一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及本發明涉及垃圾填埋氣發電機組電站技術領域，具體涉及一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著能源短缺問題日益嚴重，人們對填埋氣的認識發生了變化，填埋氣體的主要成分是甲烷、二氧化碳和少量的微量氣體。它是一種溫室氣體，同時又是一種可燃氣體，具有很高的利用價值。垃圾填埋氣氣體發動機電站發電是將垃圾填埋場中產生的填埋氣作為燃料利用氣體機發電的技術，是一種將垃圾清潔化、資源化處理的利用方式。垃圾填埋氣氣體發動機電站監控系統作為電站的監控、保護核心，監測、控制氣體發動機電站的運行，提升機組綜合穩定性，安全性。

【發明內容】

[0003]為確保氣體發動機能夠安全、可靠、高效的運行，保證各項參數、報警及安全控制功能正常，本發明提供一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置及方法。
[0004]為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置由氣體機發動機監測裝置、氣體機發動機控制裝置、氣體機發動機安全保護裝置、氣體機發動機輔助控制裝置組成；氣體機發動機監測裝置與氣體機發動機控制裝置相連；氣體機發動機安全保護裝置與氣體機發動機控制裝置相連；氣體機發動機安全保護裝置通過氣體機發動機監測裝置與氣體機發動機控制裝置相連；
其中，氣體機發動機監測裝置通過電纜與氣體發動機的轉速傳感器壓力傳感器、溫度傳感器、數字量傳感器的信號傳輸接口相連；氣體機發動機控制裝置通過電纜與氣體發動機的停機裝置、節氣門、點火、空燃比、爆震的信號傳輸接口相連；氣體機發動機安全保護裝置通過電纜與氣體發動機的斷氣閥、轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、本安型傳感器、缸溫1至缸溫η的信號傳輸接口相連；氣體機發動機輔助控制裝置通過電纜與氣體發動機的電磁閥、滑油栗、冷卻水栗、冷卻風機的信號傳輸接口相連。
[0005]一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置，所述的氣體機發動機監測裝置由采集模塊
1、處理模塊1、顯示模塊I組成；所述處理模塊I的輸入端通過采集模塊I與氣體發動機的轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、數字量傳感器的信號傳輸接口相連，處理模塊I的輸出端通過電纜與顯示模塊I相連。
[0006]一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置，所述的氣體機發動機控制裝置由控制模塊
I1、處理模塊I1、控制按鈕I1、顯示模塊II組成，所述處理模塊II通過控制模塊II與氣體發動機的停機裝置、節氣門的信號傳輸接口相連，控制模塊II的第一輸入端與氣體機發動機監測裝置相連，控制模塊II的第二輸入端與氣體機發動機控制裝置相連；處理模塊II的輸入端與爆震的信號傳輸接口相連，處理模塊II的第一輸出端與點火、空燃比的信號傳輸接口相連，處理模塊II的第二輸出端與顯示模塊II相連。
[0007]—種垃圾填埋氣體發動機監控裝置，所述的氣體機發動機安全保護裝置由采集模塊II1、安全保護模塊、處理模塊II1、缸溫保護模塊組成，處理模塊III通過安全保護模塊與采集模塊III相連，采集模塊III通過電纜與氣體發動機的轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、本安型傳感器的信號傳輸接口相連；安全保護模塊的第一輸出端與斷氣閥相連，安全保護模塊的第二輸出端與氣體機發動機監測裝置相連，安全保護模塊的第三輸出端與氣體機發動機安全保護裝置相連；處理模塊III通過缸溫保護模塊與氣體發動機的缸溫1至缸溫η的信號傳輸接口相連；處理模塊III的輸出端與氣體機發動機輔助控制裝置相連。
[0008]一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置，所述的氣體機發動機輔助控制裝置由控制模塊IV、處理模塊IV、顯示模塊IV、控制按鈕IV組成，處理模塊IV通過控制模塊IV與氣體發動機的電磁閥、滑油栗、冷卻水栗、冷卻風機的信號傳輸接口相連；處理模塊IV的輸入端與控制按鈕IV相連，處理模塊IV的輸出端與顯示模塊IV相連。
