一种发电机组整机安全系统的测试系统及测试方法与流程

本发明涉及发电技术领域，特别是涉及一种发电机组整机安全系统的测试系统及测试方法。

背景技术：

发电机组的安全系统在本领域内也称为安全链，它将对发电机组造成致命伤害的故障点重点串联起来，当这些致命故障点中的任何一个点断开，发电机组将会进入紧急停机以保护发电机组的安全。

发电机组的安全系统是整个机组的最后一道保护，其功能完备性和有效性关系到整个机组乃至所计入电网的安全运行，所以安全系统的测试环节十分重要。安全系统的功能在出厂之前要经过详细的功能测试。测试内容包括安全系统测试及安全逻辑测试。但现有的测试过程通常由人工手动进行控制完成，不同机型的发电机组由相应的技术人员完成，技术针对性比较强，导致不同人员对测试规范的掌握程度不同，测试过程耗时长，并且人工操作还容易造成测试结果的观察误差和操作误差。

由此可见，上述现有的发电机组的安全系统测试仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的发电机组整机安全系统的测试系统及测试方法，使其能自动完成安全系统测试流程，定位安全系统故障，并给出操作建议，成为当前业界极需改进的目标。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种发电机组整机安全系统的测试系统，使其能自动完成安全系统测试流程，定位安全系统故障，并给出操作建议，从而克服现有的发电机组安全系统测试的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发电机组整机安全系统的测试系统，包括安全信号接入机构和安全逻辑测试机构，

所述安全信号接入机构包括分线端子和与其连接的线缆，所述分线端子用于设置在发电机组安全系统的输入线缆和输出线缆上，以将发电机组安全系统的输入信号和输出信号通过所述线缆传输至所述安全逻辑测试机构；

所述安全逻辑测试机构包括信号采集单元和与其连接的安全逻辑判断单元，所述信号采集单元与所述线缆连接，用于接收所述发电机组安全系统的输入信号和输出信号，并将接收信号上传至所述安全逻辑判断单元；所述安全逻辑判断单元包括安全逻辑样本数据库、安全逻辑判断模块和安全逻辑输出模块，所述安全逻辑判断模块用于根据所述安全逻辑样本数据库中存储的信息，判断接收的所述发电机组安全系统的输入信号和输出信号的逻辑关系是否正确，若正确，直接由所述安全逻辑输出模块输出测试结果，若不正确，指出所述发电机组安全系统的故障位置和相应的维修建议，由所述安全逻辑输出模块输出测试结果。

进一步改进，所述安全逻辑样本数据库中存储信息包括各种型号发电机组的安全系统配置信息及其输入输出逻辑信息；所述安全系统配置信息包括安全系统硬件型号、管脚功能分配信息，所述输入输出逻辑信息包括安全系统的输入信号和输出信号之间的逻辑运算关系。

进一步改进，所述安全逻辑样本数据库中存储信息还包括专家知识库，所述专家知识库中包括与发电机组安全系统各个输入信号和输出信号对应的故障诊断经验信息和故障处理经验信息。

进一步改进，所述分线端子采用专用分线器或多路接线端子，所述信号采集单元采用多路io通道设备，且所述信号采集单元的io通道数量大于等于发电机组安全系统的所有输入信号和输出信号的总和。

进一步改进，还包括电源机构，所述电源机构与所述信号采集单元和安全逻辑判断单元连接并为其供电。

本发明还提供一种发电机组整机安全系统的测试方法，所述测试方法包括如下步骤：

(1)通过分线端子和线缆将发电机组安全系统的所有输入信号和输出信号均接入信号采集单元；

(2)所述信号采集单元将接收到的所述发电机组安全系统的输入信号和输出信号，上传至安全逻辑判断单元中，所述安全逻辑判断单元根据安全逻辑样本数据库中存储信息，对所述发电机组安全系统的输入信号和输出信号的逻辑关系进行判断，若发电机组安全系统的输入信号和输出信号的逻辑关系与安全逻辑样本数据库中存储信息一致，判断所述发电机组安全系统测试合格，若发电机组安全系统的输入信号和输出信号的逻辑关系与安全逻辑样本数据库中存储信息不一致，判断所述发电机组安全系统测试不合格，并给出发电机组安全系统的故障位置和相应的维修建议。

进一步改进，所述安全逻辑样本数据库中存储信息包括各种型号发电机组的安全系统配置信息及其输入输出逻辑信息；所述安全系统配置信息包括安全系统硬件型号、管脚功能分配信息，所述输入输出逻辑信息包括安全系统的输入信号和输出信号之间的逻辑运算关系。

进一步改进，所述安全逻辑样本数据库中存储信息还包括专家知识库，所述专家知识库中包括与发电机组安全系统各个输入信号和输出信号对应的故障诊断经验信息和故障处理经验信息。

进一步改进，所述分线端子采用专用分线器或多路接线端子，所述信号采集单元采用多路io通道设备，且所述信号采集单元的io通道数量大于等于发电机组安全系统的所有输入信号和输出信号的总和。

