一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置及方法，本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開關(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到現(xiàn)場的TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)根據(jù)收到的仿真信號生成相應的保護信號，TSI系統(tǒng)輸出保護信號再接回到該閉環(huán)測試裝置的處理器上，構(gòu)成閉環(huán)測試回路。通過本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置可以實現(xiàn)TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測試，能夠?qū)SI系統(tǒng)的卡件測量及輸出精度、卡件保護定值及參數(shù)設置、內(nèi)部配線等進行全面測試，確保了汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的可靠性、準確性、安全性，對維護機組安全運行意義重大。
【專利說明】
一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置及方法，屬于于汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)(TSI)是汽輪機最重要的安全系統(tǒng)，它的可靠性、準確性、安全性直接關(guān)系到整體機組的安全運行，但由于一直以來測試設備的缺失，現(xiàn)場技術(shù)人員很難對其開展測試，一旦汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)(TSI)發(fā)生安全事故，不僅對發(fā)電企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失，而且影響到電網(wǎng)運行安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，以解決目前汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)整體測試的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供了一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，該閉環(huán)測試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開關(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，電壓輸出模塊的輸出端口用于連接汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)機柜卡件的輸入端子，所述開關(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安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)機柜卡件的輸出端子，以接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)根據(jù)電壓輸出模塊輸出的仿真信號生成的保護信號，所述開關(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對應的保護開關(guān)量和模擬量信號與汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)實際輸出的保護開關(guān)量和模擬量信號進行比較，以實現(xiàn)對汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試。
[0005]所述的處理器采用美國NI公司的CR10-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機箱。
[0006]所述的電壓輸出模塊采用美國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包括轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、軸位移信號和脹差信號。
[0007]所述的開關(guān)量輸入模塊采用美國NI公司的NI94116通過數(shù)字輸入模塊，用于接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)輸出的開關(guān)量信號。
[0008]所述的模擬量輸入模塊采用美國NI公司的NI947516通道模擬量輸入模塊，用于接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)輸出的模擬量信號。
[0009]本發(fā)明還提供了一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試方法，該測試方法包括以下步驟:
[0010]I)模擬汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)現(xiàn)場的轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、軸位移信號和脹差信號，并將其輸入到汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)；
[0011]2)汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)根據(jù)輸入到信號輸出相應的保護開關(guān)量和模擬量信號；
[0012]3)將步驟I)中所模擬信號對應的保護開關(guān)量和模擬量信號與汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)實際輸出的保護開關(guān)量和模擬量信號進行比較，從而實現(xiàn)對汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試。
[0013]所述步驟I)中模擬的現(xiàn)場信號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NI公司的NI9264 16通道模擬輸出模塊，處理器采用美國NI公司的cR1-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機箱。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開關(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到現(xiàn)場的TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)根據(jù)收到的仿真信號生成相應的保護信號，TSI系統(tǒng)輸出保護信號再接回到該閉環(huán)測試裝置的處理器上，構(gòu)成閉環(huán)測試回路。通過本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置可以實現(xiàn)TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測試，能夠?qū)SI系統(tǒng)的卡件測量及輸出精度、卡件保護定值及參數(shù)設置、內(nèi)部配線等進行全面測試，確保了汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的可靠性、準確性、安全性，對維護機組安全運行意義重大。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置的原理圖；
[0016]圖2是本發(fā)明TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置的內(nèi)部信號傳遞圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0018]本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置的實施例
[0019]本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)(TSI)的閉環(huán)測試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開關(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，電壓輸出模塊的輸出端口用于連接汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)機柜卡件的輸入端子，以向TSI系統(tǒng)提供測試信號;開關(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安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)機柜卡件的輸出端子，以接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)根據(jù)電壓輸出模塊輸出的仿真信號生成的保護信號，開關(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對應的保護開關(guān)量和模擬量信號與汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)實際輸出的保護開關(guān)量和模擬量信號進行比較，以實現(xiàn)對汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試。
