一种燃气轮机试验台远程集中控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种燃气轮机试验台远程集中控制系统，包括远程监控管理装置，用于远程监控和管理试验台子系统；本地控制装置，用于控制试验台子系统工作；检测和执行装置，用于检测试验台子系统的工作状态和控制试验台子系统执行操作；远程监控管理装置与本地控制装置通过网络连接，本地控制装置与检测和执行装置连接。试验台子系统包括气源子系统、循环冷却水子系统和燃油子系统，本发明可对燃气轮机试验台子系统进行远程集中控制管理，无需人为干预，实现自动化控制，控制准确性高。
【专利说明】
一种燃气轮机试验台远程集中控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种燃气轮机试验台远程集中控制系统，属于工业燃气轮机领域。
【背景技术】
[0002]燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质，把热能转换为机械能的旋转式动力机械。近年来，其相关的研发工作得到了国家发改委和科技部的广泛重视，被列入我国科技长期发展规划的重点发展领域。在进行燃气轮机设计研发的基础上，需要开展试验研究来进行数值验证和设计优化，这就需要建设燃气轮机试验台。
[0003]试验台辅助配套系统是燃气轮机试验台的重要组成部分，通常包括气源子系统、设备循环水子系统、测功器循环水子系统和试验燃油子系统。现有技术中，各个子系统往往只能进行分散管理，采取现场手动控制的方式，这种方式不利于集中控制管理，以及实时监测和调整状态参数。另一方面，燃气轮机试验台系统较为复杂，试验中需要多个子系统之间相互协调配合，现场手动控制容易出现沟通不及时的情况。如果只进行单独子系统的远程控制管理，在状态参数有联动控制需求时，人为操作无法保持协调一致。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种燃气轮机试验台远程集中控制系统，对试验台子系统进行远程集中控制管理，具有自动化程度高和控制准确性高的优点。
[0005 ]本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
本发明提供了一种燃气轮机试验台远程集中控制系统，包括远程监控管理装置，用于远程监控和管理试验台子系统;本地控制装置用于控制试验台子系统工作;检测和执行装置用于检测试验台子系统的工作状态和控制试验台子系统执行操作，远程监控管理装置与本地控制装置通过网络连接，本地控制装置与检测和执行装置连接。
[0006]进一步，远程监控管理装置包括中央控制器、设备控制模块、显示模块、数据分析模块、报警模块、通信模块和联锁保护模块，所述设备控制模块、显示模块、数据分析模块、报警模块、通信模块和联锁保护模块分别与中央控制器连接。
[0007]进一步，试验台子系统包括试验气源子系统，本地控制装置包括试验气源控制柜，所述检测和执行装置包括管网压力检测装置、管网流量检测装置、螺杆机组和冷干机组，所述管网压力检测装置、管网流量检测装置、螺杆机组和冷干机组分别与试验气源控制柜连接。
[0008]进一步，试验台子系统还包括试验循环水子系统，本地控制装置包括冷却水控制柜，所述检测和执行装置包括供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置、水栗和冷却塔，所述供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置、水栗和冷却塔分别与冷却水控制柜连接。
[0009]进一步，冷却水控制柜包括恒压供水设备控制柜，恒压供水设备控制柜与水栗连接。
[0010]进一步，试验台子系统还包括试验燃油子系统，本地控制装置包括燃油控制柜，检测和执行装置包括油罐油位检测装置、燃油箱油位检测装置、供油电磁阀和红外探头。
[0011 ]进一步，本地控制装置上设有现场/远程转换开关，实现现场/远程切换。
[0012]本发明的有益效果:
本发明的燃气轮机试验台远程集中控制系统包括远程监控管理装置，用于远程监控和管理试验台子系统;本地控制装置用于控制试验台子系统工作;检测和执行装置用于检测试验台子系统的工作状态和控制试验台子系统执行操作，远程监控管理装置与本地控制装置通过网络连接，本地控制装置与检测和执行装置连接。试验台子系统包括气源子系统、循环冷却水子系统和燃油子系统，本发明可对试验台子系统进行远程集中控制管理，无需人为干预，实现自动化控制，控制准确性高。
[0013]
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0015]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的远程监控管理装置的原理框图；
