專利名稱：熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能測量計算分析裝置，尤其涉及一種熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析裝置。
背景技術：
目前，公知的對熱電廠運行過程信息采集系統(tǒng)(如SIS)分析的方式是利用計算機和數(shù)據(jù)庫技術，對分散控制系統(tǒng)(DCS)數(shù)據(jù)庫二次開發(fā)，使用分散控制系統(tǒng)采集并經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進行計算。其主要問題是需要對熱電廠安全運行必需的分散控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，形成潛在的安全運行隱患。同時基于對這種隱患的預期，使得對熱電廠安全負有責任的決策人員缺乏使用意愿。

發(fā)明內容
本實用新型針對現(xiàn)有技術中的不足提出了一種熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，該監(jiān)控儀不僅能實時地對熱電廠運行過程進行效率分析，而且不再需要對熱電廠安全運行必需的分散控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，即在不介入熱電廠安全運行必需的分散控制系統(tǒng)(DCS)的情形下獨立完成熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析。
本方案是通過如下技術措施來實現(xiàn)的它包括計算機、數(shù)據(jù)通訊模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，其特征是還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器后分成兩路輸出，一路將信號送入數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出信號與數(shù)據(jù)通訊模塊連接，數(shù)據(jù)通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統(tǒng)連接。
本方案的有益效果可根據(jù)對上述方案的敘述得知，使用信號分配器對來自一次儀表的模擬電流、電壓信號進行有源分離，雙路輸出相互隔離，分別供本裝置和原有的熱電廠運行必需的分散控制系統(tǒng)(DCS)使用，獨立完成熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析，不再需要對DCS的計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，因此本實用新型與現(xiàn)有技術相比，實現(xiàn)了技術目的。
本方案的具體特點還有，所述數(shù)據(jù)通訊模塊采用4520集成電路。所述數(shù)據(jù)采集模塊采用4017集成電路。所述信號分配器為WP-301DL。所述計算機為帶網(wǎng)絡發(fā)布功能的計算機。所述數(shù)據(jù)采集模塊通過485通訊方式與數(shù)據(jù)通訊模塊連接。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。


圖1為公知熱電廠信息檢測系統(tǒng)框圖；圖2為本實用新型電路框圖；圖3是本實用新型實施例的電路圖；具體實施方式
如圖1所示，DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱，國內一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。現(xiàn)場一次元件檢測出被測量的信號后送到傳感器，傳感器將接收到的信號變?yōu)闃藴实碾妷?、電流信號并將其傳送到DCS系統(tǒng)中的對應卡件。DCS卡件將傳入的電壓、電流信號進行處理變換為數(shù)字信號?？g，卡件和DPU(一種特制的計算機)之間通過內部總線進行數(shù)據(jù)通訊。DPU和人機界面計算機通過局域網(wǎng)進行通訊，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)反映到人機界面上。完成數(shù)據(jù)和現(xiàn)場設備狀態(tài)的的顯示。指令的發(fā)出過程和上述數(shù)據(jù)采集過程正好相反，操作人員通過人機界面計算機發(fā)出操作指令到DPU，DPU將指令處理后分發(fā)到各個DCS卡件，卡件將數(shù)字信號轉換為標準的電壓、電流信號給現(xiàn)場的執(zhí)行器件完成對設備的控制。
電廠廠級生產(chǎn)管理監(jiān)控信息系統(tǒng)(簡稱SISSupervisory InformationSystem)是一套以電廠生產(chǎn)過程中所涉及的各種控制、監(jiān)測、計量等系統(tǒng)為基礎，集實時數(shù)據(jù)采集、加工、顯示、存儲為一體的完整的解決方案。其目的是為了更好地實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)安全、經(jīng)濟運行。SIS系統(tǒng)通過采集電廠DCS等生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對各生產(chǎn)流程進行統(tǒng)一的監(jiān)視和查詢。對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行綜合處理以形成全廠生產(chǎn)報表。同時建立全廠實時和歷史數(shù)據(jù)庫，以滿足各相關管理部門快速、高效地對現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)進行查詢和處理的要求。SIS要建立，需和DCS系統(tǒng)進行接口，相應的DCS系統(tǒng)就要加接口機。建立接口后，SIS和DCS的通訊存在以下問題(1)接口機的定義。在SIS中，將接口計算機定義為″網(wǎng)關機″，其實質就是一個網(wǎng)關，″網(wǎng)關機″的概念含有網(wǎng)絡安全的內容，它應該包括經(jīng)過有關部門認證的防火墻。(2)接口實時性。SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時性，應該作為SIS技術條件的一項內容加以規(guī)定。實時/歷史庫的采集真正能做到DCS數(shù)據(jù)，通過接口到SIS系統(tǒng)，獲得較快的存儲速率，是比較困難的，要做很多的技術處理。(3)接口的安全性。SIS底層連DCS。在SIS規(guī)范中應明確SIS接口的連接方式，以確保DCS的安全運行。
