專利名稱：一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，磨損和潤(rùn)滑不良是導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備損壞或發(fā)生故障的主要原因。近十幾年發(fā)展起來(lái)的油液監(jiān)測(cè)技術(shù)能較好地解決這一問(wèn)題，特別是近幾年，油液監(jiān)測(cè)技術(shù)在各行業(yè)中得到了迅速的發(fā)展。最初的油液監(jiān)測(cè)僅是油液污染分析，主要是分析油品的理化指標(biāo)，如粘度、水分、酸值、閃點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)等。通常采用石油產(chǎn)品性能指標(biāo)測(cè)定方法對(duì)在用潤(rùn)滑劑進(jìn)行檢測(cè)，以評(píng)價(jià)其質(zhì)量的變化。工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展使機(jī)器越來(lái)越大型化、復(fù)雜化和連續(xù)化，對(duì)機(jī)器的維修要求也越來(lái)越高。因此，機(jī)器故障診斷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，促使了人們積極開(kāi)·發(fā)基于油液監(jiān)測(cè)的診斷方法。目前，機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑油的更換方案主要是參考推薦換油期，實(shí)行按使用時(shí)間或運(yùn)行時(shí)間的方式來(lái)決定。基于油液分析的機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)已成為多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)維修活動(dòng)中不可缺少的手段之一，并在設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)及故障診斷、磨擦磨損機(jī)理的研究、判定潤(rùn)滑系統(tǒng)的污染狀況、制定正確的換油周期等幾個(gè)方面獲得了廣泛的應(yīng)用。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，潤(rùn)滑油要經(jīng)歷一系列物理或化學(xué)的復(fù)雜作用，油品的理化性能及內(nèi)部的構(gòu)成會(huì)發(fā)生變化，除了油品本身發(fā)生的變化，潤(rùn)滑系統(tǒng)還會(huì)產(chǎn)生一些金屬顆?；蛘叻墙饘倌p顆粒，另外運(yùn)行環(huán)境中的污染物也會(huì)混入油液中，如水分及其他污染物等。而油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)全天候的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)以太網(wǎng)通信電纜傳送到上位機(jī)數(shù)據(jù)處理器，通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算傳送至中央集中控制室以動(dòng)態(tài)的形式顯示。簡(jiǎn)單地說(shuō)，油液監(jiān)測(cè)技術(shù)就是通過(guò)分析被監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備在用潤(rùn)滑油的性能變化和油中磨損顆粒的情況，獲得機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑和磨損狀態(tài)的信息，從而評(píng)定機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行工況和對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，并進(jìn)一步確定故障原因的技術(shù)。使用這一技術(shù)需要綜合利用各種分析測(cè)試手段，如常規(guī)的理化分析儀、紅外光譜分析儀、順粒計(jì)數(shù)器、等離子發(fā)射光譜儀、鐵譜分析儀、差熱分析儀等，對(duì)設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑監(jiān)控，在設(shè)備潤(rùn)滑管理中可以達(dá)到很好的效果。油液污染在線監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)將自動(dòng)控制技術(shù)引入到油液污染控制領(lǐng)域，改變傳統(tǒng)的污染控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)油液污染狀態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、控制和主動(dòng)維護(hù)。通過(guò)對(duì)油液污染度、含水量等各參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)信號(hào)的采集、識(shí)別、判斷，提出構(gòu)造油液狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)油液污染狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)潤(rùn)滑油和液壓系統(tǒng)的主動(dòng)維護(hù)，能提高系統(tǒng)各元器件的使用壽命，大大降低系統(tǒng)的故障率。以往設(shè)備油液檢測(cè)都是現(xiàn)場(chǎng)采集油樣，到實(shí)驗(yàn)室去完成分析，分析完成后，數(shù)據(jù)再送給現(xiàn)場(chǎng)維修人員和設(shè)備技術(shù)負(fù)責(zé)人。由于需要大量時(shí)間傳遞油樣和數(shù)據(jù)，完成一個(gè)油樣分析往往少則需要幾個(gè)小時(shí)，多則長(zhǎng)達(dá)幾天或數(shù)月。