进一步改进，所述发电机组安全系统的输入信号和输出信号以高低电平状态表示。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

本发明发电机组整机安全系统的测试系统，通过安全信号接入机构将发电机组安全系统的输入信号和输出信号均采集至信号采集单元中，并通过信号采集单元的传输，安全逻辑判断单元的比对分析，能够快速的、自动的完成安全系统测试流程，并能给定位出安全系统的故障位置，还通过专家知识库的信息参考，能给出相应的维修建议和操作建议，测试结果及时、准确、全面、可靠。

本发明发电机组整机安全系统的测试方法，规范了安全系统的测试流程，保证了测试结果的真实有效性，缩短了安全系统的测试时间，减少了人员投入。

本发明发电机组整机安全系统的测试系统和测试方法可用于但不限于火电、风电和潮流能发电机组，适用范围广。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明发电机组整机安全系统的测试系统的结构示意图。

图2是本发明中安全信号接入机构与发电机组安全系统的连接关系示意图。

图3是本发明发电机组整机安全系统测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，许多的具体细节是便于对本发明实施例进行全面理解，不应理解为是对本发明技术方案的任何限制。

参照附图1所示，本实施例发电机组整机安全系统的测试系统，包括安全信号接入机构、安全逻辑测试机构和为该测试系统提供电力供应的电源机构。

该安全信号接入机构，包括分线端子和与其连接的线缆，用于负责将发电机组安全系统的输入信号和输出信号均接入到信号采集单元中。

其中，参照附图2所示，分线端子设置在发电机组安全系统的输入线缆和输出线缆上，以将发电机组安全系统的输入信号和输出信号各自分出一路传输至信号采集单元。分线端子可以采用专用分线装置，也可以采用多路接线端子来实现。线缆采用绝缘导线，将信号从分线端子接入信号采集单元中。

该安全逻辑测试机构，包括信号采集单元和与其连接的安全逻辑判断单元，负责测试从安全系统接收的输入信号和输出信号逻辑关系的正确性，并给出测试结果和建议操作。

具体的，信号采集单元负责接收发电机组安全系统的输入信号和输出信号，该风电机组安全系统的输入信号和输出信号以高低电平状态表示，并将接收信号上传至安全逻辑判断单元。信号采集单元采用具有多路io的信号采集设备，并且通过总线或网络方式与安全逻辑判断单元通讯连接，如usb或者以太网方式。

该信号采集单元的io通道数量应大于等于发电机组安全系统输入信号和输出信号的总和。例如，发电机组安全系统包括12路输入量和4路输出量，则信号采集单元的io通道数应该大于16路。

该安全逻辑判断单元以计算机为载体，包括安全逻辑样本数据库、安全逻辑判断模块和安全逻辑输出模块。

该安全逻辑判断模块用于将接收的发电机组安全系统的输入信号和输出信号与安全逻辑样本数据库中存储的信息进行比对，判断该发电机组安全系统的输入信号和输出信号逻辑关系是否正确，若判断正确，直接由安全逻辑输出模块显出输出测试结果，若不正确，指出发电机组安全系统的故障位置和相应的维修建议，由安全逻辑输出模块显出输出测试结果。

该安全逻辑样本数据库存储了发电机组的安全系统配置信息、输入输出逻辑信息以及专家知识库。具体内容例如：

安全系统配置信息的具体形式为：{1.5mw，***型号，安全模块型号，程序版本，校验码，io管脚分配}

输入输出逻辑信息的具体形式为表1。

表1输入输出逻辑信息的具体形式

专家知识库的具体形式为：

上述发电机组整机安全系统的测试系统的测试方法以下列具体实施例来详细说明。

参照附图3所示，实验人员根据测试大纲，测试发电机组安全系统的超速监测功能，先将安全系统的超速信号接入信号采集单元的1通道，经过控制发电机组进入超速状态或手动触发传感器的方式达到发电机组处于超速的状态，此时通过该发电机组整机安全系统测试方法进行测试。测试过程中，信号采集单元采集到的发电机组安全系统的实际输入输出逻辑为表2。

表2实际测得的安全信号输入输出量

经检索，安全逻辑样本数据库中存储的该型号发电机组的超速信号输入输出逻辑为下表3。

表3安全逻辑样本数据库中存储的安全信号输入量

从上述结果可看出，第1路输入信号的状态与数据库中存储值不符合，表明该路超速信号监测不合格，再通过数据库查询，能给出相应的故障位置和相应的维修建议，例如检查超速传感器是否损坏，信号电缆接线是否正确等等。

若实际监测到的输入输出逻辑与数据库中存储值一致，则当前工况测试完成，针对该工况，该发电机组整机安全系统测试合格，将测试结果存储到数据库中，并进行下一个工况的测试。

本发明发电机组整机安全系统的测试系统，可以作为发电机组安全系统设计原理的验证设备，可以作为发电机组安全系统工厂测试设备，也可以作为发电机组安全系统现场测试的便携设备。本发明发电机组整机安全系统的测试系统可用于火电、风电和潮流能发电机组，适用范围广。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。