双水内冷发电机的湿度差动检漏装置、检漏方法及系统与流程

本发明涉及空气热力学领域，特别是涉及双水内冷发电机的湿度差动检漏装置、检漏方法、检漏系统、存储介质，以及湿度差动检漏仪。

背景技术：

双水内冷发电机若能在微量漏水时就被及时发现、及时停机，则在数天就能修复，否则，一旦漏水扩大就会导致发电机烧损的严重事故，而检修时间通常超过一个月，整套机炉陪停，损失常超过数百万元。虽然不断改进的制造工艺使得漏水概率大为减少，但是现有的双水内冷发电机仍需装用灵敏可靠的漏水报警装置。已投运电厂老机组若未经完善化，漏水概率较大，更应迅速选装。

国家电力公司2000年9月发布的《二十五项重点反措》的第11.3.3.2条提出“选装灵敏可靠的漏水报警装置”。

1989年电业退休教授级高级工程师邵某创造了SCJ-1型湿度差动检漏仪，其主要工作原理是：同时测量机内与机外空气的绝对湿度并作比较，因为双水内冷发电机不严格密封，有漏气。在不漏水时，机内外绝对湿度应相等。当机内有漏水时，机内的绝对湿度必高于机外绝对湿度，漏水越大，机内外的绝对湿度差值就越大，这样可以排除机外湿度变化的影响，又十分灵敏。同时，从绝对湿度差值的变化还可以看出漏水变化的趋势。这个首创的机内外湿度差动检漏原理十分简明且易理解。SCJ-1型湿度差动检漏仪于1989年获得国家专利局授予实用新型专利权，其公告号为：CN2073586。

专利CN2073586采用气样热交换器，使机内外气样的湿度在同一温度下进行比较，也就是将机内气样吹到放在冷风(进风)道的11/4”镀锌钢管内通过，使气样降温至接近冷风温度，然后送到机内相对湿度传感器，再将机外气样经过微型鼓风机吹到放在发电机热风(出风)道的钢管内，使气样升到接近热风温度，然后再吹到与机内气样位置相同的另一钢管内，使机外气样降到接近与机内气样一样的温度，再送到机外的相对湿度传感器，再调节二个气样的排气阀，使气样流速变化，使二个气样的温度接近完全一样。此时，可用二个气样的相对湿度差值代替绝对湿度差值，二个气样经一次温度调试后，基本不受负荷变化影响，据说长期使用稳定不变。

然而，专利CN2073586不能进行绝对湿度、相对湿度的换算，不能进行湿度的温度、压力、风速智能性补偿。除此之外，为了实现内外两个湿度的可比性，专利CN2073586必须配套安装鼓风机、调节阀管路等复杂的气体预处理机构——热交换器，使得不同温度的两个气体进行热交换，调节等待直到内外两个温度相同时才能正常工作和比较。一旦两个温度调节出现偏差，湿度必然偏差，将会误报警。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供双水内冷发电机的湿度差动检漏装置、检漏方法及系统，用于解决现有技术中湿度差动检漏装置结构复杂、功能受限等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双水内冷发电机的湿度差动检漏装置，包括：输入模块，用于获取双水内冷发电机的机内空气温湿度测量值，以及机外空气温湿度测量值；处理模块，连接所述输入模块，用于根据预设算法将不同温度测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值；进一步，判断所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值是否超出预设数值范围；若是，则输出报警信号；报警模块，连接所述处理模块，用于根据所述报警信号进行所述双水内冷发电机的漏水报警提示。

于本发明一实施例中，所述输入模块还用于：获取所述双水内冷发电机的机内空气压力测量值与机外空气压力测量值、和/或机内空气风速测量值与机外空气风速测量值；所述处理模块还用于：根据所述预设算法将不同温度测量值、压力测量值、和/或风速测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度、同压力、和/或同风速下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值。

