一种垃圾填埋气体发动机监控装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及本发明涉及垃圾填埋气发电机组电站技术领域，具体涉及一种垃圾填埋气体发动机监控装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着能源短缺问题日益严重，人们对填埋气的认识发生了变化，填埋气体的主要成分是甲烷、二氧化碳和少量的微量气体。它是一种温室气体，同时又是一种可燃气体，具有很高的利用价值。垃圾填埋气气体发动机电站发电是将垃圾填埋场中产生的填埋气作为燃料利用气体机发电的技术，是一种将垃圾清洁化、资源化处理的利用方式。垃圾填埋气气体发动机电站监控系统作为电站的监控、保护核心，监测、控制气体发动机电站的运行，提升机组综合稳定性，安全性。
【发明内容】
[0003]为确保气体发动机能够安全、可靠、高效的运行，保证各项参数、报警及安全控制功能正常，本发明提供一种垃圾填埋气体发动机监控装置及方法。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种垃圾填埋气体发动机监控装置由气体机发动机监测装置、气体机发动机控制装置、气体机发动机安全保护装置、气体机发动机辅助控制装置组成；气体机发动机监测装置与气体机发动机控制装置相连；气体机发动机安全保护装置与气体机发动机控制装置相连；气体机发动机安全保护装置通过气体机发动机监测装置与气体机发动机控制装置相连；
其中，气体机发动机监测装置通过电缆与气体发动机的转速传感器压力传感器、温度传感器、数字量传感器的信号传输接口相连；气体机发动机控制装置通过电缆与气体发动机的停机装置、节气门、点火、空燃比、爆震的信号传输接口相连；气体机发动机安全保护装置通过电缆与气体发动机的断气阀、转速传感器、压力传感器、温度传感器、本安型传感器、缸温1至缸温η的信号传输接口相连；气体机发动机辅助控制装置通过电缆与气体发动机的电磁阀、滑油栗、冷却水栗、冷却风机的信号传输接口相连。
[0005]一种垃圾填埋气体发动机监控装置，所述的气体机发动机监测装置由采集模块
1、处理模块1、显示模块I组成；所述处理模块I的输入端通过采集模块I与气体发动机的转速传感器、压力传感器、温度传感器、数字量传感器的信号传输接口相连，处理模块I的输出端通过电缆与显示模块I相连。
[0006]一种垃圾填埋气体发动机监控装置，所述的气体机发动机控制装置由控制模块
I1、处理模块I1、控制按钮I1、显示模块II组成，所述处理模块II通过控制模块II与气体发动机的停机装置、节气门的信号传输接口相连，控制模块II的第一输入端与气体机发动机监测装置相连，控制模块II的第二输入端与气体机发动机控制装置相连；处理模块II的输入端与爆震的信号传输接口相连，处理模块II的第一输出端与点火、空燃比的信号传输接口相连，处理模块II的第二输出端与显示模块II相连。
[0007]—种垃圾填埋气体发动机监控装置，所述的气体机发动机安全保护装置由采集模块II1、安全保护模块、处理模块II1、缸温保护模块组成，处理模块III通过安全保护模块与采集模块III相连，采集模块III通过电缆与气体发动机的转速传感器、压力传感器、温度传感器、本安型传感器的信号传输接口相连；安全保护模块的第一输出端与断气阀相连，安全保护模块的第二输出端与气体机发动机监测装置相连，安全保护模块的第三输出端与气体机发动机安全保护装置相连；处理模块III通过缸温保护模块与气体发动机的缸温1至缸温η的信号传输接口相连；处理模块III的输出端与气体机发动机辅助控制装置相连。
[0008]一种垃圾填埋气体发动机监控装置，所述的气体机发动机辅助控制装置由控制模块IV、处理模块IV、显示模块IV、控制按钮IV组成，处理模块IV通过控制模块IV与气体发动机的电磁阀、滑油栗、冷却水栗、冷却风机的信号传输接口相连；处理模块IV的输入端与控制按钮IV相连，处理模块IV的输出端与显示模块IV相连。
[0009]一种垃圾填埋气体发动机监控方法，包括:对气体发动机的监测、安全保护、控制及辅助控制的方法；
