一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置制造方法
【專利摘要】一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置,包括數據讀取模塊、模擬運行站、操作員站、教練員站、I/O模塊、報警控制器、操作面板、報警光字牌、事故音響和爐膛火焰電視，數據讀取模塊從火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)讀取機組事故前或事故發(fā)生時的生產數據，作為初始狀態(tài)，通過運行人員在操作員站和操作面板的操作，以及模擬運算、畫面監(jiān)視、報警光字和音響警示，可反復訓練運行人員的事故處理方法、步驟和效果，從而提高運行人員在實際過程中遇到這些工況時的判斷和處理能力。
【專利說明】一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及火力發(fā)電機組事故處理訓練【技術領域】，具體涉及一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置。
【背景技術】
[0002]大容量、高參數的火電機組從安全性及經濟性方面都對運行提出了更高的要求，即對運行人員的熟練操作及處理事故的能力有更高的要求，同時機組的自動化控制水平的提高，運行人員在實際機組上的操作機會將會更少，特別是在機組事故情況下不是所有運行人員都有機會進行機組的事故處理，有些事故在運行中是不常出現的，值班員在長達數年甚至數十年當中沒有處理該事故的經驗，一旦事故發(fā)生要求值班員迅速做出正確的處理，是非常困難的。此外，如果事故處理不當或不及時，會造成事故的擴大，嚴重影響機組的安全經濟運行。
[0003]現階段，運行人員的操作培訓基本是依賴機組的仿真機進行訓練，而仿真機又是依據機組的設計數據開發(fā)的，其模型是理想狀態(tài)下的模型，機組故障又是人為設置的，和實際機組的事故工況完全脫節(jié)，且沒有重要的緊急操作按鈕、報警光字等直觀設備，因此，事故處理的培訓效果不佳。
【發(fā)明內容】
[0004]為了克服上述現有訓練手段的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，通過經典的數據庫訪問技術從電站系統(tǒng)數據中讀取機組事故前的工況數據，作為事故處理訓練裝置的初始工況送入模擬運算站，與實際機組一致的操作員站、盤臺操作面板、報警光字、報警音響、爐膛火焰電視等監(jiān)控設備同樣連接在模擬運算站上，通過標準的工業(yè)控制接口和標準協議進行數據和指令的通訊；在模擬運算站中根據事故初始工況和操作設備指令，采用業(yè)內公知的虛擬DCS技術和流體網絡仿真模型進行機組的動態(tài)仿真，并將仿真結果傳送至對應的監(jiān)控設備顯示；這樣運行人員即可通過這些真實的操作設備反復對實際機組的真實事故進行模擬操作和訓練，給運行人員提供詳盡的對事故及操作的感性認識與實際經驗，提高運行人員對事故處理的能力。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，包括與火電機組信息系統(tǒng)連接的數據讀取模塊1，所述數據讀取模塊I以串口通訊方式與模擬運算站2相連接，所述模擬運算站2以RS485串口通訊方式與報警控制器4相連接，采用底板并行總線方式與I/O模塊3相連接，并采用VGA信號線與爐膛火焰電視5相連接，所述I/O模塊3連接到第一接線端子排8上，所述報警控制器4分別與報警光字牌6和事故音響7相連接，所述第一接線端子排8與第二接線端子排9相連接，所述第二接線端子排9連接操作面板10，還包括教練員站12和多個操作員站11，所述教練員站12和多個操作員站11通過交換機13與模擬運算站2進行網路連接。
[0007]所述數據讀取模塊1、模擬運算站2、I/O模塊3、報警控制器4和第一接線端子排8安裝在立式顯示盤中，所述爐膛火焰電視5、報警光字牌6和事故音響7布置在立式顯示盤面上，所述二接線端子排9、操作面板10、操作員站11、教練員站12和交換機13安裝在操作臺上。
[0008]所述模擬運算站2采用一臺主頻2.0G處理器、SG內存的工作站級計算機。
[0009]所述I/O模塊3為一塊16路輸入和16路輸出的PCI卡件。
[0010]所述操作員站11采用主頻3.0G雙核處理器、4G內存的普通PC機。