于本发明一实施例中，所述装置还包括：传输模块，连接所述处理模块，用于向外发送所述处理模块输出的数字量。

于本发明一实施例中，所述传输模块包括：D/A转换模块，以将所述处理模块输出的数字量转换成模拟量后予以输出。

于本发明一实施例中，所述传输模块及所述处理模块之间电气隔离。

于本发明一实施例中，所述装置还包括：与所述处理模块连接的存储模块、看门狗模块、串口通讯模块、和/或人机交互模块；其中，所述串口通讯模块，用于获取与所述装置通信连接的终端设备的控制指令，并向所述终端设备发送响应信息；所述人机交互模块，用于根据用户输入显示相应的参数信息。

于本发明一实施例中，所述预设算法包括：克拉柏龙-克拉修斯公式，以及国家标准湿度测量方法GB/T 11605-2005附录中的饱和水气压及相关参数表。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双水内冷发电机的湿度差动检漏方法，包括：获取双水内冷发电机的机内空气温湿度测量值，以及机外空气温湿度测量值；根据预设算法将不同温度测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值；判断所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值是否超出预设数值范围；若是，则进行所述双水内冷发电机的漏水报警提示。

于本发明一实施例中，所述方法还包括：获取所述双水内冷发电机的机内空气压力测量值与机外空气压力测量值、和/或机内空气风速测量值与机外空气风速测量值；根据所述预设算法将不同温度测量值、压力测量值、和/或风速测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度、同压力、和/或同风速下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值。

于本发明一实施例中，所述还包括以下步骤中的一种或多种组合：步骤1)向外发送经所述预设算法处理而输出的数字量；步骤2)获取与所述装置通信连接的终端设备的控制指令，并向所述终端设备发送响应信息；步骤3)根据用户输入显示相应的参数信息。

于本发明一实施例中，所述预设算法包括：克拉柏龙-克拉修斯公式，以及国家标准湿度测量方法GB/T 11605-2005附录中的饱和水气压及相关参数表。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双水内冷发电机的湿度差动检漏系统，包括：输入模块，用于获取双水内冷发电机的机内空气温湿度测量值，以及机外空气温湿度测量值；换算模块，用于根据预设算法将不同温度测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值；判断模块，用于判断所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值是否超出预设数值范围；报警模块，用于在所述判断模块输出的判断结果为是时，进行所述双水内冷发电机的漏水报警提示。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如上任一所述的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种湿度差动检漏仪，至少包括：处理器、及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如上任一所述的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法。

如上所述，本发明的双水内冷发电机的湿度差动检漏装置、检漏方法及系统，具有以下有益效果：

1)可以进行相对湿度与绝对湿度之间的换算，能够对湿度进行高精度的温度、压力、风速智能补偿，可以更加真实且精确地判别发电机微漏水，从而大大降低传统湿度差动检漏装置的误报警概率，提高了设备可靠性；

2)省去了同温、同压、同风速机械调节机构以及为了调节到同温、同压、同风速而配套的鼓风机、调节阀及各类管路等复杂机构，节约了社会资源及能源消耗；

3)无需对湿度传感器进行精确匹配，省去了产品生产加工中繁琐的匹配过程，方便客户随时更换损坏的单只传感器，无需因损坏一只而必须配套更换两只。(传统测量方法中损坏一只则两只必须同时更换，因为它们必须彼此匹配)

附图说明

图1显示为本发明一实施例中的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法的流程示意图。

图2显示为本发明一实施例中的双水内冷发电机的湿度差动检漏系统的模块示意图。

图3显示为本发明一实施例中的双水内冷发电机的湿度差动检漏装置的结构示意图。

图4A显示为本发明另一实施例中的双水内冷发电机的湿度差动检漏装置的结构示意图。

图4B显示为本发明又一实施例中的双水内冷发电机的湿度差动检漏装置的结构示意图。

图5显示为本发明一实施例中的湿度差动检漏仪的外观示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，针对现有技术中湿度差劲检漏装置结构复杂，无法进行相对湿度与绝对湿度的换算的问题，本实施例提供一种双水内冷发电机的湿度差动检漏方法，从而更加精确地判别发电机是否漏水，降低传统湿度差动检漏装置的误报警概率。本实施例的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法主要包括以下步骤：

