一种电源监测电路及燃气轮机工作状态数据记录装置的制作方法

本发明属于燃气轮机工作状态数据记录，具体涉及一种电源监测电路及带有该电路的燃气轮机工作状态数据记录装置。

背景技术：

1、燃气轮机因其结构特殊性，具有高效率、高功率、低排放、尺寸小、重量轻等优良特性，目前已被广泛应用于船舶、发电、天然气输运等多个领域，随着对燃气轮机运行过程安全性的要求不断提高，以及对燃气轮机进行长时间运行数据运行数据分析，以便对其进行健康监测和预测的需求，因此需要较长时间地记录燃气轮机工作状态数据。然而，燃气轮机工作环境，特别是电环境较为复杂，供电电压波动、干扰、意外断电等情况不时出现，极易造成记录的数据损坏、不完整乃至部分或全部数据丢失，造成比较大的数据损失，因此有必要从燃气轮机控制系统的电环境特点出发，面向数据完整的需求设计一种数据安全性较高的燃气轮机工作状态数据记录装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电源监测电路，用于在燃气轮机系统突然断电时，在供电掉落到电源转换电路正常工作的限值之前，向控制电路发出断电指示信号，为控制电路提供时间完成当前正在进行的数据文件写入及保存。

2、一种电源监测电路，包括光电耦合器u1、第一三极管q3、第二三极管q4、第二二极管d2、第一电阻r3、第二电阻r4、第三电阻r5、第四电阻r6、第五电阻r7和电容器；所述光电耦合器u1的第一引脚一端与第五电阻r7的一端连接，另一端连接至光电耦合器u1内置的二极管的正极；所述第五电阻r7的另一端连接至供电输入端vin+；所述光电耦合器u1的第二引脚一端与第一三极管q3的集电极连接，另一端连接至光电耦合器u1内置的二极管的负极；所述第一三极管q3的基极与第四电阻r6的一端连接，第一三极管q3的发射极连接至供电输入端回线vin-gnd；所述第四电阻r6的另一端与第二三极管q4的集电极连接；所述供电输入端vin+通过线路依次与第一电阻r3、第二电阻r4和供电输入端回线vin-gnd连接；所述第二三极管q4的基极与第三电阻r5的一端连接，第二三极管q4的发射极与第二二极管d2的负极连接；所述第三电阻r5的另一端连接至供电输入端vin+与第一电阻r3之间；所述第二二极管d2的正极连接至第一电阻r3与第二电阻r4之间；所述电容器一端连接至第二三极管q4的发射极与第二二极管d2的负极之间，电容器的另一端连接至第一三极管q3的发射极与供电输入端回线vin-gnd之间

3、本发明还提供了一种带有上述电源监测电路燃气轮机工作状态数据记录装置。

4、还包括电源转换电路和控制电路；所述电源转换电路与电源监测电路的输入端均与燃气轮机系统连接，电源转换电路与电源监测电路的输出端均与控制电路连接；所述控制电路分别与数据输入电路、数据存储电路和数据导出电路接口连接；所述的电源监测电路用于在燃气轮机系统突然断电时，在供电掉落到电源转换电路正常工作的限值之前，向控制电路发出断电指示信号，为控制电路提供时间完成当前正在进行的数据文件写入及保存。

5、进一步地，所述电源转换电路包括dc-dc转换电路、输入滤波电路和输出滤波电路，电源转换电路用于将燃气轮机系统提供的标称值为+24v的直流电转换为+5v直流电，同时通过输入滤波电路和输出滤波电路使输出的+5v直流电在输入的+24v直流电在一定范围内出现波动和干扰时保持稳定。

6、进一步地，所述电源监测电路，当供电输入端vin+掉落到+20v以下时，光电耦合器u1输入部分导通，光电耦合器u1输出断电指示信号传输至控制电路。

7、进一步地，所述控制电路用于从数据输入电路获得数据写入数据存储电路，将数据记录电路中存储的数据写入数据导出电路接口；当控制电路收到现断电指示信号，则中止正在进行的数据写入，关闭数据文件。

8、进一步地，所述数据输入电路采用电气隔离的异步rs422串行总线接口，用于将串行总线上的电气干扰与本装置隔离，避免控制电路因总线电气干扰出现重启而造成的数据丢失问题，保证数据完整。

9、本发明的有益效果在于：

10、本发明提供的电源监测电路，可以在燃气轮机系统突然断电时，在供电掉落到电源转换电路正常工作的限值之前，向控制电路发出断电指示信号，为控制电路提供时间完成当前正在进行的数据文件写入及保存。本发明提供的燃气轮机工作状态数据记录装置，没有直接使用系统提供的直流电作为内部工作电源，而是将其转换为较低的直流电，并具备防止系统电源的波动和干扰的功能。本发明提供的燃气轮机工作状态数据记录装置具有电源监测功能，避免了在写入数据时，系统意外断电造成的数据损坏。