并據(jù)調(diào)查表明約有50%的離線分析油樣沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，45%的油樣顯示失效即將發(fā)生，約有5%的油樣檢測(cè)出嚴(yán)重問(wèn)題。這樣，不僅消耗了大量人力和物力，也很難保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性，無(wú)法真正及時(shí)地診斷故障。為解決上述問(wèn)題，近年來(lái)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家利用電子技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，研制了多種新型嵌入式油液分析傳感器，并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)各種不同類型的設(shè)備，開(kāi)發(fā)了一系列油液快速檢測(cè)儀。便攜式的油液測(cè)量?jī)x器發(fā)展迅猛，很好地克服了實(shí)驗(yàn)室離線分析方法成本高、操作復(fù)雜、測(cè)量結(jié)果滯后的不足，可以隨身攜帶，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果，便攜式油液測(cè)量?jī)x器包括便攜式油液粘度儀、鐵譜儀、顆粒計(jì)數(shù)儀等，但是這些儀器在現(xiàn)實(shí)中并未做到真正意義上的在線監(jiān)測(cè)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于研制一種對(duì)在用汽輪機(jī)油的油品特性、含水量、顆粒污染度等特性進(jìn)行在線測(cè)量的油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括取樣部分、信號(hào)采集控制部分、數(shù)據(jù)傳輸和管理部分；取樣部分通過(guò)電纜與信號(hào)采集控制部分連接；數(shù)據(jù)傳輸和管理部分通過(guò)下位機(jī)和上位機(jī)之間的通訊及上位機(jī)軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所述取樣部分包括汽輪機(jī)油主輸油管，輸油齒輪泵，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管，緩沖油池，水分和溫度聯(lián)合傳感器，粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器，在線顆粒污染度傳感器；其中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的汽輪機(jī)油通過(guò)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管從汽輪機(jī)油主輸油管流入到在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中并流回。在在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，汽輪機(jī)油被分為兩路，其中一路進(jìn)入到緩沖油池，另外一路直接與在線顆粒污染度傳感器相連；在緩沖油池中安裝有兩個(gè)油液特性的傳感器，一個(gè)是水分和溫度聯(lián)合傳感器，另一個(gè)是粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器；水分和溫度聯(lián)合傳感器用于測(cè)量汽輪機(jī)油液中含水量的大小，粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器用于測(cè)量汽輪機(jī)油的流體特性參數(shù)，主要用來(lái)監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)油的粘度、密度和介電常數(shù)等。所述信號(hào)采集控制部分包括ADC數(shù)據(jù)采集卡、齒輪泵、聲光報(bào)警裝置、硬盤(pán)和下位機(jī)；水分和溫度聯(lián)合傳感器輸出的信號(hào)為模擬信號(hào)，通過(guò)ADC數(shù)據(jù)采集卡采集到下位機(jī)，粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器通過(guò)CAN2. O接口采集到下位機(jī)，顆粒污染度傳感器的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232串行接口輸入到下位機(jī)；下位機(jī)根據(jù)獲取傳感器信號(hào)的分析結(jié)果調(diào)整和控制齒輪泵的流量，以及根據(jù)監(jiān)測(cè)的汽輪機(jī)油指標(biāo)是否超過(guò)設(shè)定的閾值來(lái)決定聲光報(bào)警裝置是否執(zhí)行報(bào)警動(dòng)作。所述數(shù)據(jù)傳輸和管理部分，將下位機(jī)采集到的傳感器信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī),并將其存入上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)供分析使用，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示各個(gè)傳感器對(duì)汽輪機(jī)油的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)管理軟件部分，需要對(duì)當(dāng)前采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，判斷其是否超過(guò)了設(shè)備要求的使用指標(biāo)。主要通過(guò)兩方面來(lái)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否超過(guò)設(shè)備所要求的指標(biāo)。