一种火力发电机组事故处理训练装置制造方法
【专利摘要】一种火力发电机组事故处理训练装置,包括数据读取模块、模拟运行站、操作员站、教练员站、I/O模块、报警控制器、操作面板、报警光字牌、事故音响和炉膛火焰电视，数据读取模块从火电厂厂级监控信息系统读取机组事故前或事故发生时的生产数据，作为初始状态，通过运行人员在操作员站和操作面板的操作，以及模拟运算、画面监视、报警光字和音响警示，可反复训练运行人员的事故处理方法、步骤和效果，从而提高运行人员在实际过程中遇到这些工况时的判断和处理能力。
【专利说明】一种火力发电机组事故处理训练装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及火力发电机组事故处理训练【技术领域】，具体涉及一种火力发电机组事故处理训练装置。
【背景技术】
[0002]大容量、高参数的火电机组从安全性及经济性方面都对运行提出了更高的要求，即对运行人员的熟练操作及处理事故的能力有更高的要求，同时机组的自动化控制水平的提高，运行人员在实际机组上的操作机会将会更少，特别是在机组事故情况下不是所有运行人员都有机会进行机组的事故处理，有些事故在运行中是不常出现的，值班员在长达数年甚至数十年当中没有处理该事故的经验，一旦事故发生要求值班员迅速做出正确的处理，是非常困难的。此外，如果事故处理不当或不及时，会造成事故的扩大，严重影响机组的安全经济运行。
[0003]现阶段，运行人员的操作培训基本是依赖机组的仿真机进行训练，而仿真机又是依据机组的设计数据开发的，其模型是理想状态下的模型，机组故障又是人为设置的，和实际机组的事故工况完全脱节，且没有重要的紧急操作按钮、报警光字等直观设备，因此，事故处理的培训效果不佳。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有训练手段的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种火力发电机组事故处理训练装置，通过经典的数据库访问技术从电站系统数据中读取机组事故前的工况数据，作为事故处理训练装置的初始工况送入模拟运算站，与实际机组一致的操作员站、盘台操作面板、报警光字、报警音响、炉膛火焰电视等监控设备同样连接在模拟运算站上，通过标准的工业控制接口和标准协议进行数据和指令的通讯；在模拟运算站中根据事故初始工况和操作设备指令，采用业内公知的虚拟DCS技术和流体网络仿真模型进行机组的动态仿真，并将仿真结果传送至对应的监控设备显示；这样运行人员即可通过这些真实的操作设备反复对实际机组的真实事故进行模拟操作和训练，给运行人员提供详尽的对事故及操作的感性认识与实际经验，提高运行人员对事故处理的能力。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种火力发电机组事故处理训练装置，包括与火电机组信息系统连接的数据读取模块1，所述数据读取模块I以串口通讯方式与模拟运算站2相连接，所述模拟运算站2以RS485串口通讯方式与报警控制器4相连接，采用底板并行总线方式与I/O模块3相连接，并采用VGA信号线与炉膛火焰电视5相连接，所述I/O模块3连接到第一接线端子排8上，所述报警控制器4分别与报警光字牌6和事故音响7相连接，所述第一接线端子排8与第二接线端子排9相连接，所述第二接线端子排9连接操作面板10，还包括教练员站12和多个操作员站11，所述教练员站12和多个操作员站11通过交换机13与模拟运算站2进行网路连接。
[0007]所述数据读取模块1、模拟运算站2、I/O模块3、报警控制器4和第一接线端子排8安装在立式显示盘中，所述炉膛火焰电视5、报警光字牌6和事故音响7布置在立式显示盘面上，所述二接线端子排9、操作面板10、操作员站11、教练员站12和交换机13安装在操作台上。
[0008]所述模拟运算站2采用一台主频2.0G处理器、SG内存的工作站级计算机。
[0009]所述I/O模块3为一块16路输入和16路输出的PCI卡件。
