一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置及方法，本发明的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置包括处理器、电压输出模块、开关量输入模块和模拟量输入模块，由处理器控制电压输出模块输出特定的仿真信号到现场的TSI系统，TSI系统根据收到的仿真信号生成相应的保护信号，TSI系统输出保护信号再接回到该闭环测试装置的处理器上，构成闭环测试回路。通过本发明的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置可以实现TSI系统的闭环测试，能够对TSI系统的卡件测量及输出精度、卡件保护定值及参数设置、内部配线等进行全面测试，确保了汽轮机安全监视及保护系统的可靠性、准确性、安全性，对维护机组安全运行意义重大。
【专利说明】
一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置及方法，属于于汽轮机安全监视及保护系统测试技术领域。
【背景技术】
[0002]汽轮机安全监视及保护系统(TSI)是汽轮机最重要的安全系统，它的可靠性、准确性、安全性直接关系到整体机组的安全运行，但由于一直以来测试设备的缺失，现场技术人员很难对其开展测试，一旦汽轮机安全监视及保护系统(TSI)发生安全事故，不仅对发电企业造成巨大经济损失，而且影响到电网运行安全。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，以解决目前汽轮机安全监视及保护系统整体测试的问题。
[0004]本发明为解决上述技术问题而提供了一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，该闭环测试装置包括处理器、电压输出模块、开关量输入模块和模拟量输入模块，所述电压输出模块的输入端口与处理器连接，用于在处理器的控制下输出特定的仿真信号，电压输出模块的输出端口用于连接汽轮机安全监视及保护系统机柜卡件的输入端子，所述开关量输入模块和模拟量输入模块的输入端用于连接汽轮机安全监视及保护系统机柜卡件的输出端子，以接收汽轮机安全监视及保护系统根据电压输出模块输出的仿真信号生成的保护信号，所述开关量输入模块和模拟量输入模块的输出端与处理器连接，处理器将所仿真信号对应的保护开关量和模拟量信号与汽轮机安全监视及保护系统实际输出的保护开关量和模拟量信号进行比较，以实现对汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试。
[0005]所述的处理器采用美国NI公司的CR10-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式机箱。
[0006]所述的电压输出模块采用美国NI公司的NI926416通道模拟输出模块，该电压输出模块在处理器的控制下输出的仿真信号包括转速信号、轴振信号、瓦振信号、轴位移信号和胀差信号。
[0007]所述的开关量输入模块采用美国NI公司的NI94116通过数字输入模块，用于接收汽轮机安全监视及保护系统输出的开关量信号。
[0008]所述的模拟量输入模块采用美国NI公司的NI947516通道模拟量输入模块，用于接收汽轮机安全监视及保护系统输出的模拟量信号。
[0009]本发明还提供了一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试方法，该测试方法包括以下步骤:
[0010]I)模拟汽轮机安全监视及保护系统现场的转速信号、轴振信号、瓦振信号、轴位移信号和胀差信号，并将其输入到汽轮机安全监视及保护系统；
[0011]2)汽轮机安全监视及保护系统根据输入到信号输出相应的保护开关量和模拟量信号；
[0012]3)将步骤I)中所模拟信号对应的保护开关量和模拟量信号与汽轮机安全监视及保护系统实际输出的保护开关量和模拟量信号进行比较，从而实现对汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试。
[0013]所述步骤I)中模拟的现场信号是由电压输出模块在处理器的控制下输出，该电压输出模块采用美国NI公司的NI9264 16通道模拟输出模块，处理器采用美国NI公司的cR1-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式机箱。