一方面設(shè)定平均值閾值，另一方面設(shè)定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)峰值閾值。平均值閾值是判斷在多次測(cè)量過(guò)程中，數(shù)據(jù)變化的總體趨勢(shì)是否超過(guò)了被監(jiān)測(cè)的汽輪機(jī)油的運(yùn)行指標(biāo)要求；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)峰值閾值反映的是當(dāng)前測(cè)量出的數(shù)據(jù)變化幅度是否超過(guò)被監(jiān)測(cè)的汽輪機(jī)油的運(yùn)行指標(biāo)要求，因?yàn)閷?shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)是一個(gè)波動(dòng)的過(guò)程，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)峰值閾值能夠保證波動(dòng)的峰值不超過(guò)運(yùn)行指標(biāo)的要求。另外，數(shù)據(jù)傳輸和管理部分還要對(duì)各個(gè)傳感器采集到的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從歷史數(shù)據(jù)中分析出汽輪機(jī)油變化的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)汽輪機(jī)油的使用狀態(tài)和換油時(shí)間。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后可達(dá)到如下的有益效果(I)實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽輪機(jī)油在用油特性的在線監(jiān)測(cè)。克服了以往需要將汽輪機(jī)油油樣取回到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行離線化驗(yàn)分析的復(fù)雜過(guò)程，直接從主油路旁路出一套監(jiān)測(cè)支管，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)油在線監(jiān)測(cè)。(2)通過(guò)緩沖油池實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)油油液特性傳感器的在線測(cè)量。緩沖油池有效地?cái)U(kuò)展了油液取樣支管的直徑和容積，能夠保證將水分、溫度和粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器插入到緩沖池中與被測(cè)量的在用汽輪機(jī)油良好接觸，減小測(cè)量結(jié)果受外界環(huán)境以及汽輪機(jī)油在管道中流動(dòng)特性的影響。(3)采用工業(yè)單板機(jī)作為下位機(jī)實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的采集、保存和傳輸。所采用的工業(yè)單板機(jī)穩(wěn)定性適合全天候使用要求，提供多種硬件接口能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)穩(wěn)定采集并?！ご嬖谟脖P(pán)中。(4)在下位機(jī)上保存一周的歷史數(shù)據(jù)。下位機(jī)采用的工業(yè)單板機(jī)工作穩(wěn)定性非常高，而上位機(jī)采用普通PC機(jī)，相對(duì)容易出現(xiàn)故障，為防止上位機(jī)出現(xiàn)故障導(dǎo)致下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)丟失，近一周內(nèi)的被下位機(jī)采集的傳感器信號(hào)都將備份在下位機(jī)的硬盤(pán)中，該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)不斷刷新。(5)上位機(jī)軟件能夠?qū)Σ杉降臍v史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲取汽輪機(jī)油油液在使用過(guò)程中各項(xiàng)指標(biāo)變化的趨勢(shì)，并預(yù)測(cè)油品特性未來(lái)狀態(tài)發(fā)展的情況。

圖I為本實(shí)用新型一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)取樣部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)采集控制部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和管理部分結(jié)構(gòu)流程示意具體實(shí)施方式
本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是通過(guò)該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)油的粘度、含水率和顆粒污染度等級(jí)的變化，當(dāng)粘度指標(biāo)、含水量指標(biāo)或者顆粒污染度指標(biāo)超過(guò)設(shè)定的平均值閾值或峰值閾值時(shí)，及時(shí)做出聲光報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)采取措施，防止因汽輪機(jī)潤(rùn)滑油特性變化造成汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)故障。本系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)分析能在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)油液的常規(guī)理化指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)變化來(lái)對(duì)油液的變化過(guò)程做出記錄和分析。