[0010]所述操作员站11采用主频3.0G双核处理器、4G内存的普通PC机。
[0011]本实用新型通过经典的数据库访问技术读取机组事故前的工况数据，作为事故处理训练装置的初始工况，采用业内公知的虚拟DCS技术和流体网络建模程序建立相应机组的模型，通过机组模型的模拟运算，并配以和实际机组一致的操作员站、盘台操作面板、报警光字、报警音响、炉膛火焰电视等监控设备，运行人员就像操作实际机组一样，有一种身临其境的感觉，对这一事故工况的处理方法反复进行操作训练(在实际机组上是不可能进行这样的训练工作的)，给运行人员提供详尽的对事故及操作的感性认识与实际经验，提高运行人员对事故处理的能力。
[0012]与现有技术仅能对预先设置好的有限事故进行固定化的训练局限相比，该实用新型能够不断从实际机组数据库中对已发生过的任何事故进行模拟训练，对机组出现的新问题和各种事故的复杂现象都能快速反应并辅助培训部门对新老运行人员进行针对性的训练，可显著改善现有训练水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图是本实用新型的一种火力发电机组事故处理训练装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步详细说明。
[0015]如附图所示，本实用新型一种火力发电机组事故处理训练装置，包括与火电机组信息系统连接的数据读取模块I，所述数据读取模块I以串口通讯方式与模拟运算站2相连接，所述模拟运算站2以RS485串口通讯方式与报警控制器4相连接，采用底板并行总线方式与I/O模块3相连接，并采用VGA信号线与炉膛火焰电视5相连接，所述I/O模块3以多股导线连接到第一接线端子排8上，所述报警控制器4以多股导线方式与报警光字牌6相连接，以双股导线与事故音响7相连接，所述第一接线端子排8以多芯电缆与第二接线端子排9相连接，所述第二接线端子排9以多股导线连接操作面板10，还包括教练员站12和多个操作员站11，所述教练员站12和多个操作员站11通过交换机13与模拟运算站2进行网路连接。
[0016]作为本实用新型的优选实施方式，所述数据读取模块1、模拟运算站2、1/0模块3、报警控制器4和第一接线端子排8安装在立式显示盘中，所述炉膛火焰电视5、报警光字牌6和事故音响7布置在立式显示盘面上，所述二接线端子排9、操作面板10、操作员站11、教练员站12和交换机13安装在操作台上。
[0017]作为本实用新型的优选实施方式，所述模拟运算站2采用一台主频2.0G处理器、8G内存的工作站级计算机。
[0018]作为本实用新型的优选实施方式,所述I/O模块3为一块16路输入和16路输出的PCI卡件。
[0019]作为本实用新型的优选实施方式，所述操作员站11采用主频3.0G双核处理器、4G内存的普通PC机。
[0020]作为本实用新型的优选实施方式，操作员站11的数量可按机组容量的不同配置3-4 台。
[0021]本实用新型各模块的作用如下:
[0022]数据读取模块1:采用经典的数据库访问技术从火电机组信息系统(SIS)读取实际机组的生产实时数据，转换为机组事故处理训练装置的初始工况。
[0023]模拟运算站2:采用业内公知的虚拟DCS技术和流体网络建模程序建立相应机组的模型，并根据初始工况数据和来自监控设备的指令进行机组的动态仿真，用于模拟机组的物理过程和控制逻辑的计算，同时根据报警定值产生报警信号。
[0024]操作员站11:采用实际机组集控室同样的操作员站硬件及软件，以系统流程图形式，用于模拟运行人员对过程参数和设备状态的监视和操作。
[0025]报警控制器4:标准的工业用报警控制器，用于接收模拟运算站的报警信号，驱动报警光子牌和报警音响。
[0026]I/O模块3:用于采集操作面板的按钮输入信号和输出设备状态信号至面板指示灯。
[0027]操作面板10:选用实际机组普遍采用的操作面板，用于模拟实际机组的紧急操作按钮，如停炉、停机、发变组紧急跳闸的紧急操作，以及柴油发电机、交/直流润滑油泵、真空破坏阀、炉压力控制阀(PCV)等设备的直观监视和紧急操作。
