供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統的製作方法

2023-12-02 02:06:56 1

專利名稱：供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及供熱鍋爐設備故障檢測領域，具體涉及一種供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統。
背景技術：
在北方供熱系統中，供熱鍋爐系統主要由一次網循環部分、二次網循環部分、爐排部分、補水部分、出碴部分、上煤部分、鼓風部分和引風部分組成。鍋爐在供熱過程中由於多種因素的影響，各部分的電氣設備不可避免的會出現各種故障，過流、過壓、過載故障則是發生率高的幾種。由於引發故障的原因很多，且存在於多個系統中，無論是機械、電氣或其他原因引起過流、過壓等故障，都會使得相應的部分造成停車，影響整個鍋爐的安全、穩定運行，嚴重時還會給系統帶來一定的損害。可見設計針對供熱鍋爐系統的故障分析系統對安全生產和系統維護起著非常重要的作用。伴隨機械設備的大型化與複雜化，設備的故障診斷也變得異常複雜。僅憑工程實踐人員以往的操作經驗來解決設備運行中出現的故障，或對設備進行日常管理與維護變得越來越困難。常規的鍋爐故障判斷是通過詢問司爐工在何種運行狀態下出現故障和故障現象加以分析，並排除故障，但是此種方法存在查找故障時間長、需要有豐富經驗的技術員等缺點。

實用新型內容為了解決現有供熱鍋爐設備的故障診斷時間長和維修成本高的問題，本實用新型提供一種供熱鍋爐的故障診斷分析系統。本實用新型解決技術問題所採取的技術方案如下供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統，包括模擬量採樣元件、開關量採樣元件、 模擬量變送模塊、開關量隔離模塊、信號採集單元、信號分析與故障診斷單元；模擬量採樣元件與模擬量變送模塊相連，其利用測量儀表對設備運行的電壓和電流進行採集，並將採集的數據傳送給模擬量變送模塊；模擬量變送模塊與信號採集單元相連，其將模擬量採樣元件傳來的數據變送成4 20mA的標準電流信號，並傳送給信號採集單元；開關量採樣元件與開關量隔離模塊相連，其利用供熱鍋爐的無源結點對設備運行的開關量進行採集，並將採集的開關量傳送給開關量隔離模塊；開關量隔離模塊與信號採集單元相連，其將開關量採樣元件傳來的開關量進行隔離處理，並傳送給信號採集單元；信號採集單元和信號分析與故障診斷單元相連，其接收模擬量變送模塊和開關量隔離模塊傳來的模擬量數據和開關量數據，並將這些數據定時採集、濾波、存儲和現場報警；信號分析與故障診斷單元完成對設備運行數據進行分析，判斷設備實際運行狀況，為設備維護人員了解設備運行狀況及排除故障提供參考數據，並對設備運行數據進行導入、導出、存儲、管理和備份。本實用新型的有益效果是該系統可以全面提高鍋爐系統的使用效率，降低設備維護成本和維修時間，為安全生產和節能奠定可靠基礎。
圖1是本實用新型供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統結構框圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型供熱鍋爐的故障診斷分析系統包括模擬量採樣元件、開關量採樣元件、模擬量變送模塊、開關量隔離模塊、信號採集單元、信號分析與故障診斷單元六個組成部分。它們各自的功能是模擬量採樣元件作為系統的模擬量採集前端，將設備運行的電壓和電流進行採集，通過導線與模擬量變送模塊連接；模擬量變送模塊將傳送來的電壓或電流信號轉換成4 20mA信號傳送給信號採集單元。開關量採樣元件作為系統的開關量採集前端，利用供熱系統的無源結點對設備運行的開關量進行採集，採集來的開關量再經開關量隔離模塊隔離(避免幹擾信號進入系統)後送給信號採集單元。信號採集單元將4 20mA信號和開關量信號採集後，經數字網絡發送給信號分析與故障診斷單元。 信號分析與故障診斷單元主要由計算機和資料庫組成，還包括人機界面和網絡接口，完成與信號採集單元的通訊，對設備運行數據的導入、導出、存儲、管理和備份，並實現對設備運行數據進行分析，判斷設備實際運行狀況，為設備維護人員了解設備運行狀況及排除故障提供參考。本實用新型是將設備狀態監測故障診斷自愈技術應用於供熱生產實踐，可使其極大限度地提高供熱水平。本系統的供熱鍋爐的故障診斷技術運用現代檢測技術和診斷方法，通過提取供熱設備運行過程中的電流、電壓等狀態信息，對所測信號進行數據分析與處理，並結合診斷對象的歷史資料，對故障類別和產生機理進行識別與判斷，進而確定設備的維修方案或防範措施，可以有效提高供熱鍋爐正常運轉時間。
權利要求1.供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統，其特徵在於，該系統包括模擬量採樣元件、 開關量採樣元件、模擬量變送模塊、開關量隔離模塊、信號採集單元、信號分析與故障診斷單元；模擬量採樣元件與模擬量變送模塊相連，其利用測量儀表對設備運行的電壓和電流進行採集，並將採集的數據傳送給模擬量變送模塊；模擬量變送模塊與信號採集單元相連， 其將模擬量採樣元件傳來的數據變送成4 20mA的標準電流信號，並傳送給信號採集單元；開關量採樣元件與開關量隔離模塊相連，其利用供熱鍋爐的無源結點對設備運行的開關量進行採集，並將採集的開關量傳送給開關量隔離模塊；開關量隔離模塊與信號採集單元相連，其將開關量採樣元件傳來的開關量進行隔離處理，並傳送給信號採集單元；信號採集單元和信號分析與故障診斷單元相連，其接收模擬量變送模塊和開關量隔離模塊傳來的模擬量數據和開關量數據，並將這些數據定時採集、濾波、存儲和現場報警；信號分析與故障診斷單元完成對設備運行數據進行分析，判斷設備實際運行狀況，為設備維護人員了解設備運行狀況及排除故障提供參考數據，並對設備運行數據進行導入、導出、存儲、管理和備份。
專利摘要供熱鍋爐運行設備的故障診斷分析系統，涉及供熱鍋爐設備故障檢測領域，該系統包括模擬量採樣元件、開關量採樣元件、模擬量變送模塊、開關量隔離模塊、信號採集單元、信號分析與故障診斷單元。本實用新型運用現代檢測技術和診斷方法，通過提取供熱設備運行過程中的電流、電壓等狀態信息，對所測信號進行數據分析與處理，並結合診斷對象的歷史資料，對故障類別和產生機理進行識別與判斷，進而確定設備的維修方案或防範措施，可以有效提高供熱鍋爐正常運轉時間。本實用新型的有益效果是該系統可以全面提高鍋爐系統的使用效率，降低設備維護成本和維修時間，為安全生產和節能奠定可靠基礎。
文檔編號F24H9/20GK202229163SQ20112034636
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者姜長泓, 王盛慧, 金星 申請人:長春工業大學