数字传输方案在发电厂锅炉炉管泄漏监测中的应用

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1、〔字传输方案在发电厂锅炉炉管泄漏监测中的应用刘俊王政斌南京华展电力魁技有限公司技术部摘要：锅炉炉管泄編监测装置棊于声学检测原理，通过智能传感器采集锅炉燃烧时的声音信号，建模分析并与监测到笄常后发出报警，及时提醒运行人员进行故障排除及计划停机。目前在火电机组中安装使用广泛。目前市场上普遍的产品架构及传输模式均釆用模拟量信号进行。随着“工业以太网”的发展趋势要求，数字化的传输架构及处理方案逐步应市场需求而出，显现出独特的优势。本文着重论述了数字化传输及信号处理方案在实际应用屮的优点及发展方向。关键词：锅炉;炉管泄漏;泄漏监测;模拟量;

2、数字传输;工业以太网;作者简介：刘俊（1980-）,男，江苏南京人，木科，技术工程师，主要研究方向:弱电控制。随着发电技术的发展，现代发电厂锅炉已进入大容量、高参数时代，锅炉承压管介质压力不断提高，承压管数量不断增多，锅炉炉管一旦发生泄漏将直接影响发电机组的安全、经济运行，锅炉四管早期泄漏的及吋发现冇利于电厂防止机组计划外停运，并减轻二次泄漏造成的破坏，缩短炉管泄漏的检修工期、减轻劳动强度。锅炉正常运行时，燃料燃烧、烟气流动、灰粒无规则撩击金属的表面等都会在锅炉内部产牛.较强的噪音，如何IX别正常的锅炉背景噪音和炉管泄漏所产牛.的

3、噪音是能否准确反映泄漏状态的关键问题。全数字锅炉炉管泄編监测装置棊于声学检测原理，通过耐高温全数字智能传感器采集锅炉燃烧时的声音信号，应用先进的特征提取技术，提取炉内声音的时域、频域特征，建立有效识别正常竹景噪声与泄漏信号的特征向量，采用基于最〔字传输方案在发电厂锅炉炉管泄漏监测中的应用刘俊王政斌南京华展电力魁技有限公司技术部摘要：锅炉炉管泄編监测装置棊于声学检测原理，通过智能传感器采集锅炉燃烧时的声音信号，建模分析并与监测到笄常后发出报警，及时提醒运行人员进行故障排除及计划停机。目前在火电机组中安装使用广泛。目前市场上普遍的产品

4、架构及传输模式均釆用模拟量信号进行。随着“工业以太网”的发展趋势要求，数字化的传输架构及处理方案逐步应市场需求而出，显现出独特的优势。本文着重论述了数字化传输及信号处理方案在实际应用屮的优点及发展方向。关键词：锅炉;炉管泄漏;泄漏监测;模拟量;数字传输;工业以太网;作者简介：刘俊（1980-）,男，江苏南京人，木科，技术工程师，主要研究方向:弱电控制。随着发电技术的发展，现代发电厂锅炉已进入大容量、高参数时代，锅炉承压管介质压力不断提高，承压管数量不断增多，锅炉炉管一旦发生泄漏将直接影响发电机组的安全、经济运行，锅炉四管早期泄漏的

5、及吋发现冇利于电厂防止机组计划外停运，并减轻二次泄漏造成的破坏，缩短炉管泄漏的检修工期、减轻劳动强度。锅炉正常运行时，燃料燃烧、烟气流动、灰粒无规则撩击金属的表面等都会在锅炉内部产牛.较强的噪音，如何IX别正常的锅炉背景噪音和炉管泄漏所产牛.的噪音是能否准确反映泄漏状态的关键问题。全数字锅炉炉管泄編监测装置棊于声学检测原理，通过耐高温全数字智能传感器采集锅炉燃烧时的声音信号，应用先进的特征提取技术，提取炉内声音的时域、频域特征，建立有效识别正常竹景噪声与泄漏信号的特征向量，采用基于最近邻（NN）原则的输出观察向量计分方法进行模式识

6、别，具有在强背景噪声下有效识别微小泄漏的高识别率。一旦捕捉泄漏信号将延时跟踪分析，信号达到阈值后将发出报警。设备的处理核心为HZLA系列全数字智能传感器。该传感器在硬件上采用成熟稳定的高性能ARM芯片，软件上采用模块化分层设计和DSP技术，具有功能强大、稳定好、性价比高等持点。全数字化传感器即可以自成系统实现单点的实时检测，也可以多点联网（工业以太网）监测，实现全炉全方位的实吋监测与漏点定位报警。2装::结构及原理系统框架如图1所示（传感器与设备间采用网线即数字信号传输）。图1系统框架下载原图装置是基于声学检测原理，通过改进型波导

7、管、声发射原理传感器、基于嵌入式系统、工业以太网通讯技术的全数字锊能传感器形成网络结构，实时监测电厂锅炉燃烧时的背景噪音，由智能传感器完成对背景噪音信号的实时数据采集，经过泄漏判断模型的处理，处理结果超过阀值持续6分钟，传感器输出异常状态，连续持续12分钟后传感器输出泄漏状态，传感器用数字通讯信号的方式高速传输到上位机，上位机有效的管理各测点状态，实现电厂锅炉炉管泄漏的预警、报警与漏点的定位。3性能指标对比3.1—代产品技术特点（目前市面多数为一代产品）（1）结构:信号调理_〉上位机（2）传感器与上位机之间用模拟信号传输，经常出现

8、因干扰失真而导致误报的情况发生；（3）所有测点依赖于上位机进行数据分析处理，一旦上位机瘫痪，系统全部失灵。3.2二代产品技术（数字化）特点（市面少数为二代产品）（1）结构:信号调理_〉信号采样_〉上位机(2)通讯数据量非常大，所以对在锅炉本体周围的