CN209184314U - 一种火电机组节能减排监测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种火电机组节能减排监测***，包括烟气检测装置、采集网关和本地监控主机；烟气检测装置和本地监控主机通过RS485总线连接采集网关，还包括用于扩展连接其它烟气检测装置的交换机，交换机通过RS485总线连接采集网关，交换机包含光纤接口；采集网关包含多个RS485通信接口，采集网关还分别通过RS485接口连接外部集散测控***和外部电网调度***；烟气检测装置包括中央处理单元、模拟信息号检测单元和通信单元，模拟信号检测单元连接外部烟气检测传感器；中央处理单元通过SPI接口与模拟信号检测单元通信；中央处理单元通过通信单元连接RS485总线。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种火电机组节能减排监测***，属于电力***监测领域。
背景技术
节能减排是关系经济社会可持续发展的重大战略问题，是我国经济社会发展的重大战略任务，电力工业是节能减排的重点领域.。其中大型火电企业是清洁能源的制造者，又是耗能大户，在节能环保领域中具有重要的社会责任。
为了更好的完成节能减排的目标，电力公司必须进行合理统筹，开发和应用火电机组节能减排在线检测***，利用先进的科学手段减低火电机组的排放，有效提高环境保护能力。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种火电机组节能减排监测***，该***能够对火电机组的烟气排放进行实时采集、保存和传输，***可扩展多个采集点，同时***能够和外部***通信达到信息共享的目的。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种火电机组节能减排监测***，包括烟气检测装置、采集网关和本地监控主机，所述烟气检测装置和本地监控主机通过RS485总线连接采集网关，还包括用于扩展连接其它烟气检测装置的交换机，所述交换机通过RS485总线连接采集网关，所述交换机包含光纤接口；所述采集网关包含多个RS485通信接口，采集网关还分别通过RS485接口连接外部集散测控***和外部电网调度***。
其中，所述烟气检测装置包括中央处理单元、模拟信息号检测单元和通信单元，所述模拟信号检测单元连接外部烟气检测传感器；中央处理单元通过SPI接口与模拟信号检测单元通信；中央处理单元通过通信单元连接RS485总线。
其中，所述模拟信号检测单元包括将电流信号转换为电压信号的信号调理电路和AD采样电路，所述信号调理电路包括AD620AR芯片，AD620AR芯片的电流输入端连接外部烟气检测传感器电流输出端，电压输出端连接AD采样电路的采样端，所述AD620AR芯片连接的参考电阻阻值根据输入的电流范围和AD采样电路采样信号电压范围计算得出；所述AD采样电路包括ADS83381芯片，所述ADS83381芯片的采样端连接AD620AR芯片的电压输出端，AD620AR芯片通过SPI接口与中央处理单元连接。
其中，所述通信单元包括MAX3082通信芯片以及光耦模块，MAX3082通信芯片控制接口通过光耦模块与所述中央处理单元连接，MAX3082通信芯片输入输出接口端连接外部RS485通信总线。
其中，所述烟气检测装置还包括用于显示烟气检测装置工作参数的LED显示屏，所述LED显示屏通过SPI接口与中央处理单元通信。
其中，所述烟气检测装置还包括用于向外部仪表输出模拟电流信号的信号输出模块，所述中央处理单元通过SPI接口与信号输出模块连接，控制信号输出模块输出电流的大小；所述信号输出模块包括用于输出电流信号的MAX5661芯片。
其中，所述中央处理单元包括STM32F103芯片，所述STM32F103芯片还连接有用于存储数据的存储模和用于电压转换的供电模块。
相比于现有技术，本实用新型技术方案具有的有益效果为：
本实用新型通过烟气检测装置实时采集火电机组烟气排放，通过信号检测单元实现了采集信号的精确处理；烟气检测装置同时具备参数和采集数据的显示功能，提高了现场使用的便捷性；通过通信总线和采集网关搭建的采集网络可实现采集数据的可靠汇聚以及对其他应用***的数据共享；采用交换机接入采集网络，实现跨区域采集点的扩展，提高了***的扩展性。
附图说明
图1为本实用新型火电机组节能减排监测***的结构示意图；
图2为本实用新型火电机组节能减排监测***中烟气检测装置的***原理图；
图3为本实用新型模拟信号检测单元中信号调理电路的电路原理图；
图4为本实用新型火电机组节能减排监测***中通信单元的电路原理图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。
如图1～4所示，本实用新型火电机组节能减排监测***，包括多个烟气检测装置、采集网关和本地监控主机。采集网关和本地监控主机置于总监测机房中，烟气检测装置置于生产场地的待监测点。
多个烟气检测装置和本地监控主机通过RS485总线连接采集网关。本地监控主机通过采集网关与多个烟气检测装置通信，对多个烟气检测装置的工作状态和采集的烟气参数进行显示。
为了扩展连接距离较远的其它烟气检测装置，本***还包含支持远程通信的交换机。交换机置于总监测机房中，一方面通过RS485总线连接采集网关；另一方面还包含光纤接口。通过光纤接口可以实现两个交换机远距离通信。这样，远端交换器置于其他子监测机房，可通过其RS485接口扩展接入子监测机房附近烟气检测装置，达到了总监测机房和子监测机房的通信。通过光纤通信可实现远距离传输以及屏蔽远距离传输的干扰信号。
采集网关包含多个RS485通信接口，分别通过RS485接口连接外部集散测控***和外部电网调度***。采集网关实现RS485上子设备的数据汇聚，实现对外部***的数据共享。