S101：获取双水内冷发电机的机内空气温湿度测量值，以及机外空气温湿度测量值，其中，所述温湿度测量值可以通过模拟式或数字式的传感器采集获得。

S102：根据预设算法将不同温度测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值，其中，所述预设算法包括：克拉柏龙-克拉修斯公式，以及国家标准湿度测量方法GB/T 11605-2005附录中的饱和水气压及相关参数表。由于该预设算法为现有，本实施例此处不对具体原理展开详述。

S103：判断所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值是否超出预设数值范围；若是，则执行S104。

S104：进行所述双水内冷发电机的漏水报警提示。

在上述S103中，所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值若小于所述预设数值范围的下限，S104则进行湿度过低的报警；相对的，若所述差值大于所述预设数值范围的上线，S104则进行湿度过高的报警。

在另一实施例中，针对现有技术中湿度差劲检漏装置缺乏对湿度进行高精度的温度、压力、风速智能补偿机制，所述方法还进一步包括如下步骤：

对于S101，在获取双水内冷发电机的机内空气温湿度测量值以及机外空气温湿度测量值的同时，还获取所述双水内冷发电机的机内空气压力测量值与机外空气压力测量值、和/或机内空气风速测量值与机外空气风速测量值；对于S102，根据所述预设算法将不同温度测量值、压力测量值、和/或风速测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度、同压力、和/或同风速下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值,；对于S103，判断所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值是否超出预设数值范围；若是，则执行S104。

值得说明的是，上述实施例里的风速、压力输入参数为选配参数，若现场没有风速、压力输入参数则本方法将不予进行风速、压力补偿。对于加入风速、压力补偿的实施例，其转换精度无疑会比不加的方案更加优良，计算精确度也更高。

在其他实施例中，所述双水内冷发电机的湿度差动检漏方法还包括：向外发送经所述预设算法处理而输出的数字量、获取与所述装置通信连接的终端设备(如台式机)的控制指令并向所述终端设备发送响应信息、根据用户输入显示相应的参数信息等，本领域技术人员可以根据实际需求进行扩展，于此不再一一罗列。

前述实施例所介绍的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法可以通过软件系统或硬件设备来实现。

图2提供了一种双水内冷发电机的湿度差动检漏系统200。该检漏系统200作为一种软件实现，可以搭载于台式机、便携式电脑，甚至是智能手机中，以在运行时执行前述的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法。

检漏系统200主要包括：输入模块201、换算模块202、判断模块203、报警模块204。由于与前述方法实施例对应，所以相同的技术细节不作重复赘述。

输入模块201获取双水内冷发电机的机内空气温湿度测量值，以及机外空气温湿度测量值；进一步地，获取所述双水内冷发电机的机内空气压力测量值与机外空气压力测量值、和/或机内空气风速测量值与机外空气风速测量值。

换算模块202根据预设算法将不同温度测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值；进一步地，根据所述预设算法将不同温度测量值、压力测量值、和/或风速测量值下的机内湿度测量值和机外湿度测量值换算为同温度、同压力、和/或同风速下的机内绝对湿度值和机外绝对湿度值。

判断模块203判断所述机内绝对湿度值和所述机外绝对湿度值之间的差值是否超出预设数值范围。

报警模块204在所述判断模块输出的判断结果为是时，进行所述双水内冷发电机的漏水报警提示。

在其他实施例中，检漏系统200还包括：用于向外发送经所述预设算法处理而输出的数字量的传输模块、用于获取与所述装置通信连接的终端设备的控制指令并向所述终端设备发送响应信息的串口通讯模块、或用于根据用户输入显示相应的参数信息的人机交互模块等。本领域技术人员可以根据实际需求进行扩展，于此不再一一罗列。

