一种状态监测装置的越限保护实现方法
【专利摘要】本发明涉及一种状态监测装置的越限保护实现方法，可应用在状态监测装置中，为了避免设备异常运行带来的损失，在装置中增加了保护功能，即设置参与保护的监测量之间的逻辑关系，若装置通过传感器采集所返回的监测值达到了报警所设的限定值时，装置将发出报警；当监测值的逻辑运算结果满足保护逻辑时，将发出保护信号，通过提供这一过程中的相关记录方便工作人员对设备进行检查，从而排除危险，使所测设备更加安全的工作。同时为避免外部干扰，还设置了报警延时时间和保护延时时间，在报警延时时间内所测越限值能返回到正常水平时，装置不会发出报警或跳机动作，在保护延时时间内保护逻辑不能被满足时，装置不会发出保护信号。
【专利说明】一种状态监测装置的越限保护实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种状态监测装置的越限保护实现方法，属于电厂状态监测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]长期以来，电厂一直采用计划检修的方式，即电厂在装置运行一段时间后定期进行检查及维护，这种维修方式有其片面性，无法全面地、及时地了解设备的运行状况，若发生事故时，再中断装置运行进行事故的判断维修，往往由于前期的准备不足，对故障点的判断不够准确造成维修时间过长，人力物力付出较大，损失较严重的后果。
[0003]近些年的发展中，状态检测装置越来越受到电厂的青睐，状态监测装置可以时时检测设备的运行状态，当所测状态值超出报警限值时，会发出报警，工作人员可通过对数据的分析来判断可能发生故障的部位，从而可减少不必要的维修成本。
[0004]状态检测装置在其发展过程中可以概括为三类:
1、以检测仪表为主体的监视装置:
它的主要构成部件是传感器和指示仪表箱，有用于测温度的，但大多数是用于测量振动的。
[0005]2、检测仪表配备软硬件分析装置:这种装置是第一种装置的改进和补充，所用的装置主要是频谱分析仪，有些名为故障诊断仪，而实际主要功能还是频谱分析，也有的分析功能是用计算机软件来实现。
[0006]3、计算机辅助监视与分析系统:这种系统主要结构是由传感器、接口装置及计算机组成。其中接口装置具有电平转换、采样、存储等功能。它可以实时监视和自动诊断，对防止突发性故障有利，是工况监视与状态检修技术的主要发展领域。
[0007]现如今状态监测装置的主要缺点为:
(1)检测信号是随机的，幅值并不能全面地表达动态过程的特性；
(2)机组在强烈振动之前，故障症兆并不很明显，有时振幅变化并不大，但机组确有故障，而一旦振幅突然增大，则为时已晚，即不能防止突发性故障；
(3)读数式检测仪表本身并无分析功能，要依赖于人的经验判断。
[0008](4)分析装置只是一种工具，不能自动判断，诊断决策仍依赖于领域专家；
(5)不能连续的自动分析，容易丢失故障信息，不能预防突发性故障；
(6)大型机械设备的结构复杂，故障与征兆之间并无一一对应的因果关系，难免有误诊。
[0009]通过以上我们可以看出，状态监测装置很少有涉及保护的装置，都主要是以分析和查看数据为主，不具有实时分析和判断性，还是主要以人的经验和判断为主，没有具体的保护措施，当机组长时间超负荷运行，而运行人员又没注意时，会造成被测设备的损坏，这将会造成较大经济损失，严重的还会导致人员伤亡。
【发明内容】
[0010]为弥补现有技术的缺陷，本发明提供了一种状态监测装置的越限保护实现方法，应用在状态监测装置中，根据实际需求设定保护条件，有效地保护监测设备，减少或避免不必要的损失。
[0011]本发明是采用如下技术手段实现发明目的的:
一种状态监测装置的越限保护实现方法，包括以下步骤:
1)在监测点安装传感器，并与状态监测装置相连；
2)根据用户保护需求将状态监测装置中参与保护的监测量之间通过逻辑关系相关联，同时根据各监测量或者多个监测量的逻辑组合需要保护的先后顺序设定优先保护级别，构成状态监测装置能够识别的保护逻辑公式；
3)设置参与保护的监测量的一级报警限定值和二级报警限定值；
