一种垃圾填埋气体发电机组监控系统及方法_5

文档序号:9473425阅读:来源:国知局
体机组远端计算机监控装置。
[0083]垃圾填埋气体机组配电保护装置过负荷保护;1、机组运行状态下,采集模块对机端电流进行采集。2、处理模块对采集数据进行处理。3、当最大电流大于过负荷护动作电流整定值且通过时间大于过负荷保护动作时间整定值时,处理模块输出过负荷信号给垃圾填埋气体机组监控装置处理模块,垃圾填埋气体机组监控装置处理模块输出降速信号给垃圾填埋气体机组监控装置控制模块,垃圾填埋气体机组监控装置控制模块控制气体发动机调速装置实现降速;同时处理模块输出综合报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置。
[0084]垃圾填埋气体机组配电保护装置欠压保护装置。1、机组运行状态下,采集模块对母线电压进行采集。2、处理模块对采集数据进行处理。3、当母线电压小于过欠压护动作电压整定值且通过时间大于欠压保护动作时间整定值,处理模块输出跳闸信号给控制模块,控制模块控制断路器跳闸;同时处理模块输出综合报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置。
[0085]其中,五、垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置;下面,对垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置的具体方法进行说明。
[0086]垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置,采用通信管理机作为机组数据集中采集管理,配置每一个端口 Modbus RTU主从通信协议与垃圾填埋气体预处理监控装置、垃圾填埋气体发动机监控装置、垃圾填埋气体发电机配电管理装置一一对应通信,将垃圾填埋气体发电机组电站中多台机组的垃圾填埋气体发动机监控装置、垃圾填埋气体发电机配电管理装置与通信管理机连接构成数据采集;
垃圾填埋气体发动机监控装置连接在通信管理机端口上的协议配置成Modbus RTU通信主站,使通信管理机能够把监控系统采集到的机组运行数据读到通信管理机的内存表中。
[0087]配置通信管理机的以太网口为Modbus TCP sever模式,把都到的数据通过ModbusTCP sever协议格式发送到局域网或是互联网中,再在局域网或互联网终端计算机上运行相应的软件实现运行数据的显示、记录存储检索、互联网共享以及运行状态反馈控制等功會K。
[0088]相应的软件实现基于微软公司windows系统之上采用visual C++开发工具和SQL serverfOOO数据库数据平台。软件分为数据采集模块、数据显示模块、数据后台处理模块、系统配置模块。
[0089]其中数据采集模块采用soket编程流程,按照TCP modbus指令格式向通信管理发送都数据请求,通信管理机按照配置好的转发表顺序把数据按TCP modbus协议格式发送给计算机,数据采集模块把数据解析后存储到SQL serverfOOO数据库中,实现电站机组现场运行数据远端监控;
其中数据显示模块在VC++的MFC开发模式下,通过重载的界面处理的消息OnCtlColor (CDC* pDC, CWnd* pffnd, UINT nCtlColor)实现色彩界面色彩搭配,通过重载定时处理消息OnTimerOJINT nIDEvent)从SQL2000数据库中读取数据采集模块采集的数据后显示到界面;
其中数据后台处理模块利用SQLServerfOOO数据库过程脚本编写器编写数据处理脚本,在利用VC++支持的ODBC ()开发接口调用这些过程,实现数据处理各功能,如:历史数据存储、导出EXEC格式数据等功能;
其中系统配置模块功能利用VC++支持的ODBC ()开发接口操作数据库中相关表的字段实现程序采集间隔,数据保存时间、显示参数名的修改等能。
【主权项】
1.一种垃圾填埋气体发电机组监控系统,包括:垃圾填埋气体预处理监控装置(1)、垃圾填埋气体发动机监控装置(2)、垃圾填埋气体发电机配电管理装置(3)、垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置(4),所述的垃圾填埋气体预处理监控装置(I)通过垃圾填埋气体发动机监控装置(2)与垃圾填埋气体发电机配电管理装置(3)相连,垃圾填埋气体预处理监控装置(I)、垃圾填埋气体发动机监控装置(2 )、垃圾填埋气体发电机配电管理装置(3)的数据端口分别通过电缆与垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置(4)相连; 其中的垃圾填埋气体预处理监控装置(I)通过电缆与气体预处理装置(15)信号传输接口相连;垃圾填埋气体发动机监控装置(2)通过电缆与气体发动机(55)信号传输接口相连;垃圾填埋气体发电机配电管理装置(3)通过电缆与发电机(62)信号传输接口相连。2.根据权利要求1所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的垃圾填埋气体预处理监控装置(I)由采集模块I (5)、处理模块I (6)、控制模块I (7)组成,所述处理模块I (6)的输入端通过采集模块I (5)与气体预处理装置(15)的压力传感器(8)、温度传感器(9)、浓度传感器(10)、火焰传感器(11)的信号传输接口相连;处理模块(6)的输出端通过控制模块I (7)与气体预处理装置(15)的断气阀(12)、电动阀(13)、放散阀(14)的信号传输接口相连。