图3提供了一种双水内冷发电机的湿度差动检漏装置300。该检漏装置300作为一种硬件设备，其主要结构包括：输入模块301、处理模块302、报警模块303，还进一步包括：传输模块、存储模块、看门狗模块、串口通讯模块、和/或人机交互模块。由于与前述方法实施例对应，所以相同的技术细节不作重复赘述。

参阅图4A和图4B，输入模块可以采用模拟信号输入模块(湿度等传感器为模拟式)或数字信号输入模块(湿度等传感器为数字式)，其中，模拟信号输入模块例如A/D转换模块，数字信号输入模块例如：现场总线收发器、IIC总线、SPI总线或其他通讯总线。处理模块可以采用嵌入式微计算机或FPGA系统。报警模块可以采用声、光报警方式。传输模块需与处理模块电气隔离，其可采用D/A转换模块，例如4～20mA电路，以将所述处理模块输出的数字量转换成至少一路4～20mA模拟信号后予以输出，从而方便DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)等其他系统使用。存储模块可以采用EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器)等。串口通讯模块可以采用RS485通讯系统，从而提供Modbus、Profibus通讯规约以供DCS等其他系统使用。人机交互模块的显示部分可以采用光柱及数码管，输入部分可以采用物理键盘，当然，人机交互模块还可以直接采用集显示与输入于一体的触摸屏等等。

参阅图4A和图4B所示的原理图，首先，A/D转换或数据通讯方式接收同时测量的两个机内机外样气的温度、湿度(测量值为相对湿度)、风速、压力等信息；然后，CPU通过将有关参数带入克拉柏龙-克拉修斯公式，并结合中华人民共和国国家标准－湿度测量方法(GB/T 11605-2005)附录中饱和水气压及相关参数表进行精确的绝对湿度换算，将两个不同温度、不同压力、不同风速下的样气换算为同一个温度、压力及风速下的绝对湿度；随后，根据两个绝对湿度的差值进行智能测量报警。

值得说明的是，上述实施例里的风速、压力输入参数为选配参数，若现场没有风速、压力输入参数则本方法将不予进行风速、压力补偿。对于加入风速、压力补偿的实施例，其转换精度无疑会比不加的方案更加优良，计算精确度也更高。

图5显示了一种湿度差动检漏仪的外观示意图，该湿度差动检漏仪可以基于上述软件系统或上述硬件设备来实现双水内冷发电机的湿度差动检漏方法。

该湿度差动检漏仪的控制面板上设置有输入键盘(上下调试按钮、确认按钮、清零按钮等)、输出屏幕(光柱及数码管)，以及用于表示输出的信息类型的指示灯(内温、外温、内湿、外湿、内压、外压、湿差等，AL1和AL2分别表示设备输入的测量值为模拟式或数字式)。用户通过输入键盘的上下调试按钮即可选择想要获知的信息类型，再通过输入键盘上的确认按钮给湿度差动检漏仪发送指令，调取相应的数据后即可显示于光柱数码管。

除此之外，本发明还包括一种存储介质，由于前述实施例中的技术特征可以应用于存储介质实施例，因而不再重复赘述。所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器加载执行时，实现前述实施例中的双水内冷发电机的湿度差动检漏方法的全部或部分步骤。

综上所述，本发明能够依据克拉柏龙-克拉修斯公式和有关国家标准对机内及机外两个气样测量值进行智能计算补偿，将两个不同温度、不同压力、不同风速下的样气换算为同一个温度、压力及风速下的绝对湿度，并根据绝对湿度的差值进行智能报警提示。本发明不对机内及机外两个气样测量值的形式进行限制，其可以是模拟量也可以是数字量。本发明结构简单、成本低廉，可以进行相对湿度与绝对湿度之间的换算，能够对湿度进行高精度的温度、压力、风速智能补偿，能够更加真实且精确地判别发电机微漏水，从而大大降低传统湿度差动检漏装置的误报警概率，提高了设备可靠性，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。