DEH遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)概述

肖晶東，王春月

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

1 DEH遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的意義

DEH控制系統(tǒng)是控制汽輪發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備，它控制機(jī)組啟動(dòng)、升速、暖機(jī)、沖臨界、定速、并網(wǎng)、帶初負(fù)荷、負(fù)荷控制及參與一次調(diào)頻和AGC控制，它不僅涉及機(jī)組的正?？刂七€關(guān)系到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。DEH控制系統(tǒng)安裝遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有如下意義：

1）可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)DEH控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)在線運(yùn)行的DEH控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題第一時(shí)間提出解決的辦法。

2）通過對(duì)在線運(yùn)行的DEH控制系統(tǒng)的定期監(jiān)測(cè)，給出最佳的控制參數(shù)，如PID參數(shù)、一次調(diào)頻參數(shù)及功放卡各種參數(shù)。

3）通過對(duì)在線運(yùn)行的DEH控制系統(tǒng)的定期監(jiān)測(cè)，經(jīng)過模擬優(yōu)化計(jì)算不斷給出閥門的優(yōu)化曲線，使機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)性。

2 脫離DCS系統(tǒng)限制，獨(dú)立信號(hào)采集

使用專用的模擬量信號(hào)（4～20 mA）和開關(guān)量信號(hào)端子，獨(dú)立提取所須監(jiān)測(cè)的信號(hào)。這樣做有以下幾點(diǎn)好處：

1）無須DCS系統(tǒng)支持。獨(dú)立于DCS系統(tǒng)之外，無須與DCS廠家協(xié)調(diào)。使得本檢測(cè)系統(tǒng)具有廣泛的適用性。更便于本系統(tǒng)在用戶中推廣使用。

2）不增加用戶的I/O資源需求。用戶選擇使用該系統(tǒng)時(shí)無須考慮DCS系統(tǒng)的I/O資源和組態(tài)，大大降低系統(tǒng)成本。

3）信號(hào)直接采集方式與接入DCS系統(tǒng)通信獲取數(shù)據(jù)的方式比較，具有更快速的信號(hào)獲取速度。初步測(cè)算，整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集周期可小于10 ms，而以前通過串行口連接DCS則需要1 s以上的更新周期，無法滿足DEH實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需要。

4）經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的模擬量/開關(guān)量信號(hào)采集端子只需簡(jiǎn)單串接入DCS與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回路中。具有非常小的插入損耗（對(duì)4～20 mA模擬量插入阻抗小于150 Ω，開關(guān)量插入損耗小于1.5 V）。根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)試，對(duì)原信號(hào)回路不會(huì)造成任何偏差。同時(shí)，信號(hào)采集端子與DCS系統(tǒng)是雙重的電隔離，端子本身具有完備的開路、短路保護(hù)，能夠保證在任何情況下都不會(huì)影響DCS系統(tǒng)的安全性和可靠性。

圖1 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

5）也可以把DEH遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)通過DEH的模擬量和開關(guān)量輸出卡直接接入DEH遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)采集端子板里。

3 使用有線通信方式

1）以前曾嘗試通過GSM無線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。雖然GSM方式連接和使用比較方便，但是GSM方式傳輸?shù)姆菍?shí)時(shí)性、傳輸速率低、信號(hào)穩(wěn)定性差、后期需維護(hù)等缺陷是固有存在的。試驗(yàn)結(jié)果并不理想。

2）經(jīng)過試驗(yàn)，采用有線通信（高速數(shù)據(jù)Modem）可以達(dá)到50kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠滿足本系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰〝?shù)據(jù)更新周期達(dá)到20 ms）。而且有線通信方式的信號(hào)穩(wěn)定，幾乎不需要后期維護(hù)。

3）有線方式只需要用戶提供一條可獨(dú)立使用外線話路。比無線GSM方式無論是設(shè)備成本投入和后期維護(hù)費(fèi)用都具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。

4 應(yīng)用新技術(shù)提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需要

1）采取獨(dú)立的信號(hào)采集處理方式，使得數(shù)據(jù)采集周期縮短到20 ms以下。這個(gè)速度甚至超過DCS系統(tǒng)對(duì)的I/O端口訪問速度。完全滿足對(duì)DEH系統(tǒng)中關(guān)鍵變量的實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。

2）對(duì)需要遠(yuǎn)程傳輸現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行有效的精簡(jiǎn)壓縮。在保證數(shù)據(jù)精度滿足使用要求的前提下使待傳輸數(shù)據(jù)最小化。尤其是對(duì)存儲(chǔ)的歷史記錄數(shù)據(jù)，采取特殊的壓縮算法，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。

3）在原基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，快速重建實(shí)時(shí)參數(shù)曲線，和歷史記錄曲線。

5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1）用戶端設(shè)備包括若干信號(hào)采集端子和采集卡。信號(hào)采集端子和采集卡為小型T軌道卡件，可安裝到各相關(guān)機(jī)柜。

2）就地設(shè)備無須外圍硬件（一般筆記本計(jì)算機(jī)已配有電話線路插口）。

用戶端設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，用戶端主機(jī)現(xiàn)已改為采集卡形式。

6 基本技術(shù)條件

1）數(shù)據(jù)通道：32 通道模擬量，16通道開關(guān)量；2）數(shù)據(jù)采集周期：＜20 ms；3）傳輸速率：＞50kbps；4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量：24 h；5）系統(tǒng)時(shí)鐘：內(nèi)置獨(dú)立GPS時(shí)鐘。

［1］郭永全.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求實(shí)施導(dǎo)則［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2005.

［2］中國(guó)電力出版社.DL/T656-2006火力發(fā)電廠汽輪機(jī)控制系統(tǒng)驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程［S］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.

［3］劉愛忠.汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2003.