技术特征：

1.一种电源监测电路，其特征在于：包括光电耦合器(u1)、第一三极管(q3)、第二三极管(q4)、第二二极管(d2)、第一电阻(r3)、第二电阻(r4)、第三电阻(r5)、第四电阻(r6)、第五电阻(r7)和电容器；所述光电耦合器(u1)的第一引脚一端与第五电阻(r7)的一端连接，另一端连接至光电耦合器(u1)内置的二极管的正极；所述第五电阻(r7)的另一端连接至供电输入端(vin+)；所述光电耦合器(u1)的第二引脚一端与第一三极管(q3)的集电极连接，另一端连接至光电耦合器(u1)内置的二极管的负极；所述第一三极管(q3)的基极与第四电阻(r6)的一端连接，第一三极管(q3)的发射极连接至供电输入端回线(vin-gnd)；所述第四电阻(r6)的另一端与第二三极管(q4)的集电极连接；所述供电输入端(vin+)通过线路依次与第一电阻(r3)、第二电阻(r4)和供电输入端回线(vin-gnd)连接；所述第二三极管(q4)的基极与第三电阻(r5)的一端连接，第二三极管(q4)的发射极与第二二极管(d2)的负极连接；所述第三电阻(r5)的另一端连接至供电输入端(vin+)与第一电阻(r3)之间；所述第二二极管(d2)的正极连接至第一电阻(r3)与第二电阻(r4)之间；所述电容器一端连接至第二三极管(q4)的发射极与第二二极管(d2)的负极之间，电容器的另一端连接至第一三极管(q3)的发射极与供电输入端回线(vin-gnd)之间。

2.带有权利要求1所述电源监测电路的燃气轮机工作状态数据记录装置，其特征在于：还包括电源转换电路和控制电路；所述电源转换电路与电源监测电路的输入端均与燃气轮机系统连接，电源转换电路与电源监测电路的输出端均与控制电路连接；所述控制电路分别与数据输入电路、数据存储电路和数据导出电路接口连接；所述的电源监测电路用于在燃气轮机系统突然断电时，在供电掉落到电源转换电路正常工作的限值之前，向控制电路发出断电指示信号，为控制电路提供时间完成当前正在进行的数据文件写入及保存。

3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机工作状态数据记录装置，其特征在于：所述电源转换电路包括dc-dc转换电路、输入滤波电路和输出滤波电路，电源转换电路用于将燃气轮机系统提供的标称值为+24v的直流电转换为+5v直流电，同时通过输入滤波电路和输出滤波电路使输出的+5v直流电在输入的+24v直流电在一定范围内出现波动和干扰时保持稳定。

4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机工作状态数据记录装置，其特征在于：所述电源监测电路，当供电输入端(vin+)掉落到+20v以下时，光电耦合器(u1)输入部分导通，光电耦合器(u1)输出断电指示信号传输至控制电路。

5.根据权利要求2所述的一种燃气轮机工作状态数据记录装置，其特征在于：所述控制电路用于从数据输入电路获得数据写入数据存储电路，将数据记录电路中存储的数据写入数据导出电路接口；当控制电路收到现断电指示信号，则中止正在进行的数据写入，关闭数据文件。

6.根据权利要求2所述的一种燃气轮机工作状态数据记录装置，其特征在于：所述数据输入电路采用电气隔离的异步rs422串行总线接口，用于将串行总线上的电气干扰与本装置隔离，避免控制电路因总线电气干扰出现重启而造成的数据丢失问题，保证数据完整。

技术总结
本发明属于燃气轮机工作状态数据记录技术领域，具体涉及一种电源监测电路及带有该电路的燃气轮机工作状态数据记录装置。本发明提供的电源监测电路可以在燃气轮机系统突然断电时，在供电掉落到电源转换电路正常工作的限值之前，向控制电路发出断电指示信号，为控制电路提供时间完成当前正在进行的数据文件写入及保存。本发明提供的燃气轮机工作状态数据记录装置，没有直接使用系统提供的直流电作为内部工作电源，而是将其转换为较低的直流电，并具备防止系统电源的波动和干扰的功能。本发明提供的燃气轮机工作状态数据记录装置具有电源监测功能，避免了在写入数据时，系统意外断电造成的数据损坏。

技术研发人员：杨健,邹斐,张震宇,王琳,王岩,张磊,马亮,李木天,闫昌盛,徐广野
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16