1)对气体发动机的监测方法，采用监测装置对气体发动机的各项运行参数进行采集、分析、处理、显示、报警、存储处理；分为信息采集、数据分析判断、数据转换、数据存储、报警处理、数据显示、远程监控功能块，信息采集模块通过各种传感器件将气体发动机的各项运行参数采集转换成系统可识别的数字信号传入分析处理模块；分析处理模块通过对采集数据进行有效性判断、数据修正、滤波处理、量值变换等处理后将数据最终转换成易于识别的的状态信号转速、压力、温度，并送入数据存储模块及参数显示模块；报警处理模块通过对写入数据存储模块的数据结合气体发动机不同运行工况进行分析判断，对气体发动机运行过程中出现的异常参数进行报警判断，并将报警状态信息传递给数据存储模块及参数显示模块；参数显示模块进行机组历史报警信息、机组历史运行信息等历史数据进行查询；存储模块是即时运行参数和历史运行数据的存储；远程监控接口，提供RS485数据通讯接口、模拟量输出接口、综合报警数字量输出接口等多种接口方便远程监控；
2、所述的安全保护装置，一种垃圾填埋气体发动机安全保护装置，安全保护装置配置了开关量传感器信号接口、编程指令接口、驱动控制接口，完成了转速、压力、温度的信号采集和停机装置、断气阀的控制。气体发动机缸温安全保护装置能够完成单缸温度、平均缸温、单列缸温的采集，进行保留正常数据、排除故障数据处理运算，通过对缸温度的处理分析，根据不同工况，给出功率管理控制器、断路器、断气阀工作。主保护功能由安全保护装置独立完成，当安全保护装置出现失效时由基本监控装置自动开启后备保护功能实现冗余。提高安全保护功能的可靠性，设计中在传感器类型、线路故障、处理器故障、通讯故障等方面采取了一定措施。安全保护装置独立工作，安保数据通过内部总线通讯至基本监控装置，通过参数显示屏显示且对外通讯至远端计算机装置。
[0010]3、所述的控制装置是气体发动机的动态稳定控制部分，该装置主要包含点火控制模块、空燃比混合控制模块、节气门控制模块及爆震检测模块，气体发动机监控装置应用了一种方法实现不同工况趋于目标值稳定控制；通过CAN-bus通讯总线将四个功能模块构建成一个联动整体，通过CAN通讯、模拟量及开关量信号将各模块之间的控制信息进行交换，实时监测燃气机组的转速、功率、燃气温度、燃气压力等信息，通过各个模块之间的联动调整，实现燃油发动机的功率闭环、转速闭环、空燃比闭环、节气门位置控制闭环、爆震控制闭环，提高燃气发动机组控制的稳定性，实现气体发动机的稳定运行。
[0011]4、辅助控制装置一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置，包括:垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置、冷却水系统温度自动控制装置。垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置，垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置主要对气体发动机的滑油进行预供和脱硫置换等处理。在气体发动机停机状态时，装置可自动定期控制电动滑油输送栗运转，按照所需时间间隔断续对气体发动机进行预润滑，在气体发动机运行状态时电动滑油输送栗停止运转；装置可自动将气体发动机油底壳中润滑油输送至滑油脱硫装置进行脱硫、除杂质，再将经过净化处理的润换油注入气体发动机；冷却水系统温度自动控制，填埋气体发动机冷却水系统温度自动控制装置主要对气体发动机冷却水系统温度进行调节控制。通过气体发动机冷却水温度测量装置实时测量气体发动机冷却水温度，根据实时的气体发动机冷却水温度自动调整电动三通阀的开启角度和自动开启/关闭冷却风机，当通过自动调整后，气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值(气体发动机冷却水温度最高设定值)，气体发动机冷却水温度高报警并通讯至远端提示操作人员，同时降低机组50%的功率，若气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值，机组自动卸载所有功率并停机；当气体发动机停止运行，延时关闭循环水栗和冷却风机。通过气体发动机冷却水压力测量装置实时测量气体发动机冷却水压力，气体发动机运行时，通过实时的气体发动机若气体发动机冷却水压力与设定值进行比较，若低于压力设定值时做出相应报警和保护。
[0012]由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性:
一种垃圾填埋气体发动机监控装置及方法，该垃圾填埋气体发动机监控装置包括:监测装置、安全保护装置、控制装置、辅助控制装置；监测装置对气体发动机的各项运行参数进行采集、分析处理、显示报警等处理；安全保护装置对气体机进行安全系统的保护，提高系统运行的安全性；控制装置对气体发动机的动态稳