油液監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全部以采集器方式采集，以數(shù)字信號(hào)通過(guò)通信電纜進(jìn)行傳輸，整個(gè)過(guò)程中無(wú)其它損耗。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)綜合運(yùn)算處理后于中控室控制臺(tái)集中顯示，包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、趨勢(shì)圖、油液指標(biāo)變化報(bào)警。對(duì)運(yùn)行過(guò)程中油品出現(xiàn)的變化進(jìn)行提醒及報(bào)警，并根據(jù)相應(yīng)的變化做出處理建議。通過(guò)時(shí)間的積累和數(shù)據(jù)的分析對(duì)油液理化的變化做出預(yù)測(cè)，從而達(dá)到以質(zhì)換油，并對(duì)設(shè)備早期出現(xiàn)的非正常摩擦現(xiàn)象做出預(yù)警。數(shù)據(jù)的積累也可以將油液所有指標(biāo)之間的微變關(guān)系給記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)的分析及數(shù)據(jù)鏈的解析，可以查找一些設(shè)備油品慢性非正常變化的根源。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案。發(fā)電廠等現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中汽輪機(jī)油的輸送管道一般直徑較粗，但是，現(xiàn)場(chǎng)不允許對(duì)現(xiàn)有油管進(jìn)行開(kāi)孔等加工處理。因此，要進(jìn)行油液的在線監(jiān)測(cè)必須要通過(guò)支管的方式將油管中的在用油引入到在線監(jiān)測(cè)控制柜中才能實(shí)現(xiàn)對(duì)在用汽輪機(jī)油的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。圖I所示，為本實(shí)用新型一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理示意圖。取樣部分A將采集器的信號(hào)采集，通過(guò)電纜輸入信號(hào)采集控制部分B進(jìn)行信號(hào)處理傳輸，數(shù)據(jù)傳輸和管理部分C通過(guò)下位機(jī)(14)和上位機(jī)(15)之間的通訊及上位機(jī)(15)軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。圖2所示，汽輪機(jī)油主輸油管I通過(guò)兩個(gè)三通管引出在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管3和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管8。在汽輪機(jī)油主輸油管I的兩個(gè)三通管的輸出端都各有一個(gè)節(jié)流 閥，用于關(guān)斷在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管3流入到在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管8的汽輪機(jī)油，便于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在更換傳感器和檢修時(shí)的操作。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管3與輸油齒輪泵2相連，輸油齒輪泵2為汽輪機(jī)油在在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中流動(dòng)并最終流回到在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管8提供必要的壓力差。待測(cè)油液進(jìn)入在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后被分為兩路，一路進(jìn)入緩沖油池4，一路進(jìn)入在線顆粒污染度傳感器7。設(shè)置緩沖油池4的目的主要有兩方面考慮，第一，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管3中的油液流動(dòng)速度較大，如果傳感器直接接入在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管3會(huì)應(yīng)為流過(guò)傳感器的液體的特性變化過(guò)快，而不能夠全面反映被測(cè)汽輪機(jī)油的特性變化情況，因而設(shè)置緩沖油池4能夠有效緩沖油液流動(dòng)速度，使緩沖油池4中的傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確；第二，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管3管徑不能插入體積較大的傳感器，因而，通過(guò)緩沖油池4提供一個(gè)較大的儲(chǔ)油空間，能夠方便傳感器的布置以及與油液的良好接觸。本實(shí)用新型所述的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的緩沖油池4中安裝有兩種油液傳感器，一個(gè)為水分和溫度聯(lián)合傳感器5,另一個(gè)為粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器6。水分和溫度聯(lián)合傳感器5輸出的是模擬信號(hào)，其中水分信號(hào)是電壓信號(hào)輸出，測(cè)量范圍在O-IOOOppm;溫度信號(hào)是利用負(fù)溫度系數(shù)的熱電阻反映，通過(guò)外接電路能夠?qū)犭娮枳儞Q轉(zhuǎn)化為電壓變化從而計(jì)算出熱電阻與溫度之間的關(guān)系。