[發(fā)明專利]大型發(fā)電機(jī)組安全監(jiān)測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010104010.1
• 申請(qǐng)日: 2010-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN101795294A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋光明;丁飛;鄧艾東;吳唏;傅行軍;李建清;宋愛國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 奚幼堅(jiān)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種大型發(fā)電機(jī)組安全監(jiān)測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

目前，600MW、1000MW大型發(fā)電機(jī)組已成為我國電力系統(tǒng)的主力機(jī)組，而在針對(duì)大型發(fā)電機(jī)組的主機(jī)安全運(yùn)行已經(jīng)建立了比較完善的配套監(jiān)控設(shè)備，但是，針對(duì)火電機(jī)組主要輔助設(shè)備信息的自動(dòng)采集還較少，僅能滿足低水平監(jiān)測(cè)的要求。在輔機(jī)當(dāng)中旋轉(zhuǎn)機(jī)械占了很大比重，包括磨煤機(jī)、給水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和高壓加熱器等。據(jù)國家電力可靠性管理中心2009年對(duì)全國200MW及以上機(jī)組可靠性性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)公布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：國內(nèi)磨煤機(jī)故障率達(dá)到8.21次/年，非計(jì)劃停運(yùn)率為2.05％；給水泵組故障率達(dá)到3.65次/年，非計(jì)劃停運(yùn)率為0.29％；送風(fēng)機(jī)故障率為0.52次/年，非計(jì)劃停運(yùn)率為0.04％；引風(fēng)機(jī)故障率為0.53次/年，非計(jì)劃停運(yùn)率為0.03％；高壓加熱器故障率為6.45次/年，非計(jì)劃停運(yùn)率為0.32％。

電廠機(jī)組的主要輔機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)原因很復(fù)雜，但從總的情況來看，旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分振動(dòng)大從而引起溫度高、磨損是較為主要的原因，有必要進(jìn)行跟蹤觀察。早期的故障和隨機(jī)故障，通過定時(shí)維修一般不能預(yù)防，應(yīng)采用保護(hù)、監(jiān)測(cè)、隔離和自診斷等方法，消除和減弱故障后果。由于電廠輔機(jī)品種多，性能各異，特別是輔機(jī)分布分散，與集控室的距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)有的部分DCS沒有發(fā)電機(jī)組輔機(jī)(給水泵，煤粉風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī))振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷功能，常因輔機(jī)振動(dòng)超標(biāo)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成重大安全事故。例如湖南石門電廠兩臺(tái)300MW機(jī)組配置的4臺(tái)AN25eb型靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)多次因振動(dòng)過大被迫減負(fù)荷乃至停機(jī)停爐。由于引風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)離集控室，又無其它遠(yuǎn)方監(jiān)視設(shè)備，運(yùn)行人員無法及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況，引風(fēng)機(jī)振動(dòng)直接威脅到機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

對(duì)于大型機(jī)組的主要輔機(jī)的振動(dòng)問題，通常做法是在現(xiàn)場(chǎng)安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集裝置，通過使用導(dǎo)線引出多個(gè)傳感器探頭放置在被監(jiān)測(cè)設(shè)備上，監(jiān)測(cè)不同的安全生產(chǎn)指標(biāo)參數(shù)。傳感器越多，控制線和數(shù)據(jù)線越多。各種導(dǎo)線在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)破損和斷裂情況，并且金屬接頭也容易生銹。同時(shí)，運(yùn)行人員需定期到現(xiàn)場(chǎng)的采集裝置上下載數(shù)據(jù)，然后送到主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析。這種方式既增加了設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率和運(yùn)行人員的工作量，也不能對(duì)輔機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)輔機(jī)存在的故障，錯(cuò)過采取措施的時(shí)機(jī)。而目前因輔機(jī)故障引發(fā)機(jī)組停運(yùn)的事故幾率越來越突出，常規(guī)的定時(shí)巡測(cè)或人工定時(shí)觀察的維護(hù)方式已不能滿足要求，如果不能對(duì)輔機(jī)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，就無法真正實(shí)現(xiàn)機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。

此外，在近幾年中(網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代)，新建電廠普遍建立了廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)和管理信息系統(tǒng)(MIS)的網(wǎng)架，并配置了不少故障診斷、狀態(tài)檢修及性能優(yōu)化等監(jiān)控和管理軟件。但不僅因?yàn)檫@些軟件尚欠成熟，更重要的是基礎(chǔ)工作沒有跟上，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)自動(dòng)采集的信息太少，因此，這些高級(jí)應(yīng)用成了無米之炊。因此，如果不解決這個(gè)問題，SIS和MIS已經(jīng)或?qū)⑦M(jìn)一步投入的資金將不能真正發(fā)揮效益。客觀形勢(shì)要求加快實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)數(shù)字化，并增加根據(jù)SIS和MIS需要應(yīng)增加采集的信息量，全面完成火電廠網(wǎng)絡(luò)化任務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)火電廠數(shù)字化，進(jìn)而才能較好地實(shí)現(xiàn)火電廠信息化的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種大型發(fā)電機(jī)組安全監(jiān)測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其方法，將傳感器節(jié)點(diǎn)集成在現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和輔機(jī)設(shè)備上，控制信號(hào)和采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)由無線通道進(jìn)行傳送，從而實(shí)現(xiàn)大型發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無線控制和輔機(jī)設(shè)備檢測(cè)傳感器無線化。