[0009]一種垃圾填埋氣體發動機監控方法，包括:對氣體發動機的監測、安全保護、控制及輔助控制的方法；
1)對氣體發動機的監測方法，采用監測裝置對氣體發動機的各項運行參數進行采集、分析、處理、顯示、報警、存儲處理；分為信息采集、數據分析判斷、數據轉換、數據存儲、報警處理、數據顯示、遠程監控功能塊，信息采集模塊通過各種傳感器件將氣體發動機的各項運行參數采集轉換成系統可識別的數字信號傳入分析處理模塊；分析處理模塊通過對采集數據進行有效性判斷、數據修正、濾波處理、量值變換等處理后將數據最終轉換成易于識別的的狀態信號轉速、壓力、溫度，并送入數據存儲模塊及參數顯示模塊；報警處理模塊通過對寫入數據存儲模塊的數據結合氣體發動機不同運行工況進行分析判斷，對氣體發動機運行過程中出現的異常參數進行報警判斷，并將報警狀態信息傳遞給數據存儲模塊及參數顯示模塊；參數顯示模塊進行機組歷史報警信息、機組歷史運行信息等歷史數據進行查詢；存儲模塊是即時運行參數和歷史運行數據的存儲；遠程監控接口，提供RS485數據通訊接口、模擬量輸出接口、綜合報警數字量輸出接口等多種接口方便遠程監控；
2、所述的安全保護裝置，一種垃圾填埋氣體發動機安全保護裝置，安全保護裝置配置了開關量傳感器信號接口、編程指令接口、驅動控制接口，完成了轉速、壓力、溫度的信號采集和停機裝置、斷氣閥的控制。氣體發動機缸溫安全保護裝置能夠完成單缸溫度、平均缸溫、單列缸溫的采集，進行保留正常數據、排除故障數據處理運算，通過對缸溫度的處理分析，根據不同工況，給出功率管理控制器、斷路器、斷氣閥工作。主保護功能由安全保護裝置獨立完成，當安全保護裝置出現失效時由基本監控裝置自動開啟后備保護功能實現冗余。提高安全保護功能的可靠性，設計中在傳感器類型、線路故障、處理器故障、通訊故障等方面采取了一定措施。安全保護裝置獨立工作，安保數據通過內部總線通訊至基本監控裝置，通過參數顯示屏顯示且對外通訊至遠端計算機裝置。
[0010]3、所述的控制裝置是氣體發動機的動態穩定控制部分，該裝置主要包含點火控制模塊、空燃比混合控制模塊、節氣門控制模塊及爆震檢測模塊，氣體發動機監控裝置應用了一種方法實現不同工況趨于目標值穩定控制；通過CAN-bus通訊總線將四個功能模塊構建成一個聯動整體，通過CAN通訊、模擬量及開關量信號將各模塊之間的控制信息進行交換，實時監測燃氣機組的轉速、功率、燃氣溫度、燃氣壓力等信息，通過各個模塊之間的聯動調整，實現燃油發動機的功率閉環、轉速閉環、空燃比閉環、節氣門位置控制閉環、爆震控制閉環，提高燃氣發動機組控制的穩定性，實現氣體發動機的穩定運行。
[0011]4、輔助控制裝置一種垃圾填埋氣體發動機輔助控制裝置，包括:垃圾填埋氣體發動機滑油預供自動控制裝置、冷卻水系統溫度自動控制裝置。垃圾填埋氣體發動機滑油預供自動控制裝置，垃圾填埋氣體發動機滑油預供自動控制裝置主要對氣體發動機的滑油進行預供和脫硫置換等處理。在氣體發動機停機狀態時，裝置可自動定期控制電動滑油輸送栗運轉，按照所需時間間隔斷續對氣體發動機進行預潤滑，在氣體發動機運行狀態時電動滑油輸送栗停止運轉；裝置可自動將氣體發動機油底殼中潤滑油輸送至滑油脫硫裝置進行脫硫、除雜質，再將經過凈化處理的潤換油注入氣體發動機；冷卻水系統溫度自動控制，填埋氣體發動機冷卻水系統溫度自動控制裝置主要對氣體發動機冷卻水系統溫度進行調節控制。通過氣體發動機冷卻水溫度測量裝置實時測量氣體發動機冷卻水溫度，根據實時的氣體發動機冷卻水溫度自動調整電動三通閥的開啟角度和自動開啟/關閉冷卻風機，當通過自動調整后，氣體發動機冷卻水溫度仍高于溫度報警值(氣體發動機冷卻水溫度最高設定值)，氣體發動機冷卻水溫度高報警并通訊至遠端提示操作人員，同時降低機組50%的功率，若氣體發動機冷卻水溫度仍高于溫度報警值，機組自動卸載所有功率并停機；當氣體發動機停止運行，延時關閉循環水栗和冷卻風機。通過氣體發動機冷卻水壓力測量裝置實時測量氣體發動機冷卻水壓力，氣體發動機運行時，通過實時的氣體發動機若氣體發動機冷卻水壓力與設定值進行比較，若低于壓力設定值時做出相應報警和保護。
[0012]由于采用如上所述的技術方案，本發明具有如下優越性:
一種垃圾填埋氣體發動機監控裝置及方法，該垃圾填埋氣體發動機監控裝置包括:監測裝置、安全保護裝置、控制裝置、輔助控制裝置；監測裝置對氣體發動機的各項運行參數進行采集、分析處理、顯示報警等處理；安全保護裝置對氣體機進行安全系統的保護，提高系統運行的安全性；控制裝置對氣體發動機的動態穩