[0014]本发明的有益效果是:本发明的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置包括处理器、电压输出模块、开关量输入模块和模拟量输入模块，由处理器控制电压输出模块输出特定的仿真信号到现场的TSI系统，TSI系统根据收到的仿真信号生成相应的保护信号，TSI系统输出保护信号再接回到该闭环测试装置的处理器上，构成闭环测试回路。通过本发明的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置可以实现TSI系统的闭环测试，能够对TSI系统的卡件测量及输出精度、卡件保护定值及参数设置、内部配线等进行全面测试，确保了汽轮机安全监视及保护系统的可靠性、准确性、安全性，对维护机组安全运行意义重大。
【附图说明】
[0015]图1是本发明TSI系统的闭环测试装置的原理图；
[0016]图2是本发明TSI系统的闭环测试装置的内部信号传递图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0018]本发明的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置的实施例
[0019]本发明的汽轮机安全监视及保护系统(TSI)的闭环测试装置包括处理器、电压输出模块、开关量输入模块和模拟量输入模块，其中电压输出模块的输入端口与处理器连接，用于在处理器的控制下输出特定的仿真信号，电压输出模块的输出端口用于连接汽轮机安全监视及保护系统机柜卡件的输入端子，以向TSI系统提供测试信号;开关量输入模块和模拟量输入模块的输入端用于连接汽轮机安全监视及保护系统机柜卡件的输出端子，以接收汽轮机安全监视及保护系统根据电压输出模块输出的仿真信号生成的保护信号，开关量输入模块和模拟量输入模块的输出端与处理器连接，处理器将所仿真信号对应的保护开关量和模拟量信号与汽轮机安全监视及保护系统实际输出的保护开关量和模拟量信号进行比较，以实现对汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试。
[0020]本发明的闭环测试装置模拟TSI系统的轴振信号、瓦振信号、轴位移信号、胀差信号、转速信号等，模拟信号输入到现场TSI系统，TSI系统输出保护信号再接回到该闭环测试装置，构成闭环测试回路，如图1所示。
[0021]本实施例中的闭环测试装置中的处理器，采用美国NI公司的CompactR1系统构架，该系统构架主要包括实时处理器、可重配置FPGA、及模块化I/0，FPGA核心内置数据传输机制，负责把数据传到嵌入式处理器以及进行实时分析、数据处理，数据记录或与联网主机通信。用户通过NI LabVIEff 2015软件可以直接访问CompactR1硬件的每个I/O模块的输入输出电路，包括仿真信号的输出，以及采集信号的存储和分析。
[0022]处理器中运行有NI LabVIEff 2015软件，该软件是NI公司开发的一款软件，用户通过NI LabVIEff 2015软件可以直接访问CompactR1硬件的每个I/O模块的输入输出电路，包括仿真信号的输出，以及采集信号的存储和分析。处理器，采用美国NI公司的CR10-9025控制器，嵌入式控制器运行LabVIEW实时(Real-Time )，进行确定性控制、数据记录和分析;嵌入式机箱，采用美国NI公司的cR1-9113可重配置嵌入式机箱，使用LabVIEW自动结合定制控制和信号处理电路。
[0023]电压输出模块采用美国NI公司的NI926416通道模拟输出模块，处理器利用NILabVIEff 2015软件控制电压输出模块输出特定的仿真信号，包括:转速信号、轴振信号、瓦振信号、轴位移信号、胀差信号等;开关量输入模块采用美国NI公司的NI9411 6通道数字输入模块，接收TSI系统保护输出开关量信号，用于闭环数据对比;模拟量输入模块，采用美国NI公司的NI9475 16通道模拟量输入模块，接收TSI系统保护输出模拟量信号，用于闭环数据对比。
[0024]处理器利用NI LabVIEff 2015软件实现直接访问每个I/O模块的输入输出电路，通过控制电压输出模块，输出特定的仿真信号，包括:转速信号、轴振信号、瓦振信号、移信号和胀差信号，并通过开关量输入模块和模拟量输入模块接收TSI系统输出数据，其中模拟量输入模块用于接收TSI系统输出的转速信号、轴振信号、瓦振信号、移信号和胀差信号，开关量输入模块用于接收TSI系统输出的报警信号和跳机信号。
[0025]本发明的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试方法的实施例