图3为本发明的远程监控管理装置远程控制试验气源子系统的原理框图；
图4为本发明的远程监控管理装置远程控制试验循环水系统的原理框图；
图5为本发明的远程监控管理装置远程控制试验燃油子系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0016]以下将结合附图对本发明进行详细说明:
如图1所示，本发明的一种燃气轮机试验台远程集中控制系统，包括远程监控管理装置，用于远程监控和管理试验台子系统;本地控制装置用于控制试验台子系统工作;检测和执行装置用于检测试验台子系统的工作状态和控制试验台子系统执行操作，远程监控管理装置与本地控制装置通过网络连接，本地控制装置与检测和执行装置连接。通过检测和执行装置对试验台子系统的工作状态进行检测和采集，将所采集到的信号传输到本地控制装置，本地控制装置发出控制信号控制试验台子系统该如何进行工作，远程监控管理装置通过网络与本地控制装置进行通信，采集到试验台子系统的工作状态，根据工作状态对试验台子系统进行远程操作控制。燃气轮机试验台远程集中控制系统可远程监控和控制试验台子系统的工作状态，无需人工干预，自动化程度高，可靠性高。
[0017]如图2所示，远程监控管理装置包括中央控制器、设备控制模块、显示模块、数据分析模块、报警模块、通信模块和联锁保护模块，所述设备控制模块、显示模块、数据分析模块、报警模块、通信模块和联锁保护模块分别与中央控制器连接。中央控制器用于集中处理各种信息；设备控制模块用于对主/辅设备的操作控制；显示模块用于输入控制参数、显示实时参数、设备状态、历史数据等;数据分析模块用于分析处理采集到的各种信号数据，报警模块用于当试验台子系统出现故障时，发出报警信号;通信模块用于与本地控制装置进行通信;联锁保护模块用于试验台子系统出现异常时，联合锁定多个设备防止设备损坏。远程监控管理装置与本地控制装置通过通信模块通信，检测和执行装置将检测到的设备状态和设备执行情况上传到本地控制装置，本地控制装置将采集到的数据上传到远程监控管理，远程监控管理可以远程监控试验台子系统，同时对数据进行处理和管理，生成各种曲线及报表，并根据这些数据对试验台子系统的设备进行管理，发出控制信号，在线修正设备运行参数和运行状态，使得燃气轮机试验台远程集中控制系统无需人工操作，自动化程度高，控制准确性高。
[0018]如图3所示，试验台子系统包括试验气源子系统，本地控制装置包括试验气源控制柜，所述检测和执行装置包括管网压力检测装置、管网流量检测装置、螺杆机组和冷干机组，所述管网压力检测装置、管网流量检测装置、螺杆机组和冷干机组分别与试验气源控制柜连接。在本实施例中，管网压力检测装置采用精度为0.5级的电容式压力传感变送器检测水池的压力，具有灵敏度好、测量精度高、稳定性好和工作温度范围宽的优点。管网流量检测装置采用精度为1.0级的涡街流量计检测管网流量大小，涡街流量计具有压力损失小、量程范围大和精度高的优点，在测量体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度和粘度等参数的影响，可靠性高，维护量小，仪表参数能够长期保持稳定。压力传感变送器表和流量计将采集到的压力信号和流量信号分别传输到气源控制柜中，气源控制柜输出控制信号调节气源的压力和流量。螺杆机组用于将环境空气压缩到设计压力供给试验台使用，冷干机组安装在螺杆机组之后，用于对压缩空气冷却降温，然后通过油水分离器将压缩空气中的油分子和水分子过滤掉，从而保证压缩空气的品质能够达到试验要求。
[0019]如图4所示，试验台子系统还包括试验循环水子系统，本地控制装置包括冷却水控制柜，所述检测和执行装置包括供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置、水栗和冷却塔，所述供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置、水栗和冷却塔分别与冷却水控制柜连接。冷却水控制柜包括恒压供水设备控制柜，恒压供水设备控制柜与水栗连接，采用变频调节方式控制水栗为试验系统提供恒定压力的循环水，这样设置可以保证循环水的压力波动稳定在一定精度范围内，避免压力波动过大损害试验台用水设备，特别是对于测功器，稳定的供水压力可以提高功率测量的准确性和延长测功器使用寿命。供水温度检测装置采用精度等级为A级的PtlOO铂电阻检测水池的温度，测量精度高，性能稳定。供水压力检测装置采用精度为0.5级的电容式压力传感变送器检测水池的压力。水池水位检测装置采用液位传感器检测水池的水位，同时还有分支信号传输给现场显示仪表。燃气轮机试验台远程集中控制系统实现远程控制试验循环水系统的过程:供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置将采集到的温度信号、压力信号和水位信号分别发送到冷却水控制柜，冷却水控制柜通过局域网络将上述信号分别传送到远程监控管理装置，远程监控管理装置根据接收到的信号对循环水子系统的设备进行监控，并根据接收到的信号对设备发出管理控制信号，然后将设备管理控制信号发送到冷却水控制柜，冷却水控制柜根据控制信号调节控制水栗和冷却塔的工作。