3.根据权利要求1所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的垃圾填埋气体发动机监控装置(2)由气体机发动机监测装置(16)、气体机发动机安全保护装置(17)、气体机发动机控制装置(18)、气体机发动机辅助控制装置(19)组成;气体机发动机监测装置(16)通过气体机发动机安全保护装置(17)与气体机发动机控制装置(18)相连; 其中,气体机发动机监测装置(16 )通过电缆与气体发动机(55 )的转速传感器(23 )、压力传感器(24)、温度传感器(25)、数字量传感器(26)的信号传输接口相连;气体机发动机安全保护装置(17)通过电缆与气体发动机(55 )的停机装置(31)、节气门(32 )、点火(33 )、空燃比(34)、爆震(35)的信号传输接口相连;气体机发动机控制装置(18)通过电缆与气体发动机(55)的断气阀(40)、转速传感器(41)、压力传感器(42)、温度传感器(43)、本安型传感器(44)、缸温(45)至缸温(46)的信号传输接口相连;气体机发动机辅助控制装置(19)通过电缆与气体发动机(55 )的电磁阀(51)、滑油栗(52 )、冷却水栗(53 )、冷却风机(54 )的信号传输接口相连。4.根据权利要求1所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的垃圾填埋气体发电机配电管理装置(3)由采集模块讥(56)、处理模块/1(57)、控制按钮/1(58)组成,所述的处理模块VI(57)输入端通过采集模块VI(56)与发电机(62)的电压(59)、电流(60 )的信号传输接口相连,处理模块VI (57 )输出端通过控制按钮VI (58 )与发电机(62 )的断路器(61)信号传输接口相连。5.根据权利要求1所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置(4 )由通信管理机(63 )与计算机(64 )连接组成,通信管理机(63)的数据端分别通过电缆与垃圾填埋气体预处理监控装置(I)的处理模块I(6)相连,与垃圾填埋气体发动机监控装置(2)的气体机发动机监测装置(16)相连,与垃圾填埋气体发电机配电管理装置(3 )的处理模块VI (57 )相连。6.根据权利要求3所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的气体机发动机监测装置(16)由采集模块II (20)、处理模块II (21)、显示模块I (22)组成;所述处理模块II (21)的输入端通过采集模块II (20)与气体发动机(55)的转速传感器(23)、压力传感器(24)、温度传感器(25 )、数字量传感器(26 )的信号传输接口相连,处理模块II(21)的输出端通过电缆与显示模块I (22)相连。7.根据权利要求3所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的气体机发动机安全保护装置(17)由控制模块III(27)、处理模块III(28)、控制按钮III(29)、显示模块111(30)组成,所述处理模块111(28)通过控制模块111(27)与气体发动机(55)的停机装置(31)、节气门(32)的信号传输接口相连,控制模块111(27)的第一输入端与气体机发动机监测装置(16)相连,控制模块111(27)的第二输入端与气体机发动机控制装置(18)相连;处理模块III (28)的输入端与爆震(35)的信号传输接口相连,处理模块III (28)的第一输出端与点火(33)、空燃比(34)的信号传输接口相连,处理模块111(28)的第二输出端与显示模块111(30)相连。8.根据权利要求3所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的气体机发动机控制装置(18)由采集模块IV (36)、安全保护模块IV (37)、处理模块IV (38)、缸温保护模块(39)组成,处理模块IV(38)通过安全保护模块IV(37)与采集模块IV(36)相连,采集模块IV (36 )通过电缆与气体发动机(55 )的转速传感器(41)、压力传感器(42 )、温度传感器(43)、本安型传感器(44)的信号传输接口相连;安全保护模块IV (37)的第一输出端与断气阀(40)相连,安全保护模块IV (37)的第二输出端与气体机发动机监测装置(16)相连,安全保护模块IV(37)的第三输出端与气体机发动机安全保护装置(17)相连;处理模块IV(38)通过缸温保护模块IV (39)与气体发动机(55)的缸温I (45)至缸温η (46)的信号传输接口相连,处理模块IV (38)的输出端与气体机发动机辅助控制装置(19)相连。9.根据权利要求3所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统,其特征在于:所述的气体机发动机辅助控制装置(19)由控制模块V (47)、处理模块V (48)、显示模块V (49)、控制按钮V (50)组成,处理模块V (48)通过控制模块V (47)与气体发动机(55)的电磁阀(51)、滑油栗(52)、冷却水栗(53)、冷却风机(54)的信号传输接口相连;处理模块V (48)的输入端与控制按钮V (50)相连,处理模块V (48)的输出端与显示模块V (49)相连。