如圖2～3所示，熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀包括計算機、數(shù)據(jù)通訊模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器后分成兩路輸出，一路將信號送入數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出信號與數(shù)據(jù)通訊模塊連接，數(shù)據(jù)通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統(tǒng)連接。所述數(shù)據(jù)通訊模塊為計數(shù)器4520，雙列16腳封裝，噪音容限0.45vdd，最大時鐘頻率6MHz，可以互換的還有CD4520系列、C183系列等。所述數(shù)據(jù)采集模塊為計數(shù)器/分配器4017，雙列直插16腳封裝，十進制計數(shù)器/脈沖分配器，金屬—氧化物—半導體型互補MOS，電源電壓3～18v；也可采用內含譯碼器的5級約翰遜譯碼器4017B。所述信號分配器為WP-301DL。所述計算機為帶網(wǎng)絡發(fā)布功能的計算機?，F(xiàn)場一次元件采集信號送到傳感器，傳感器將接收的信號轉換為標準的電壓、電流信號，傳感器的正、負端分別接入信號分配器的4、5端。信號分配器輸出兩路信號第一路信號(8、9端)分別接入DCS系統(tǒng)對應信號通道的正、負端；第二路信號(10、11端)分別接入熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀的數(shù)據(jù)采集模塊(A/D轉換器)對應信號通道的正、負端。數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的電壓、電流等信號變換為數(shù)字信號。熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀內部數(shù)據(jù)采集模塊之間、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊之間通過485通訊方式進行通訊。數(shù)據(jù)通訊模塊把數(shù)據(jù)通過WEB發(fā)布服務器的232口上傳到WEB發(fā)布服務器。WEB發(fā)布服務器對采集到的數(shù)據(jù)分析、計算得出能量效率并將其發(fā)布到企業(yè)的管理網(wǎng)上。這時，服務器變成了企業(yè)內部局域上的一臺可以任意訪問的計算機?？蛻舳瞬恍枰惭b專用軟件，可以通過瀏覽器瀏覽發(fā)布的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)場一次元件測出的壓力、流量等模擬信號通過傳感器轉換為電流、電壓信號。轉換后的電流、電壓信號接入專用的信號分配器，實現(xiàn)信號的分離。分離后的兩路信號相互隔離。一路信號給DCS實現(xiàn)熱電廠的控制，一路信號給熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀。熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀內智能單元將收到的信號進行綜合分析、處理，給出熱電廠的能量利用效率。可以以報表和曲線的形式給出熱電廠的實時和歷史能量利用效率，并且與熱電廠的運行控制系統(tǒng)相互隔離，不會干擾熱電廠的正常運行。
權利要求1.一種熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，它包括計算機、數(shù)據(jù)通訊模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，其特征是還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器后分成兩路輸出，一路將信號送入數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出信號與數(shù)據(jù)通訊模塊連接，數(shù)據(jù)通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，其特征是所述信號分配器為WP-301DL。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，其特征是所述數(shù)據(jù)采集模塊采用4017集成電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，其特征是所述數(shù)據(jù)通訊模塊采用4520集成電路。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，其特征是所述數(shù)據(jù)采集模塊通過485通訊方式與數(shù)據(jù)通訊模塊連接。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，其特征是所述計算機為帶網(wǎng)絡發(fā)布功能的計算機。
專利摘要一種熱電經(jīng)濟運行智能監(jiān)控儀，該監(jiān)控儀在不介入熱電廠安全運行必需的分散控制系統(tǒng)的情形下獨立完成熱電廠能量利用效率的智能測量計算分析。它包括計算機、數(shù)據(jù)通訊模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，其特征是還設置有信號分配器，檢測信號進入信號分配器后分成兩路輸出，一路將信號送入數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出信號與數(shù)據(jù)通訊模塊連接，數(shù)據(jù)通訊模塊輸出信號至計算機，另一路與熱電廠安全運行分散控制系統(tǒng)連接。
文檔編號G05B19/048GK2901382SQ20062008580
公開日2007年5月16日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權日2006年6月20日
發(fā)明者王龍江, 丁昌峻 申請人:濟南龍昌自動化有限公司