一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置及方法，本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊，由處理器控制電壓輸出模塊輸出特定的仿真信號(hào)到現(xiàn)場(chǎng)的TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)根據(jù)收到的仿真信號(hào)生成相應(yīng)的保護(hù)信號(hào)，TSI系統(tǒng)輸出保護(hù)信號(hào)再接回到該閉環(huán)測(cè)試裝置的處理器上，構(gòu)成閉環(huán)測(cè)試回路。通過(guò)本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置可以實(shí)現(xiàn)TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試，能夠?qū)SI系統(tǒng)的卡件測(cè)量及輸出精度、卡件保護(hù)定值及參數(shù)設(shè)置、內(nèi)部配線(xiàn)等進(jìn)行全面測(cè)試，確保了汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性、安全性，對(duì)維護(hù)機(jī)組安全運(yùn)行意義重大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置及方法，屬于于汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)(TSI)是汽輪機(jī)最重要的安全系統(tǒng)，它的可靠性、準(zhǔn)確性、安全性直接關(guān)系到整體機(jī)組的安全運(yùn)行，但由于一直以來(lái)測(cè)試設(shè)備的缺失，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員很難對(duì)其開(kāi)展測(cè)試，一旦汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)(TSI)發(fā)生安全事故，不僅對(duì)發(fā)電企業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，而且影響到電網(wǎng)運(yùn)行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，以解決目前汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)整體測(cè)試的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供了一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，該閉環(huán)測(cè)試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊，所述電壓輸出模塊的輸入端口與處理器連接，用于在處理器的控制下輸出特定的仿真信號(hào)，電壓輸出模塊的輸出端口用于連接汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)機(jī)柜卡件的輸入端子，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊的輸入端用于連接汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)機(jī)柜卡件的輸出端子，以接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)電壓輸出模塊輸出的仿真信號(hào)生成的保護(hù)信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊的輸出端與處理器連接，處理器將所仿真信號(hào)對(duì)應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)與汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際輸出的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。
[0005]所述的處理器采用美國(guó)NI公司的CR10-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機(jī)箱。
[0006]所述的電壓輸出模塊采用美國(guó)NI公司的NI926416通道模擬輸出模塊，該電壓輸出模塊在處理器的控制下輸出的仿真信號(hào)包括轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)和脹差信號(hào)。
[0007]所述的開(kāi)關(guān)量輸入模塊采用美國(guó)NI公司的NI94116通過(guò)數(shù)字輸入模塊，用于接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
[0008]所述的模擬量輸入模塊采用美國(guó)NI公司的NI947516通道模擬量輸入模塊，用于接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)輸出的模擬量信號(hào)。
[0009]本發(fā)明還提供了一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法，該測(cè)試方法包括以下步驟:
[0010]I)模擬汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)和脹差信號(hào)，并將其輸入到汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)；
[0011]2)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)輸入到信號(hào)輸出相應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)；
[0012]3)將步驟I)中所模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)與汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際輸出的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。
[0013]所述步驟I)中模擬的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)是由電壓輸出模塊在處理器的控制下輸出，該電壓輸出模塊采用美國(guó)NI公司的NI9264 16通道模擬輸出模塊，處理器采用美國(guó)NI公司的cR1-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機(jī)箱。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊，由處理器控制電壓輸出模塊輸出特定的仿真信號(hào)到現(xiàn)場(chǎng)的TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)根據(jù)收到的仿真信號(hào)生成相應(yīng)的保護(hù)信號(hào)，TSI系統(tǒng)輸出保護(hù)信號(hào)再接回到該閉環(huán)測(cè)試裝置的處理器上，構(gòu)成閉環(huán)測(cè)試回路。通過(guò)本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置可以實(shí)現(xiàn)TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試，能夠?qū)SI系統(tǒng)的卡件測(cè)量及輸出精度、卡件保護(hù)定值及參數(shù)設(shè)置、內(nèi)部配線(xiàn)等進(jìn)行全面測(cè)試，確保了汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性、安全性，對(duì)維護(hù)機(jī)組安全運(yùn)行意義重大。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置的原理圖；
[0016]圖2是本發(fā)明TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置的內(nèi)部信號(hào)傳遞圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置的實(shí)施例
[0019]本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)(TSI)的閉環(huán)測(cè)試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊，其中電壓輸出模塊的輸入端口與處理器連接，用于在處理器的控制下輸出特定的仿真信號(hào)，電壓輸出模塊的輸出端口用于連接汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)機(jī)柜卡件的輸入端子，以向TSI系統(tǒng)提供測(cè)試信號(hào);開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊的輸入端用于連接汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)機(jī)柜卡件的輸出端子，以接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)電壓輸出模塊輸出的仿真信號(hào)生成的保護(hù)信號(hào)，開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊的輸出端與處理器連接，處理器將所仿真信號(hào)對(duì)應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)與汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際輸出的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。
[0020]本發(fā)明的閉環(huán)測(cè)試裝置模擬TSI系統(tǒng)的軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)、脹差信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)等，模擬信號(hào)輸入到現(xiàn)場(chǎng)TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)輸出保護(hù)信號(hào)再接回到該閉環(huán)測(cè)試裝置，構(gòu)成閉環(huán)測(cè)試回路，如圖1所示。