10.如权利要求1所述的垃圾填埋气体发电机组监控系统的监控方法,其特征是:包括:垃圾填埋气体预处理监控方法,垃圾填埋气体发动机监控方法,垃圾填埋气体发电机配电管理方法,垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控方法; I)所述的垃圾填埋气体预处理监控方法,采用的垃圾填埋气体预处理监控装置,用于采集火焰传感器火情信号,经过判断处理,控制紧急切断阀关闭,并打开气体放散阀,紧急停止气体机组,同时发出危险报警信号,具体的实施步骤如下: a.通过气体预处理监控装置采集模块,对细水雾温度、垃圾填埋气温度、细水雾水压、垃圾填埋气压力、垃圾填埋气浓度进行采集,采集模块I 5由PT100采集器、变送器采集器组成; b.将采集模块I5采集的信号经气体预处理监控装置的处理模块I 6处理后,与触摸显示屏进行通讯,将参数通过触摸显示屏进行显示;并与设定的报警值作比较,进行超限报警;处理模块I为可编程控制器; 超限报警包括,垃圾填埋气温度高:当温度值大于等于120度时报警输出、垃圾填埋气压力低:当压力值小于等于0.02MPa时报警输出; C.通过气体预处理监控装置的控制模块I,控制燃气紧急停机断气阀、电动阀和放散阀关闭和打开,调节管路内压力,出现危险报警时关闭紧急停机断气阀,打开放散阀; d.在燃气管道内产生回火时,通过在主管路与支管路统一装设的火焰传感器、在主管路装设的浓度传感器、在箱装体内装设的燃气泄漏传感器,进行的一种保护; 当输送管路上无明火时,火焰传感器输出0.2V信号到气体预处理装置采集模块I,再传输给处理模块I判断为输送管路正常,不报警无信号输出; 当输送管路上有明火时,火焰传感器输出4.5V信号到处理模块,处理模块判断为输送管路异常,输出给控制模块,控制紧急切断主管路气体阀,打开放散阀,并为了将管路中,多余的气体燃烧干净,经延时后,紧急停机气体机组,同时发出危险报警信号; 浓度传感器将信号实时传送给采集模块I,发给处理模块I分析处理,当放散阀打开经延时后,检测燃气浓度未下降到设定值,判断放散阀故障,发出报警信号,提示巡检人员尽快排除故障;采集模块I实时采集燃气泄漏传感器信号,当检测到燃气泄漏信号时,发出报警信号,提醒巡检人员采取措施,消除火灾隐患,达到一种防火的保护; 2)所述的垃圾填埋气体发动机监控方法,采用垃圾填埋气体发动机监控装置2,对气体机的点火控制器、空燃比控制器、节气门控制器进行合理控制,对爆震控制器进行保护动作;包括:对气体发动机监测、对气体机发动机安全保护、对气体机发动机控制、对气体机发动机辅助控制; (1、对气体发动机监测的方法,其具体步骤如下: (I)、数据有效性判断,通过对垃圾填埋气体机发电机组运行的参数:温度、压力、排温采集信息与所采集垃圾填埋气体机发电机组运行参数正常范围进行对比,在控制工作状态下,若采集参数小于越限下限值或大于越限上限值时,判断传感器越限,并给予警示报警;在正常工作状态下,若采集值达到报警设定值范围:低于压力低报警值、高于温度高报警值,判定气体机组监测装置发出声光报警,提醒运营人员检查相关传感器; ⑵、数据修正,用采集后的电阻减去外部调节的电阻值,其差值就是趋于实际电阻值,趋于实际温度值,即采用处理模块的可调电位器设定传输线路对应的外部调节线阻可调值,再用采集后的电阻减去处理模块的可调节电位器线阻,显示或判断趋于实际值的温度; ⑶、滤波处理,对信息采集模块所采集的压力信号进行滤波处理,使用在设置的时间段内连续采集N次压力参数,并去掉一个最大值,去掉一个最小值,将N-2中间值求算术平均值的方法,使压力滤波掉误差峰值和误差波谷值,更合理的实际压力值,用于显示及判断,解决了压力信号压力源抖动问题; ⑷、数据转换,将所采集的数据进行最终量值变换,将数据转换成处理模块易读易应用计算、判断的数字量信息,应用完成后,再将其数字量转化为目标参数,实现机组运行状态的显示,包括:电阻值与温度;4-20mA与压力;0-30mV与排温; (5)、远传数据通讯,机旁显示单元以外机组检测部分设置了 Modbus-RTU通讯协议,将数据远传至远端计算机监控单元,用户在远程对机组的运行状态进行监控; (2、对气体机发动机安全保护的方法 ⑴、垃圾填埋气安全保护:当监测到包括:爆震控制器报警、沼气泄露报警、火焰报警、烟雾报警、可燃气烟雾报警等时,切断气体预处理主管路并气体机紧急停机,提高垃圾填埋气气体机发电机组的安全运行; ⑵、气体机发动机缸温多方面多层次关联保护:单缸排温大于690°C时,延时5s,监控系统保护判断发出声光报警并延时判断确认后发出降功率指令,功率降到设定值后,延时10s,再次判断单缸排温是否小于690°C或者降到某温度值以下,如果否,则控制分闸,发出声光报警并关闭断气阀,紧急停机;如果是,则气体机发动机安全保护装置收回降功率信号,恢复正常运行;机组A、B列单列平均缸温大于660°C时,延时5s,计算平均缸温时会排除传感器故障的因素,气体机发动机安全保护装置给功率管理装置发出降功率指令,功率降到功率管理装置设定值后,延时10s,再次判断单列
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