[0020]本發(fā)明的閉環(huán)測試裝置模擬TSI系統(tǒng)的軸振信號、瓦振信號、軸位移信號、脹差信號、轉(zhuǎn)速信號等，模擬信號輸入到現(xiàn)場TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)輸出保護信號再接回到該閉環(huán)測試裝置，構(gòu)成閉環(huán)測試回路，如圖1所示。
[0021]本實施例中的閉環(huán)測試裝置中的處理器，采用美國NI公司的CompactR1系統(tǒng)構(gòu)架，該系統(tǒng)構(gòu)架主要包括實時處理器、可重配置FPGA、及模塊化I/0，F(xiàn)PGA核心內(nèi)置數(shù)據(jù)傳輸機制，負責把數(shù)據(jù)傳到嵌入式處理器以及進行實時分析、數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)記錄或與聯(lián)網(wǎng)主機通信。用戶通過NI LabVIEff 2015軟件可以直接訪問CompactR1硬件的每個I/O模塊的輸入輸出電路，包括仿真信號的輸出，以及采集信號的存儲和分析。
[0022]處理器中運行有NI LabVIEff 2015軟件，該軟件是NI公司開發(fā)的一款軟件，用戶通過NI LabVIEff 2015軟件可以直接訪問CompactR1硬件的每個I/O模塊的輸入輸出電路，包括仿真信號的輸出，以及采集信號的存儲和分析。處理器，采用美國NI公司的CR10-9025控制器，嵌入式控制器運行LabVIEW實時(Real-Time )，進行確定性控制、數(shù)據(jù)記錄和分析;嵌入式機箱，采用美國NI公司的cR1-9113可重配置嵌入式機箱，使用LabVIEW自動結(jié)合定制控制和信號處理電路。
[0023]電壓輸出模塊采用美國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，包括:轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、軸位移信號、脹差信號等;開關(guān)量輸入模塊采用美國NI公司的NI9411 6通道數(shù)字輸入模塊，接收TSI系統(tǒng)保護輸出開關(guān)量信號，用于閉環(huán)數(shù)據(jù)對比;模擬量輸入模塊，采用美國NI公司的NI9475 16通道模擬量輸入模塊，接收TSI系統(tǒng)保護輸出模擬量信號，用于閉環(huán)數(shù)據(jù)對比。
[0024]處理器利用NI LabVIEff 2015軟件實現(xiàn)直接訪問每個I/O模塊的輸入輸出電路，通過控制電壓輸出模塊，輸出特定的仿真信號，包括:轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、移信號和脹差信號，并通過開關(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、軸振信號、瓦振信號、移信號和脹差信號，開關(guān)量輸入模塊用于接收TSI系統(tǒng)輸出的報警信號和跳機信號。
[0025]本發(fā)明的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試方法的實施例
[0026]本發(fā)明的TSI系統(tǒng)測試方法首先模擬汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)現(xiàn)場的轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、軸位移信號和脹差信號，并將其輸入到汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng);汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)根據(jù)輸入到信號輸出相應的保護開關(guān)量和模擬量信號;將所模擬信號對應的保護開關(guān)量和模擬量信號與汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)實際輸出的保護開關(guān)量和模擬量信號進行比較，從而實現(xiàn)對汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試。該測試方法的具體實現(xiàn)方式已在測試裝置的實施例中進行了詳細說明，這里不再贅述。
[0027]本發(fā)明利用汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)(TSI)閉環(huán)測試裝置，模擬TSI系統(tǒng)的軸振信號、瓦振信號、軸位移信號、脹差信號、轉(zhuǎn)速信號等，模擬信號輸入到現(xiàn)場TSI系統(tǒng)，TSI系統(tǒng)輸出保護信號再接回到該閉環(huán)測試裝置，構(gòu)成閉環(huán)測試回路。通過汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)閉環(huán)測試裝置可以實現(xiàn)TSI系統(tǒng)的閉環(huán)測試，對TSI系統(tǒng)的卡件測量及輸出精度、卡件保護定值及參數(shù)設置、內(nèi)部配線等進行全面測試。
【主權(quán)項】
1.一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，其特征在于，該閉環(huán)測試裝置包括處理器、電壓輸出模塊、開關(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，電壓輸出模塊的輸出端口用于連接汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)機柜卡件的輸入端子，所述開關(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安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)機柜卡件的輸出端子，以接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)根據(jù)電壓輸出模塊輸出的仿真信號生成的保護信號，所述開關(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對應的保護開關(guān)量和模擬量信號與汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)實際輸出的保護開關(guān)量和模擬量信號進行比較，以實現(xiàn)對汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，其特征在于，所述的處理器采用美國NI公司的CR10-9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機箱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，其特征在于，所述的電壓輸出模塊采用美國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包括轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、軸位移信號和脹差信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，其特征在于，所述的開關(guān)量輸入模塊采用美國NI公司的NI9411 6通過數(shù)字輸入模塊，用于接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)輸出的開關(guān)量信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試裝置，其特征在于，所述的模擬量輸入模塊采用美國NI公司的NI9475 16通道模擬量輸入模塊，用于接收汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)輸出的模擬量信號。6.一種汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試方法，其特征在于，該測試方法包括以下步驟: 1)模擬汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)現(xiàn)場的轉(zhuǎn)速信號、軸振信號、瓦振信號、軸位移信號和脹差信號，并將其輸入到汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)； 2)汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)根據(jù)輸入到信號輸出相應的保護開關(guān)量和模擬量信號； 3)將步驟I)中所模擬信號對應的保護開關(guān)量和模擬量信號與汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)實際輸出的保護開關(guān)量和模擬量信號進行比較，從而實現(xiàn)對汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽輪機安全監(jiān)視及保護系統(tǒng)的閉環(huán)測試方法，其特征在于，所述步驟I)中模擬的現(xiàn)場信號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NI公司的NI9264 16通道模擬輸出模塊，處理器采用美國NI公司的cR10_9025控制器和cR1-9113可重配置嵌入式機箱。
【文檔編號】G05B23/02GK105911980SQ201610515274
【公開日】2016年8月31日
【申請日】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
【申請人】中國大唐集團科學技術(shù)研究院有限公司華中分公司