因此需要通過(guò)ADC數(shù)據(jù)采集卡9將傳感器的模擬信號(hào)采集到下位機(jī)，具體如圖3所示。粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器6具有一個(gè)兼容CAN2. O的數(shù)字信號(hào)接口，所有的四個(gè)監(jiān)測(cè)參數(shù)都通過(guò)CAN2. O總線被下位機(jī)板卡讀取并存儲(chǔ)到下位機(jī)的硬盤(pán)中，其連接情況如圖3所示。通過(guò)在緩沖油池4上開(kāi)孔并加工螺孔的方式，將這兩個(gè)傳感器擰入孔中固定到緩沖油池4上對(duì)緩沖油池4中的油液進(jìn)行監(jiān)測(cè)。所述的油液在線顆粒污染度傳感器7是通過(guò)RS232串口將每個(gè)粒徑等級(jí)范圍內(nèi)的顆粒數(shù)數(shù)據(jù)輸出，下位機(jī)14的RS232串口與在線顆粒污染度傳感器7通信，將油液污染度數(shù)據(jù)讀入到下位機(jī)14中存儲(chǔ)，然后再上傳至上位機(jī)15。同時(shí)，在線顆粒污染度傳感器7面板上具備數(shù)顯功能，能夠?qū)崟r(shí)顯示傳感器當(dāng)前測(cè)量得到的油液污染度等級(jí)信息。圖3中所顯示的為本實(shí)用新型的傳感器信號(hào)采集傳輸和控制結(jié)構(gòu)示意圖。下位機(jī)14包含CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)12各一個(gè)，具有USB2. O接口六個(gè)，RS232串行接口十個(gè)，其中部分串行接口兼容RS485接口，下位機(jī)14上的CAN2. O接口通過(guò)一塊RS232轉(zhuǎn)CAN2. O的接口卡實(shí)現(xiàn)。ADC數(shù)據(jù)采集卡9與下位機(jī)14之間通過(guò)USB接口連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制功能。另外，下位機(jī)14用于控制兩個(gè)執(zhí)行單元，一個(gè)是齒輪泵10，一個(gè)是聲光報(bào)警裝置11。其中，齒輪泵10的控制器通過(guò)RS232與下位機(jī)14連接，下位機(jī)14將對(duì)齒輪泵流速的設(shè)定數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口傳輸給齒輪泵控制器；當(dāng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到油液某些指標(biāo)超過(guò)設(shè)定閾值后，下位機(jī)14驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警裝置11發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)提示當(dāng)前有油液指標(biāo)超標(biāo)，需要關(guān)注油液系統(tǒng)并采取一些措施。下位機(jī)14通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)15通信。下位機(jī)14具有網(wǎng)絡(luò)接口，只需要將下位機(jī)14與上位機(jī)15共同組成局域網(wǎng)，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)13連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)下位機(jī)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)和數(shù)據(jù)的傳輸。本發(fā)明中采用通過(guò)上位機(jī)軟件獲取和訪問(wèn)下位機(jī)數(shù)據(jù)的C/S (客戶端/服務(wù)器)模式，同時(shí)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所具備的性能特點(diǎn)也能夠?qū)崿F(xiàn)在任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的上位機(jī)中通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)下位機(jī)的數(shù)據(jù)的B/S (瀏覽器/服務(wù)器)模式。圖4是數(shù)據(jù)傳輸和管理部分?jǐn)?shù)據(jù)流和結(jié)構(gòu)流程圖。詳細(xì)反映了整個(gè)上位機(jī)軟件與下位機(jī)軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制的數(shù)據(jù)流動(dòng)情況，同時(shí)說(shuō)明了上位機(jī)軟件與下位機(jī)通信的工作流程。上位機(jī)軟件的具體功能描述如下(I)、服務(wù)器軟件與硬件傳感器數(shù)據(jù)通信機(jī)制采用心跳包，硬件傳感器(下位機(jī)14)固定時(shí)長(zhǎng)通知服務(wù)器(上位機(jī)15)自身在線狀態(tài)。上位機(jī)15響應(yīng)成功后，下位機(jī)14發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)。并返回下位機(jī)14所采集的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)服務(wù)器端公式計(jì)算后的結(jié)果，用于下位機(jī)14屏顯。(2)、實(shí)時(shí)控制上位機(jī)15實(shí)時(shí)控制下位機(jī)14的工作狀態(tài)，下位機(jī)提供功能、機(jī)制由上位機(jī)15調(diào)用，控制下位機(jī)14工作狀態(tài)及異常報(bào)警。(3)、原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將接收到的下位機(jī)14原始數(shù)據(jù)拆包后，直接存入數(shù)據(jù)庫(kù)，供日后查閱存根。