[發明專利]鍋爐膨脹位移實時在線監測系統及節點組網方法

在審

• 申請號: 201810237524.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108415390A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 劉閣;高云端;劉德峰;張梅菊;龐健;王競翔
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城航空測控技術研究所;中航高科智能測控有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04W4/38
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

1.一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，鍋爐膨脹位移實時在線監測系統包括三大部分：Zigbee無線監測節點網絡、中控計算機、電廠DCS通訊接口卡，其中Zigbee無線監測節點網絡包括協調器和監測節點，監測節點做為每個監測位置的基礎單元包括三部分：一部分是安裝在鍋爐本體外表面周圍的三維參考面，一部分是通過爐體外鋼梁支架固定的三軸向激光測距儀，一部分是用于采集激光測距儀輸出位移信息的節點采集變送裝置；三維參考面焊制在鍋爐本體上，對應的激光測距儀固定安裝在鍋爐本體外的鋼梁支架上，激光測距儀至三維參考面的距離長度分別代表前后、左右、垂直三個方向的位移變化量；激光測距儀每個軸向所對應的參考面到激光測距儀之間的距離表示當前位置鍋爐膨脹位移的變化量，節點采集變送裝置由AC/DC開關電源模塊、發射天線、DC/DC直流電源模塊、信號變送模塊、RS485通訊模塊、Zigbee通訊模塊組成。AC/DC開關電源模塊將交流電轉換為直流電給整個監測節點供電，信號變送模塊通過RS485模塊讀取每個軸向激光測距儀的位移值，這些位移值經過信號變送模塊解析換算后通過Zigbee通訊模塊傳輸至Zigbee無線監測節點網絡中的協調器；RS485模塊讀取的每個軸向激光測距儀的位移信號交聯在一起，信號變送模塊通過每個軸向激光測距儀的地址向不同的測距儀發送讀取指令；Zigbee無線監測節點網絡中的協調器將各個監測節點位移數據以RS485有線通訊方式傳輸給中控計算機，中控計算機以RS485有線通訊形式將鍋爐膨脹位移送給電廠DCS通訊接口卡。

2.根據權利要求1所述的一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，所述Zigbee無線監測節點網絡包括協調器、監測節點和中繼器，中繼器的安裝位置位于監測節點接收協調器信號弱的區域。

3.根據權利要求1所述的一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，所述Zigbee無線監測節點網絡的監測節點數量隨鍋爐本體的體積結構而定。

4.根據權利要求1所述的一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，所述Zigbee無線監測節點網絡的協調器的安裝位置在信號傳輸空間上盡量居于各個監測節點的中心位置且與中控計算機的距離最短。

5.根據權利要求1所述的一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，所述的每個監測節點具有網絡內唯一的地址，協調器按照地址順序往復查詢每個監測節點的位移情況。

6.根據權利要求1所述的一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，所述的中控計算機位于鍋爐廠房臨近的集控室，中控計算機實時運行著組態界面，組態界面接收到Zigbee協調器傳輸的位移監測數據，將其解析顯示、記錄保存；組態界面共有八個操作頁面：主頁面、報警設置頁面、報警頁面、歷史趨勢曲線、歷史數據頁面、數據匯總頁面、數據校準頁面、實時數據頁面，每個頁面具有獨立的操作功能；工作人員通過組態界面可以直觀地了解到鍋爐膨脹位移變化的實時數據和歷史趨勢，可以設置當前數據的告警門限值和零點校準值；組態界面在保存監測數據的同時周期性地將這些數據以熱控報表的格式進行excel自動導出，協調器與中控計算機之間是RS485通訊，遵循Modbus協議，組態界面還要將這些數據轉發給電廠DCS通訊接口卡，二者之間是RS485通訊，遵循Modbus RTU協議形式。

7.根據權利要求1所述的一種鍋爐膨脹位移實時在線監測系統，其特征是，所述的電廠DCS通訊接口卡安裝在電廠集控室機柜的卡件槽里，DCS系統通過通訊接口卡接收來自中控計算機的位移量。