[0020]如图5所示，试验台子系统还包括试验燃油子系统，本地控制装置包括燃油控制柜，检测和执行装置包括油罐油位检测装置、燃油箱油位检测装置、供油电磁阀和红外探头。试验燃油子系统用于实时检测和自动为燃气轮机燃油箱供给燃油。其中，油罐油位检测装置和燃油箱油位检测装置均采用液位传感器检测油量，通过液位传感器将采集到的油罐和燃油箱内的油量信号传输到燃油控制柜，燃油控制柜将油量信号传输到远程监控管理装置。远程监控管理装置预先设定燃气轮机燃油箱的油位下限和油位上限，燃油箱油位检测装置将采集到的油位信号反馈给远程监控管理装置进行实时调节。具体调节过程如下:当燃油箱中的燃油达到油位下限时，远程控制自动开启供油电磁阀，为燃油箱注油；当燃油箱中的燃油达到油位上限时，远程控制自动关闭供油电磁阀，停止注油。油罐油位检测装置用于实时检测油罐中的油位，当油罐中的油位达到下限时，远程监控管理装置会发出报警信号，此时，操作人员通过油罐车为油罐补充燃油。红外探头用于保证油罐区域的安全，当油罐区域出现异常时，报警信号自动输出到远程监控管理装置，提醒试验人员进行紧急处理。
[0021]本地控制装置上设有现场/远程转换开关，实现现场/远程切换。在气源控制柜上设置气源现场/远程转换开关，将气源现场/远程转换开关转到现场端，压力和流量由气源控制柜控制，将气源现场/远程转换开关转到远程端，气源控制柜将压力传感变送器和流量计采集到的信号发送到远程监控管理装置，远程监控管理装置根据采集到的信号发出控制信号到气源控制柜为远程控制，具体选用远程控制还是现场控制气源，可根据实际情况灵活选择，实现气源控制。同理，在冷却水控制柜和燃油控制柜上也分别设置现场/远程转换开关，实现现场控制和远程灵活控制。
[0022]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:包括远程监控管理装置，用于远程监控和管理试验台子系统;本地控制装置，用于控制试验台子系统工作;检测和执行装置，用于检测试验台子系统的工作状态和控制试验台子系统执行操作;所述远程监控管理装置与本地控制装置通过网络连接，所述本地控制装置与检测和执行装置连接。2.如权利要求1所述的燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:所述远程监控管理装置包括中央控制器、设备控制模块、显示模块、数据分析模块、报警模块、通信模块和联锁保护模块，所述设备控制模块、显示模块、数据分析模块、报警模块、通信模块和联锁保护模块分别与中央控制器连接。3.如权利要求1所述的燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:所述试验台子系统包括试验气源子系统，本地控制装置包括试验气源控制柜，所述检测和执行装置包括管网压力检测装置、管网流量检测装置、螺杆机组和冷干机组，所述管网压力检测装置、管网流量检测装置、螺杆机组和冷干机组分别与试验气源控制柜连接。4.如权利要求1所述的燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:所述试验台子系统还包括试验循环水子系统，本地控制装置包括冷却水控制柜，所述检测和执行装置包括供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置、水栗和冷却塔，所述供水温度检测装置、供水压力检测装置、水池水位检测装置、水栗和冷却塔分别与冷却水控制柜连接。5.如权利要求4所述的燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:所述冷却水控制柜包括恒压供水设备控制柜，恒压供水设备控制柜与水栗连接。6.如权利要求1所述的燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:所述试验台子系统还包括试验燃油子系统，本地控制装置包括燃油控制柜，检测和执行装置包括油罐油位检测装置、燃油箱油位检测装置、供油电磁阀和红外探头。7.如权利要求1所述的燃气轮机试验台远程集中控制系统，其特征在于:所述本地控制装置上设有现场/远程转换开关，实现现场/远程切换。
【文档编号】G01M15/04GK105955100SQ201610266707
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】刘金超, 谭春青, 孟丽, 高庆, 潘波, 孙志刚, 吴世勋, 孟爱红, 刘锡阳, 杨超
【申请人】中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司