(4)、公式代入讀取數(shù)據(jù)庫(kù)的原始數(shù)據(jù)后，經(jīng)代入公式后顯示在前臺(tái)界面中。運(yùn)算基本操作包括加減乘除四則運(yùn)算，平方開(kāi)方對(duì)數(shù)等，不同數(shù)據(jù)項(xiàng)算法不同。(5)、顯示方式顯示方式按照單日趨勢(shì)圖顯示，即反映實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)又反映單日數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。(6)、異常報(bào)警每數(shù)據(jù)項(xiàng)字段設(shè)置雙重報(bào)警臨界設(shè)置①數(shù)據(jù)上下限區(qū)間；②數(shù)據(jù)平均值范圍區(qū)間。具體范圍由用戶設(shè)置，當(dāng)觸發(fā)其中任一項(xiàng)時(shí)報(bào)警。(7)、數(shù)據(jù)報(bào)表每項(xiàng)數(shù)據(jù)設(shè)趨勢(shì)圖報(bào)表，時(shí)間范圍區(qū)間由用戶選定。報(bào)表數(shù)據(jù)應(yīng)是公式代入處理過(guò)的數(shù)據(jù)而非原始數(shù)據(jù)報(bào)表。 ( 8 )、原始數(shù)據(jù)加密原始數(shù)據(jù)由傳感器設(shè)備讀取后，按自定義格式加密存儲(chǔ)。(9)、原始數(shù)據(jù)導(dǎo)出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)出權(quán)限模塊，按用戶設(shè)置權(quán)限，導(dǎo)出相應(yīng)字段。(10)、操作日志上位機(jī)15記錄一般操作日志，如開(kāi)關(guān)設(shè)備操作員、時(shí)間、所做操作、數(shù)據(jù)異常等項(xiàng)目。
權(quán)利要求1.一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括取樣部分(A)、信號(hào)采集控制部分(B);其特征在于取樣部分(A)通過(guò)電纜與信號(hào)采集控制部分(B)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于取樣部分(A)包括汽輪機(jī)油主輸油管(I)、輸油齒輪泵(2)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管(3)、緩沖油池(4)、水分和溫度聯(lián)合傳感器(5)、粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器(6)、在線顆粒污染度傳感器(7)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管(8)；取樣部分(A)中的汽輪機(jī)油主輸油管(I)通過(guò)兩個(gè)三通管與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管(3)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管(8)連接，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管(3)與輸油齒輪泵(2)連接，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)油支管(3)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回油支管(8)分別與緩沖油池(4)和在線顆粒污染度傳感器(7)連接；在緩沖油池(4)中安裝有水分和溫度聯(lián)合傳感器(5)和粘度、密度、介電常數(shù)、溫度四合一傳感器(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于信號(hào)采集控制部分(B)包括:ADC數(shù)據(jù)采集卡(9)、齒輪泵(10)、聲光報(bào)警裝置(11)、硬盤(pán)(12 );信號(hào)采集控制部分(B )中的ADC數(shù)據(jù)采集卡(9 )、齒輪泵(10 )、聲光報(bào)警裝置(11)、硬盤(pán)(12)分別與下位機(jī)(14)連接。
專利摘要一種在用汽輪機(jī)油油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括取樣部分、信號(hào)采集控制部分、數(shù)據(jù)傳輸和管理部分；取樣部分將采集器的信號(hào)采集，通過(guò)電纜輸入信號(hào)采集控制部分進(jìn)行信號(hào)處理傳輸，數(shù)據(jù)傳輸和管理部分通過(guò)下位機(jī)和上位機(jī)之間的通訊及上位機(jī)軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是通過(guò)該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)油的粘度、含水率和顆粒污染度等級(jí)的變化，當(dāng)粘度指標(biāo)、含水量指標(biāo)或者顆粒污染度指標(biāo)超過(guò)設(shè)定的平均值閾值或峰值閾值時(shí)，及時(shí)做出聲光報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)采取措施，防止因汽輪機(jī)潤(rùn)滑油特性變化造成汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)故障。
文檔編號(hào)G01N33/30GK202748362SQ20122031234
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月1日
發(fā)明者張?zhí)旎? 楊琨, 張欣 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)大工檢測(cè)技術(shù)有限公司