號通道的正、負端。數據採集模塊將採集到的電壓、電流等信號變換為數位訊號。熱電經濟運行智能監控儀內部數據採集模塊之間、數據採集模塊和數據通訊模塊之間通過485通訊方式進行通訊。數據通訊模塊把數據通過WEB發布伺服器的232口上傳到WEB發布伺服器。WEB發布伺服器對採集到的數據分析、計算得出能量效率並將其發布到企業的管理網上。這時，伺服器變成了企業內部局域上的一臺可以任意訪問的計算機。客戶端不需要安裝專用軟體，可以通過瀏覽器瀏覽發布的數據。
現場一次元件測出的壓力、流量等模擬信號通過傳感器轉換為電流、電壓信號。轉換後的電流、電壓信號接入專用的信號分配器，實現信號的分離。分離後的兩路信號相互隔離。一路信號給DCS實現熱電廠的控制，一路信號給熱電經濟運行智能監控儀。熱電經濟運行智能監控儀內智能單元將收到的信號進行綜合分析、處理，給出熱電廠的能量利用效率。可以以報表和曲線的形式給出熱電廠的實時和歷史能量利用效率，並且與熱電廠的運行控制系統相互隔離，不會干擾熱電廠的正常運行。
權利要求1.一種熱電經濟運行智能監控儀，它包括計算機、數據通訊模塊，數據採集模塊，其特徵是還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器後分成兩路輸出，一路將信號送入數據採集模塊，數據採集模塊的輸出信號與數據通訊模塊連接，數據通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統連接。
2.根據權利要求1所述的熱電經濟運行智能監控儀，其特徵是所述信號分配器為WP-301DL。
3.根據權利要求1所述的熱電經濟運行智能監控儀，其特徵是所述數據採集模塊採用4017集成電路。
4.根據權利要求1所述的熱電經濟運行智能監控儀，其特徵是所述數據通訊模塊採用4520集成電路。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的熱電經濟運行智能監控儀，其特徵是所述數據採集模塊通過485通訊方式與數據通訊模塊連接。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的熱電經濟運行智能監控儀，其特徵是所述計算機為帶網絡發布功能的計算機。
專利摘要一種熱電經濟運行智能監控儀，該監控儀在不介入熱電廠安全運行必需的分散控制系統的情形下獨立完成熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析。它包括計算機、數據通訊模塊，數據採集模塊，其特徵是還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器後分成兩路輸出，一路將信號送入數據採集模塊，數據採集模塊的輸出信號與數據通訊模塊連接，數據通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統連接。
文檔編號G05B19/048GK2901382SQ20062008580
公開日2007年5月16日 申請日期2006年6月20日 優先權日2006年6月20日
發明者王龍江, 丁昌峻 申請人:濟南龍昌自動化有限公司