[0011]本實用新型通過經典的數據庫訪問技術讀取機組事故前的工況數據，作為事故處理訓練裝置的初始工況，采用業(yè)內公知的虛擬DCS技術和流體網絡建模程序建立相應機組的模型，通過機組模型的模擬運算，并配以和實際機組一致的操作員站、盤臺操作面板、報警光字、報警音響、爐膛火焰電視等監(jiān)控設備，運行人員就像操作實際機組一樣，有一種身臨其境的感覺，對這一事故工況的處理方法反復進行操作訓練(在實際機組上是不可能進行這樣的訓練工作的)，給運行人員提供詳盡的對事故及操作的感性認識與實際經驗，提高運行人員對事故處理的能力。
[0012]與現有技術僅能對預先設置好的有限事故進行固定化的訓練局限相比，該實用新型能夠不斷從實際機組數據庫中對已發(fā)生過的任何事故進行模擬訓練，對機組出現的新問題和各種事故的復雜現象都能快速反應并輔助培訓部門對新老運行人員進行針對性的訓練，可顯著改善現有訓練水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖是本實用新型的一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步詳細說明。
[0015]如附圖所示，本實用新型一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，包括與火電機組信息系統(tǒng)連接的數據讀取模塊I，所述數據讀取模塊I以串口通訊方式與模擬運算站2相連接，所述模擬運算站2以RS485串口通訊方式與報警控制器4相連接，采用底板并行總線方式與I/O模塊3相連接，并采用VGA信號線與爐膛火焰電視5相連接，所述I/O模塊3以多股導線連接到第一接線端子排8上，所述報警控制器4以多股導線方式與報警光字牌6相連接，以雙股導線與事故音響7相連接，所述第一接線端子排8以多芯電纜與第二接線端子排9相連接，所述第二接線端子排9以多股導線連接操作面板10，還包括教練員站12和多個操作員站11，所述教練員站12和多個操作員站11通過交換機13與模擬運算站2進行網路連接。
[0016]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述數據讀取模塊1、模擬運算站2、1/0模塊3、報警控制器4和第一接線端子排8安裝在立式顯示盤中，所述爐膛火焰電視5、報警光字牌6和事故音響7布置在立式顯示盤面上，所述二接線端子排9、操作面板10、操作員站11、教練員站12和交換機13安裝在操作臺上。
[0017]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述模擬運算站2采用一臺主頻2.0G處理器、8G內存的工作站級計算機。
[0018]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式,所述I/O模塊3為一塊16路輸入和16路輸出的PCI卡件。
[0019]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述操作員站11采用主頻3.0G雙核處理器、4G內存的普通PC機。
[0020]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，操作員站11的數量可按機組容量的不同配置3-4 臺。
[0021]本實用新型各模塊的作用如下:
[0022]數據讀取模塊1:采用經典的數據庫訪問技術從火電機組信息系統(tǒng)(SIS)讀取實際機組的生產實時數據，轉換為機組事故處理訓練裝置的初始工況。
[0023]模擬運算站2:采用業(yè)內公知的虛擬DCS技術和流體網絡建模程序建立相應機組的模型，并根據初始工況數據和來自監(jiān)控設備的指令進行機組的動態(tài)仿真，用于模擬機組的物理過程和控制邏輯的計算，同時根據報警定值產生報警信號。
[0024]操作員站11:采用實際機組集控室同樣的操作員站硬件及軟件，以系統(tǒng)流程圖形式，用于模擬運行人員對過程參數和設備狀態(tài)的監(jiān)視和操作。
[0025]報警控制器4:標準的工業(yè)用報警控制器，用于接收模擬運算站的報警信號，驅動報警光子牌和報警音響。
[0026]I/O模塊3:用于采集操作面板的按鈕輸入信號和輸出設備狀態(tài)信號至面板指示燈。