烟气检测装置实现对烟气传感器检测的数据的采集，并通过RS485通信总线将采集数据上报。烟气检测装置包括中央处理单元、模拟信息号检测单元和通信单元。其中，模拟信号检测单元连接外部烟气检测传感器。中央处理单元通过SPI接口与模拟信号检测单元通信。中央处理单元通过通信单元连接RS485总线。
如图3所示，模拟信号检测单元包括将电流信号转换为电压信号的信号调理电路和AD采样电路。其中信号调理电路包括AD620AR芯片，AD620AR芯片的电流输入端连接外部烟气检测传感器电流输出端，电压输出端连接AD采样电路的采样端。AD620AR芯片连接的参考电阻R1的阻值根据输入的电流范围和AD采样电路采样信号电压范围计算得出，用于调整对信号的放大倍数。R1的电阻值由R＝49.4K/(G-1)计算得出。其中，G为选定的放大倍数。
AD采样电路包括ADS83381芯片，ADS83381芯片的采样端连接AD620AR芯片的电压输出端，AD620AR芯片通过SPI接口与中央处理单元连接。ADS83381芯片将采集的电压信号通过SPI接口传输给中央处理单元。
如图4所示，通信单元包括MAX3082通信芯片以及光耦模块。MAX3082通信芯片控制接口通过光耦模块与中央处理单元连接。其中，光耦模块包含三个光耦。MAX3082通信芯片的RO输出端通过一路光耦连接中央处理单元的RX0接收端：中央处理单元的EN使能端通过另一路光耦连接MAX3082通信芯片的RE、DE端口；中央处理单元的TX0端通过第三路光耦连接MAX3082通信芯片的DI端口。MAX3082通信芯片输入输出接口端连接外部RS485通信总线。通过光耦实现通信总线和中央处理单元的电气隔离，提高了装置的抗干扰性。
烟气检测装置还包括用于显示烟气检测装置工作参数的LED显示屏，LED显示屏通过SPI接口与中央处理单元通信。
烟气检测装置还包括用于向外部仪表输出模拟电流信号的信号输出模块。中央处理单元通过SPI接口与信号输出模块连接，控制信号输出模块输出电流的大小。信号输出模块采用用MAX5661芯片输出电流信号。通过输出的电流信号控制外部仪表设备的显示。
中央处理单元采用STM32F103芯片作为控制芯片，STM32F103芯片还连接有用于存储数据的存储模和用于电压转换的供电模块，实现对采集数据的存储。
***工作时，烟气检测装置通过模拟信号检测单元实时采集传感器的数据，从而转换为烟气监测参数。烟气检测装置通过通信单元实现RS485总线上的通信，将采集数据通过采集网关汇聚，最后提供给本地监控主机和外部***。同时，烟气检测装置通过LED显示屏提供数据显示并通过信号输出模块将数据传输给外部仪表显示，即满足远程监控需求由满足的现场数据的查看。
Claims (6)
1.一种火电机组节能减排监测***，其特征在于：包括烟气检测装置、采集网关和本地监控主机，所述烟气检测装置和本地监控主机通过RS485总线连接采集网关，还包括用于扩展连接其它烟气检测装置的交换机，所述交换机通过RS485总线连接采集网关，所述交换机包含光纤接口；所述采集网关包含多个RS485通信接口，采集网关还分别通过RS485接口连接外部集散测控***和外部电网调度***；
其中，所述烟气检测装置包括中央处理单元、模拟信号检测单元和通信单元，所述模拟信号检测单元连接外部烟气检测传感器；中央处理单元通过SPI接口与模拟信号检测单元通信；中央处理单元通过通信单元连接RS485总线。
2.根据权利要求1所述的火电机组节能减排监测***，其特征在于：所述模拟信号检测单元包括将电流信号转换为电压信号的信号调理电路和AD采样电路，所述信号调理电路包括AD620AR芯片，AD620AR芯片的电流输入端连接外部烟气检测传感器电流输出端，电压输出端连接AD采样电路的采样端，所述AD620AR芯片连接的参考电阻阻值根据输入的电流范围和AD采样电路采样信号电压范围计算得出；所述AD采样电路包括ADS83381芯片，所述ADS83381芯片的采样端连接AD620AR芯片的电压输出端，AD620AR芯片通过SPI接口与中央处理单元连接。
3.根据权利要求1所述的火电机组节能减排监测***，其特征在于：所述通信单元包括MAX3082通信芯片以及光耦模块，MAX3082通信芯片控制接口通过光耦模块与所述中央处理单元连接，MAX3082通信芯片输入输出接口端连接外部RS485通信总线。
4.根据权利要求1所述的火电机组节能减排监测***，其特征在于：所述烟气检测装置还包括用于显示烟气检测装置工作参数的LED显示屏，所述LED显示屏通过SPI接口与中央处理单元通信。
5.根据权利要求1所述的火电机组节能减排监测***，其特征在于：所述烟气检测装置还包括用于向外部仪表输出模拟电流信号的信号输出模块，所述中央处理单元通过SPI接口与信号输出模块连接，控制信号输出模块输出电流的大小；所述信号输出模块包括用于输出电流信号的MAX5661芯片。
6.根据权利要求1所述的火电机组节能减排监测***，其特征在于：所述中央处理单元包括STM32F103芯片，所述STM32F103芯片还连接有用于存储数据的存储模和用于电压转换的供电模块。
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| CN111652778A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-09-11 | 许昌学院 | 一种交通行业节能减排统计与监测平台*** |
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- 2018-12-11 CN CN201822078316.9U patent/CN209184314U/zh not_active Expired - Fee Related
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