[0021]本實(shí)施例中的閉環(huán)測(cè)試裝置中的處理器，采用美國(guó)NI公司的CompactR1系統(tǒng)構(gòu)架，該系統(tǒng)構(gòu)架主要包括實(shí)時(shí)處理器、可重配置FPGA、及模塊化I/0，F(xiàn)PGA核心內(nèi)置數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)傳到嵌入式處理器以及進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)記錄或與聯(lián)網(wǎng)主機(jī)通信。用戶(hù)通過(guò)NI LabVIEff 2015軟件可以直接訪(fǎng)問(wèn)CompactR1硬件的每個(gè)I/O模塊的輸入輸出電路，包括仿真信號(hào)的輸出，以及采集信號(hào)的存儲(chǔ)和分析。
[0022]處理器中運(yùn)行有NI LabVIEff 2015軟件，該軟件是NI公司開(kāi)發(fā)的一款軟件，用戶(hù)通過(guò)NI LabVIEff 2015軟件可以直接訪(fǎng)問(wèn)CompactR1硬件的每個(gè)I/O模塊的輸入輸出電路，包括仿真信號(hào)的輸出，以及采集信號(hào)的存儲(chǔ)和分析。處理器，采用美國(guó)NI公司的CR10-9025控制器，嵌入式控制器運(yùn)行LabVIEW實(shí)時(shí)(Real-Time )，進(jìn)行確定性控制、數(shù)據(jù)記錄和分析;嵌入式機(jī)箱，采用美國(guó)NI公司的cR1-9113可重配置嵌入式機(jī)箱，使用LabVIEW自動(dòng)結(jié)合定制控制和信號(hào)處理電路。
[0023]電壓輸出模塊采用美國(guó)NI公司的NI926416通道模擬輸出模塊，處理器利用NILabVIEff 2015軟件控制電壓輸出模塊輸出特定的仿真信號(hào)，包括:轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)、脹差信號(hào)等;開(kāi)關(guān)量輸入模塊采用美國(guó)NI公司的NI9411 6通道數(shù)字輸入模塊，接收TSI系統(tǒng)保護(hù)輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，用于閉環(huán)數(shù)據(jù)對(duì)比;模擬量輸入模塊，采用美國(guó)NI公司的NI9475 16通道模擬量輸入模塊，接收TSI系統(tǒng)保護(hù)輸出模擬量信號(hào)，用于閉環(huán)數(shù)據(jù)對(duì)比。
[0024]處理器利用NI LabVIEff 2015軟件實(shí)現(xiàn)直接訪(fǎng)問(wèn)每個(gè)I/O模塊的輸入輸出電路，通過(guò)控制電壓輸出模塊，輸出特定的仿真信號(hào)，包括:轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、移信號(hào)和脹差信號(hào)，并通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊接收TSI系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)，其中模擬量輸入模塊用于接收TSI系統(tǒng)輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、移信號(hào)和脹差信號(hào)，開(kāi)關(guān)量輸入模塊用于接收TSI系統(tǒng)輸出的報(bào)警信號(hào)和跳機(jī)信號(hào)。
[0025]本發(fā)明的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法的實(shí)施例
[0026]本發(fā)明的TSI系統(tǒng)測(cè)試方法首先模擬汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)和脹差信號(hào)，并將其輸入到汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng);汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)輸入到信號(hào)輸出相應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào);將所模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)與汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際輸出的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。該測(cè)試方法的具體實(shí)現(xiàn)方式已在測(cè)試裝置的實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，這里不再贅述。
[0027]本發(fā)明利用汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)(TSI)閉環(huán)測(cè)試裝置，模擬TSI系統(tǒng)的軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)、脹差信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)等，模擬信號(hào)輸入到現(xiàn)場(chǎng)TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)輸出保護(hù)信號(hào)再接回到該閉環(huán)測(cè)試裝置，構(gòu)成閉環(huán)測(cè)試回路。通過(guò)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)閉環(huán)測(cè)試裝置可以實(shí)現(xiàn)TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試，對(duì)TSI系統(tǒng)的卡件測(cè)量及輸出精度、卡件保護(hù)定值及參數(shù)設(shè)置、內(nèi)部配線(xiàn)等進(jìn)行全面測(cè)試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，其特征在于，該閉環(huán)測(cè)試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊，所述電壓輸出模塊的輸入端口與處理器連接，用于在處理器的控制下輸出特定的仿真信號(hào)，電壓輸出模塊的輸出端口用于連接汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)機(jī)柜卡件的輸入端子，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊的輸入端用于連接汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)機(jī)柜卡件的輸出端子，以接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)電壓輸出模塊輸出的仿真信號(hào)生成的保護(hù)信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊的輸出端與處理器連接，處理器將所仿真信號(hào)對(duì)應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)與汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際輸出的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的處理器采用美國(guó)NI公司的CR10-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機(jī)箱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的電壓輸出模塊采用美國(guó)NI公司的NI9264 16通道模擬輸出模塊，該電壓輸出模塊在處理器的控制下輸出的仿真信號(hào)包括轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)和脹差信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)量輸入模塊采用美國(guó)NI公司的NI9411 6通過(guò)數(shù)字輸入模塊，用于接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的模擬量輸入模塊采用美國(guó)NI公司的NI9475 16通道模擬量輸入模塊，用于接收汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)輸出的模擬量信號(hào)。6.一種汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法，其特征在于，該測(cè)試方法包括以下步驟: 1)模擬汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、軸振信號(hào)、瓦振信號(hào)、軸位移信號(hào)和脹差信號(hào)，并將其輸入到汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)； 2)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)輸入到信號(hào)輸出相應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)； 3)將步驟I)中所模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)與汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際輸出的保護(hù)開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽輪機(jī)安全監(jiān)視及保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟I)中模擬的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)是由電壓輸出模塊在處理器的控制下輸出，該電壓輸出模塊采用美國(guó)NI公司的NI9264 16通道模擬輸出模塊，處理器采用美國(guó)NI公司的cR10_9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機(jī)箱。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK105911980SQ201610515274
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】董建朋, 張東海, 畢艷洲, 范曉鵬, 周旭戰(zhàn), 袁世通
【申請(qǐng)人】中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司