[0026]本发明的TSI系统测试方法首先模拟汽轮机安全监视及保护系统现场的转速信号、轴振信号、瓦振信号、轴位移信号和胀差信号，并将其输入到汽轮机安全监视及保护系统;汽轮机安全监视及保护系统根据输入到信号输出相应的保护开关量和模拟量信号;将所模拟信号对应的保护开关量和模拟量信号与汽轮机安全监视及保护系统实际输出的保护开关量和模拟量信号进行比较，从而实现对汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试。该测试方法的具体实现方式已在测试装置的实施例中进行了详细说明，这里不再赘述。
[0027]本发明利用汽轮机安全监视及保护系统(TSI)闭环测试装置，模拟TSI系统的轴振信号、瓦振信号、轴位移信号、胀差信号、转速信号等，模拟信号输入到现场TSI系统，TSI系统输出保护信号再接回到该闭环测试装置，构成闭环测试回路。通过汽轮机安全监视及保护系统闭环测试装置可以实现TSI系统的闭环测试，对TSI系统的卡件测量及输出精度、卡件保护定值及参数设置、内部配线等进行全面测试。
【主权项】
1.一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，其特征在于，该闭环测试装置包括处理器、电压输出模块、开关量输入模块和模拟量输入模块，所述电压输出模块的输入端口与处理器连接，用于在处理器的控制下输出特定的仿真信号，电压输出模块的输出端口用于连接汽轮机安全监视及保护系统机柜卡件的输入端子，所述开关量输入模块和模拟量输入模块的输入端用于连接汽轮机安全监视及保护系统机柜卡件的输出端子，以接收汽轮机安全监视及保护系统根据电压输出模块输出的仿真信号生成的保护信号，所述开关量输入模块和模拟量输入模块的输出端与处理器连接，处理器将所仿真信号对应的保护开关量和模拟量信号与汽轮机安全监视及保护系统实际输出的保护开关量和模拟量信号进行比较，以实现对汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试。2.根据权利要求1所述的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，其特征在于，所述的处理器采用美国NI公司的CR10-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式机箱。3.根据权利要求1所述的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，其特征在于，所述的电压输出模块采用美国NI公司的NI9264 16通道模拟输出模块，该电压输出模块在处理器的控制下输出的仿真信号包括转速信号、轴振信号、瓦振信号、轴位移信号和胀差信号。4.根据权利要求1所述的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，其特征在于，所述的开关量输入模块采用美国NI公司的NI9411 6通过数字输入模块，用于接收汽轮机安全监视及保护系统输出的开关量信号。5.根据权利要求1所述的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试装置，其特征在于，所述的模拟量输入模块采用美国NI公司的NI9475 16通道模拟量输入模块，用于接收汽轮机安全监视及保护系统输出的模拟量信号。6.一种汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试方法，其特征在于，该测试方法包括以下步骤: 1)模拟汽轮机安全监视及保护系统现场的转速信号、轴振信号、瓦振信号、轴位移信号和胀差信号，并将其输入到汽轮机安全监视及保护系统； 2)汽轮机安全监视及保护系统根据输入到信号输出相应的保护开关量和模拟量信号； 3)将步骤I)中所模拟信号对应的保护开关量和模拟量信号与汽轮机安全监视及保护系统实际输出的保护开关量和模拟量信号进行比较，从而实现对汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试。7.根据权利要求6所述的汽轮机安全监视及保护系统的闭环测试方法，其特征在于，所述步骤I)中模拟的现场信号是由电压输出模块在处理器的控制下输出，该电压输出模块采用美国NI公司的NI9264 16通道模拟输出模块，处理器采用美国NI公司的cR10_9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式机箱。
【文档编号】G05B23/02GK105911980SQ201610515274
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】董建朋, 张东海, 毕艳洲, 范晓鹏, 周旭战, 袁世通
【申请人】中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司