[0028]报警光字牌6:接收报警控制器的信号，点亮对应信号的报警指示灯。
[0029]事故音响7:接收报警控制器的信号，播放相关事故报警声音。
[0030]炉膛火焰电视5:由模拟运算站依据计算结果，播放相应工况的炉膛火焰视频记录画面。
[0031]本实用新型的工作原理为:数据读取模块I采用经典的数据库访问技术，从火电机组信息系统(SIS)获取机组事故发生前的各工艺系统和设备相关实时参数，并生成一定格式的数据库文件，存放到模拟运算站2中，作为事故处理训练装置的初始工况；模拟运算站2采用业内公知的虚拟DCS技术和流体网络建模技术建立相应机组的模型，模型程序加载数据库文件作为其初始工况，对机组进行模拟运算；操作员站11运行机组的控制系统(DCS)操作员软件，受训者通过操作员站11对模拟机组进行监视和控制；在事故工况下，通过操作面板10上对应重要设备的操作按钮进行紧急处理；报警控制器4是采用已有的基于新型的可编程逻辑阵列芯片(CPLD)设计的报警显示设备，实现报警信号的闪烁、平光显示、驱动报警音响，以及报警信号确认、报警音响消除，报警光字牌6为矩阵式高亮度、长寿命LED发光模块，报警控制器4接收模拟运算站2输出的工艺参数越限报警信号，通过分析判断后，将报警信号输出到报警光字牌6，同时根据不同报警类型输出不同音频信号到事故音响7，以对受训者进行提示；炉膛火焰电视5接收模拟运算站2输出的视频信号，用于显示锅炉炉膛中煤粉燃烧状况；1/0模块3将操作面板的按钮信号转换成数字量信号输送给模拟运算站2，同时将模拟运算站2输出的有关设备的状态信号转换成开关量以驱动操作面板10中对应的指示灯；教练员站12用于选择事故的种类并对受训者的处理能力进行评判；交换机13用于在模拟运算站2、教练员站12和操作员站11之间进行数据传递。
【权利要求】
1.一种火力发电机组事故处理训练装置，其特征在于:包括与火电机组信息系统连接的数据读取模块(I)，所述数据读取模块(I)以串口通讯方式与模拟运算站(2)相连接，所述模拟运算站(2)以RS485串口通讯方式与报警控制器(4)相连接，采用底板并行总线方式与I/O模块(3)相连接，并采用VGA信号线与炉膛火焰电视(5)相连接，所述I/O模块(3)连接到第一接线端子排⑶上，所述报警控制器⑷分别与报警光字牌(6)和事故音响(7)相连接，所述第一接线端子排(8)与第二接线端子排(9)相连接，所述第二接线端子排(9)连接操作面板(10)，还包括教练员站(12)和多个操作员站(11)，所述教练员站(12)和多个操作员站(11)通过交换机(13)与模拟运算站(2)进行网路连接。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电机组事故处理训练装置，其特征在于:所述数据读取模块(I)、模拟运算站(2)、I/O模块(3)、报警控制器(4)和第一接线端子排⑶安装在立式显示盘中，所述炉膛火焰电视(5)、报警光字牌(6)和事故音响(7)布置在立式显示盘面上，所述二接线端子排(9)、操作面板(10)、操作员站(11)、教练员站(12)和交换机(13)安装在操作台上。
3.根据权利要求1所述的一种火力发电机组事故处理训练装置，其特征在于:所述模拟运算站(2)采用一台主频2.0G处理器、SG内存的工作站级计算机。
4.根据权利要求1所述的一种火力发电机组事故处理训练装置，其特征在于:所述I/O模块(3)为一块16路输入和16路输出的PCI卡件。
5.根据权利要求1所述的一种火力发电机组事故处理训练装置，其特征在于:所述操作员站(11)采用主频3.0G双核处理器、4G内存的普通PC机。
【文档编号】G05B17/02GK204065698SQ201420532625
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】杨新民, 王喆, 顾正萌 申请人:西安西热控制技术有限公司