4)状态监测装置通过传感器采集数据，并对各监测量进行汇总和逻辑运算分析，当状态监测装置所得到的监测值达到一级报警限定值时，状态监测装置启动一级报警；当监测量达到二级报警限定值时同时启动一级和二级报警；当监测量超过二级报警限定值，该监测量的逻辑结果为真，当监测量使设置的保护逻辑公式的逻辑运算结果为真时，状态监测装置发出保护信号，触发保护动作；
前述的状态监测装置中还设置了报警延时时间和保护延时时间，在报警延时时间内所监测到的越限值能返回到正常水平，则状态监测装置不会发出报警信号，在保护延时时间内如果保护逻辑公式的逻辑运算结果不再为真，则状态监测装置不发出保护信号。
[0012]前述的各状态监测量之间的保护逻辑关系为与，或，非。
[0013]前述的状态监测装置首先判断保护逻辑公式是否正确，正确后才执行保护逻辑，否则发出报错显示。
[0014]前述的各监测量之间的逻辑关系可根据用户需求而设置，从而建立多组保护逻辑公式，实现多种逻辑保护组合。
[0015]通过采用上述技术手段，本发明的有益效果为:
(1)、设置监测量发生报警和保护的限定值，作为保护逻辑判断的依据；
(2)、各监测量之间的逻辑关系可随实际情况灵活搭建，并且根据用户的保护需求，设置多组保护逻辑公式，从而时刻保护所监测设备的正常运行，减少人力的投入和人为的失
误等;
(3)、通过设置保护的优先顺序，可实现优先级别的逻辑保护，满足不同的逻辑保护要
求；
(4)、添加了报警的延时时间和保护的延时时间，可以有效的减少误报和外部干扰的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明判断保护逻辑公式是否正确的流程图；
图2为本发明状态监测越限保护实现流程图；
图3为本发明的具体实施例的越限保护实现示意图。【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0018]为了避免设备异常运行带来的损失，本发明在状态监测装置中增加了保护功能，具体实现方法为，包括:
1)在监测点安装传感器，并与状态监测装置相连；
2)根据用户保护需求将状态监测装置中参与保护的监测量之间通过逻辑关系相关联，同时根据各监测量或者多个监测量的逻辑组合需要保护的先后顺序设定优先保护级别，构成状态监测装置能够识别的保护逻辑公式；用户可根据保护目的的不同设置灵活搭建各监测量之间的逻辑关系，构成多组逻辑保护公式，从而实现多种保护逻辑组合；
3)设置参与保护的监测量的一级报警限定值和二级报警限定值；
4)状态监测装置通过传感器采集数据，并对各监测量进行汇总和逻辑运算分析，当状态监测装置所得到的监测值达到一级报警限定值时，状态监测装置启动一级报警；当监测量达到二级报警限定值时同时启动一级和二级报警；当监测量超过二级报警限定值，该监测量的逻辑结果为真，当监测量使设置的保护逻辑公式的逻辑运算结果为真时，状态监测装置发出保护信号，触发保护动作；如图2所示。
[0019]为了减少误报和外部干扰的影响，状态监测装置中还设置了报警延时时间和保护延时时间，在报警延时时间内所监测到的越限值能返回到正常水平，则状态监测装置不会发出报警信号，在保护延时时间内如果保护逻辑公式的逻辑运算结果不再为真，则状态监测装置不发出保护信号。
[0020]本发明的各状态监测量之间的保护逻辑关系为与，或，非。如图1所示，在执行保护逻辑时，状态监测装置首先判断保护逻辑公式是否正确，正确后才执行，否则发出报错显示，图中的数据表示监测量名称，运算符表示逻辑关系，()表示优先级别为最高。判断的具体方法为:输入保护逻辑公式，首先判断公式是否有结束符，若没有则报错显示，若有则继续依次从头判断，根据公式可能出现的状况进行判断，若有出现和公式不符合的地方会有报错显示，若没有则依次从头到尾，直到判断最后一位为结束符时，公式判断结束。
[0021]下面通过一个具体实施例对本发明进行说明，通常振动与摆度是发电机组不可避免的现象，要确保机组的正常安全稳定运行，必须使机组的振动与摆度幅值限制在允许范围内，否则将造成严重危害。根据振动与摆度的测量数据进行分析，可以采取有效措施将振幅与摆度幅值限制在一定范围内，避免事故发生和扩大。本发明可以解决当振幅与摆度值超出了正常运行的范围，在人员还未发现其故障的情况下，发出保护信号，产生保护动作，阻止设备的损坏，尽可能地降低电厂损失。首先在机组各个部位安装传感器，由于各个部位的振幅与摆度值需要保护的先后顺序以及状态不同，因而通过设置优先级别可以得到多组逻辑保护公式将客户的保护需求按其不同目的灵活方便地实现。比如状态监测装置的监测量一共有24个，但是某电厂只需要对其中10个监测量进行保护，我们就可以只选这10个监测量参与保护逻辑设置，将这10个监测量之间通过“与”、“或”、“非”等逻辑关系进行关联设置及优先顺序设置，当在运行中所测状态使保护逻辑公式的逻辑结果为真时，装置发出保护信号，发生保护动作。