[0027]操作面板10:選用實際機組普遍采用的操作面板，用于模擬實際機組的緊急操作按鈕，如停爐、停機、發(fā)變組緊急跳閘的緊急操作，以及柴油發(fā)電機、交/直流潤滑油泵、真空破壞閥、爐壓力控制閥(PCV)等設備的直觀監(jiān)視和緊急操作。
[0028]報警光字牌6:接收報警控制器的信號，點亮對應信號的報警指示燈。
[0029]事故音響7:接收報警控制器的信號，播放相關事故報警聲音。
[0030]爐膛火焰電視5:由模擬運算站依據計算結果，播放相應工況的爐膛火焰視頻記錄畫面。
[0031]本實用新型的工作原理為:數據讀取模塊I采用經典的數據庫訪問技術，從火電機組信息系統(tǒng)(SIS)獲取機組事故發(fā)生前的各工藝系統(tǒng)和設備相關實時參數，并生成一定格式的數據庫文件，存放到模擬運算站2中，作為事故處理訓練裝置的初始工況；模擬運算站2采用業(yè)內公知的虛擬DCS技術和流體網絡建模技術建立相應機組的模型，模型程序加載數據庫文件作為其初始工況，對機組進行模擬運算；操作員站11運行機組的控制系統(tǒng)(DCS)操作員軟件，受訓者通過操作員站11對模擬機組進行監(jiān)視和控制；在事故工況下，通過操作面板10上對應重要設備的操作按鈕進行緊急處理；報警控制器4是采用已有的基于新型的可編程邏輯陣列芯片(CPLD)設計的報警顯示設備，實現報警信號的閃爍、平光顯示、驅動報警音響，以及報警信號確認、報警音響消除，報警光字牌6為矩陣式高亮度、長壽命LED發(fā)光模塊，報警控制器4接收模擬運算站2輸出的工藝參數越限報警信號，通過分析判斷后，將報警信號輸出到報警光字牌6，同時根據不同報警類型輸出不同音頻信號到事故音響7，以對受訓者進行提示；爐膛火焰電視5接收模擬運算站2輸出的視頻信號，用于顯示鍋爐爐膛中煤粉燃燒狀況；1/0模塊3將操作面板的按鈕信號轉換成數字量信號輸送給模擬運算站2，同時將模擬運算站2輸出的有關設備的狀態(tài)信號轉換成開關量以驅動操作面板10中對應的指示燈；教練員站12用于選擇事故的種類并對受訓者的處理能力進行評判；交換機13用于在模擬運算站2、教練員站12和操作員站11之間進行數據傳遞。
【權利要求】
1.一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，其特征在于:包括與火電機組信息系統(tǒng)連接的數據讀取模塊(I)，所述數據讀取模塊(I)以串口通訊方式與模擬運算站(2)相連接，所述模擬運算站(2)以RS485串口通訊方式與報警控制器(4)相連接，采用底板并行總線方式與I/O模塊(3)相連接，并采用VGA信號線與爐膛火焰電視(5)相連接，所述I/O模塊(3)連接到第一接線端子排⑶上，所述報警控制器⑷分別與報警光字牌(6)和事故音響(7)相連接，所述第一接線端子排(8)與第二接線端子排(9)相連接，所述第二接線端子排(9)連接操作面板(10)，還包括教練員站(12)和多個操作員站(11)，所述教練員站(12)和多個操作員站(11)通過交換機(13)與模擬運算站(2)進行網路連接。
2.根據權利要求1所述的一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，其特征在于:所述數據讀取模塊(I)、模擬運算站(2)、I/O模塊(3)、報警控制器(4)和第一接線端子排⑶安裝在立式顯示盤中，所述爐膛火焰電視(5)、報警光字牌(6)和事故音響(7)布置在立式顯示盤面上，所述二接線端子排(9)、操作面板(10)、操作員站(11)、教練員站(12)和交換機(13)安裝在操作臺上。
3.根據權利要求1所述的一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，其特征在于:所述模擬運算站(2)采用一臺主頻2.0G處理器、SG內存的工作站級計算機。
4.根據權利要求1所述的一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，其特征在于:所述I/O模塊(3)為一塊16路輸入和16路輸出的PCI卡件。
5.根據權利要求1所述的一種火力發(fā)電機組事故處理訓練裝置，其特征在于:所述操作員站(11)采用主頻3.0G雙核處理器、4G內存的普通PC機。
【文檔編號】G05B17/02GK204065698SQ201420532625
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權日:2014年9月16日
【發(fā)明者】楊新民, 王喆, 顧正萌 申請人:西安西熱控制技術有限公司