[0022]如图3所示，具体为:设发电机组需要保护的10个监测量分别为:1、上导X向摆度，2、上导Y向摆度，3、下导X向摆度，4、下导Y向摆度，5、水导X向摆度，6、水导Y向摆度，7、推力油槽水平振动，8、推力油槽垂直振动，9、顶盖水平振动，10、顶盖垂直振动；在进行逻辑关系设置时，用“&，，表示逻辑“与”，用“ I ”表示逻辑“或”，用“ ！”表示逻辑“非”，用“()”表示最高优先等级，用“；”表示结束，逻辑运算的优先顺序为:“()”表示优先级别最高，然后“I ”，“&”，“！ ”并列为次优先级别，则用状态监测装置可以识别的方式表示一个完整的保护逻辑公式为:(d07&d08&d01&d02) | (d07&d08&d03&d04) | (d07&d01&d02&d03&d04)
(d08&d01&d02&d03&d04) | (d05&d06&d09&dl0);其中，dOn, n=l, 2，3......10，分别对应第 η
个监测量的逻辑结果。状态监测装置通过传感器采集数据后，对各监测量进行汇总和逻辑运算分析，如果监测值达到一级报警限定值时，状态监测装置启动一级报警；当监测量达到二级报警限定值时同时启动一级和二级报警，但是如果在报警延时时间内，所监测到的越限值能返回到正常水平，则状态监测装置不会发出报警信号；如果监测量超过二级报警限定值，该监测量的逻辑结果为真，当监测量使设置的保护逻辑公式的逻辑运算结果为真时，状态监测装置发出保护信号，触发保护动作，如跳闸等，但是如果在保护延时时间内，保护逻辑公式的逻辑运算结果不再为真，则状态监测装置不发出保护信号。
【权利要求】
1.一种状态监测装置的越限保护实现方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)在监测点安装传感器，并与状态监测装置相连； 2)根据用户保护需求将状态监测装置中参与保护的监测量之间通过逻辑关系相关联，同时根据各监测量或者多个监测量的逻辑组合需要保护的先后顺序设定优先保护级别，构成状态监测装置能够识别的保护逻辑公式； 3)设置参与保护的监测量的一级报警限定值和二级报警限定值； 4)状态监测装置通过传感器采集数据，并对各监测量进行汇总和逻辑运算分析，当状态监测装置所得到的监测值达到一级报警限定值时，状态监测装置启动一级报警；当监测量达到二级报警限定值时同时启动一级和二级报警；当监测量超过二级报警限定值，该监测量的逻辑结果为真，当监测量使设置的保护逻辑公式的逻辑运算结果为真时，状态监测装置发出保护信号，触发保护动作。
2.根据权利要求1所述的一种状态监测装置的越限保护实现方法，其特征在于，所述状态监测装置中还设置了报警延时时间和保护延时时间，在报警延时时间内所监测到的越限值能返回到正常水平，则状态监测装置不会发出报警信号，在保护延时时间内如果保护逻辑公式的逻辑运算结果不再为真，则状态监测装置不发出保护信号。
3.根据权利要求1所述的一种状态监测装置的越限保护实现方法，其特征在于，所述各状态监测量之间的保护逻辑关系为与，或，非。
4.根据权利要求1所述的一种状态监测装置的越限保护实现方法，其特征在于，所述状态监测装置首先判断保护逻辑公式是否正确，正确后才执行保护逻辑，否则发出报错显/Jn ο
5.根据权利要求1所述的一种状态监测装置的越限保护实现方法，其特征在于，所述各监测量之间的逻辑关系可根据用户需求而设置，从而建立多组保护逻辑公式，实现多种逻辑保护组合。
【文档编号】G05B19/048GK103558797SQ201310394822
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】闫丽, 朱浩, 郑慧娟, 韩宇琦 申请人:国家电网公司, 国网电力科学研究院, 南京南瑞集团公司