CN112684330A - 核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块，该系统包括电动阀、电气开关柜及与在线监测模块，电气开关柜通过一动力电源回路向电动阀提供动力电源，在线监测模块实时测量动力电源回路的电气参数及设备参数；在线监测模块包括：电源模块、传输接口、电气参数采集模块、设备参数采集模块、频率控制模块、信号转换模块、控制单元，控制单元包括自检模块，自检模块用于检测在线监测模块自身的运行状态参数。本发明的核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块，通过电气参数采集模块及设备参数采集模块实现了电气参数和设备参数的采集，通过频率控制模块实现高频率采集，通过自检模块实现自身的运行状态参数的检测。

Description

核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块

技术领域

本发明涉及自动监控领域，尤其涉及一种核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块。

背景技术

目前国内外针对电动阀电气参数在线数据监测的设备中，主要通过安装在开关柜内的在线监测模块对电动阀动力电源回路的电流和电压进行监测，该模块中配置了电压互感器、电流互感器、模块控制元器件及相关的信号接口，通过电压互感器和电流互感器采集动力电源电压和电流参数。

现有技术中的电动阀电气参数在线数据监测方式存在如下缺陷：

(1)数据采集频率较低，数据量较小，使得后续故障诊断不精准。

(2)数据采集模块没有自检功能，需要借助外部的专用设备进行校验，运行时无法自检测，可靠性难以持续保证。

(3)数据采集模块仅采集电流、电压信号，采集数据类型较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对以上缺陷，提供一种改进的核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块，解决了电气开关柜中动力电源回路的电气参数、设备参数采集问题；解决在线检测模块自校验问题；解决高频采集问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电厂电动阀参数在线监测系统，包括电动阀、与所述电动阀相连接的电气开关柜及与所述电气开关柜相连接的在线监测模块，所述电气开关柜用于通过一动力电源回路向所述电动阀提供动力电源，所述在线监测模块实时测量所述动力电源回路的电气参数及设备参数；其中，所述在线监测模块包括：

电源模块，用于提供电源；

传输接口，与所述电气开关柜相连接并用于信号传输；

电气参数采集模块，与所述传输接口相连接，所述电气参数采集模块用于实时监测所述动力电源回路的所述电气参数、并生成电气参数信号；

设备参数采集模块，与所述传输接口相连接，所述设备参数采集模块用于实时测量所述动力电源回路的所述设备参数、并生成设备参数信号；

频率控制模块，与所述电气参数模块和所述设备参数模块相连接、用于设置所述电气参数模块和所述设备参数模块的采集频率至少4kHz；

信号转换模块，与所述电气参数模块和所述设备参数模块相连接，所述信号转换模块用于将所述电气参数信号及所述设备参数信号进行模数转换；

控制单元，所述控制单元包括一自检模块，所述自检模块用于检测所述在线监测模块自身的运行状态参数，并判断所述运行状态参数是否超过运行状态安全阈值，并根据判断结果输出自检结果信号。

优选地，所述自检模块所检测所述在线监测模块自身的运行状态参数包括模块电气故障参数、信号通信故障参数、控制单元故障参数和输入输出故障参数。

优选地，所述电气参数采集模块所采集的所述电气参数包括三相动力电流、电压、视在功率、有功功率、频率、电能耗中的至少一种。

优选地，所述设备参数采集模块所采集的所述设备参数包括断路器分闸位置、断路器合闸位置、负载率中的至少一种。

优选地，所述核电厂电动阀参数在线监测系统包括数个所述电动阀、数个所述电气开关柜和数个所述在线监测模块，所述电动阀、所述电气开关柜和所述在线监测模块的数量一致。

优选地，所述核电厂电动阀参数在线监测系统还包括信号采集汇总柜，所述信号采集汇总柜通过总线和网络传输接口接收所有所述在线监测模块所述采集的所述电气参数信号和所述设备参数信号。

优选地，所述控制单元还包括报警模块，所述报警模块与所述自检模块相连接，并根据所述自检结果信号选择性地输出报警信号。

优选地，所述传输接口包括以太网接口、光纤接口、串口中的至少一种。

优选地，所述电气开关柜开有一模块隔间，所述在线监测模块设置在所述模块隔间内。

一种在线监测模块，包括前述的在线监测模块。

实施本发明的有益效果是：本发明的核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块中，通过电气参数采集模块及设备参数采集模块实现了电气参数和设备参数的采集，通过频率控制模块实现高频率采集，通过自检模块实现自身的运行状态参数的检测。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一些实施例中核电厂电动阀参数在线监测系统的原理示意图；

图2A-2D是图1中电气参数采集模块的电路图；

图3是本发明另一些实施例中核电厂电动阀参数在线监测系统的原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了本发明一些实施例中的核电厂电动阀参数在线监测系统，用于对电动阀10参数进行在线监测，实现对电气开关柜20中动力电源回路21的电气参数、设备参数采集；解决在线检测模块自校验问题；解决高频采集问题。

本发明实施例中核电厂电动阀参数在线监测系统包括电动阀10、电气开关柜20和在线监测模块30，其中，电气开关柜20与电动阀10相连接，电气开关柜20用于通过一动力电源回路21向电动阀10提供动力电源。在线监测模块30与电气开关柜20相连接，在线监测模块30用于实时测量动力电源回路21的电气参数及设备参数。优选地，电气开关柜20开有一模块隔间，在线监测模块30设置在模块隔间内。

在一些实施例中，在线监测模块30包括电源模块31、传输接口32、电气参数采集模块33、设备参数采集模块34、频率控制模块35、信号转换模块36和控制单元37。

其中，电源模块31用于提供电源。可以理解地，电源模块31用于为在线监测模块30提供电源，电源模块31可以为常见的有线、充电等形式，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

传输接口32与电气开关柜20相连接并用于信号传输。优选地，传输接口32包括以太网接口、光纤接口、串口中的至少一种。可以理解地，传输接口32的具体接口方式还可以为其他形式，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

结合图1、2A-2D所示，电气参数采集模块33与传输接口32相连接，电气参数采集模块33用于实时监测动力电源回路21的电气参数、并生成电气参数信号。电气参数采集模块33所采集的电气参数包括三相动力电流、电压、视在功率、有功功率、频率、电能耗中的至少一种。可以理解地，电气参数中的具体参数类型还可以包括其他电气相关参数，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。可以理解地，电气参数采集模块33的实现方式不限于图2A-2D所示的电路图，还可以包括其他形式，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

再如图1所示，设备参数采集模块34与传输接口32相连接，设备参数采集模块34用于实时测量动力电源回路21的设备参数、并生成设备参数信号。设备参数采集模块34所采集的设备参数包括断路器分闸位置、断路器合闸位置、负载率中的至少一种。可以理解地，设备参数中的具体参数类型还可以包括其他电气相关参数，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

频率控制模块35与电气参数采集模块33和设备参数采集模块34相连接、用于设置电气参数采集模块33和设备参数采集模块34的采集频率维持至少4kHz。设置频率控制模块35的好处是，通过频率控制模块35来将电气参数采集模块33和设备参数采集模块34的采集频率维持至少4kHz，实现了电气参数和设备参数的高频采集。可以理解地，采集频率还可以根据具体需求进行人工设置或者自动设置，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。可以理解地，频率控制模块35可以使用已有技术中常见的频率控制电路、频率控制芯片等方式实现频率控制，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

信号转换模块36与电气参数采集模块33和设备参数采集模块34相连接，信号转换模块36用于将电气参数信号及设备参数信号进行模数转换。可以理解地，信号转换模块36可以使用已有技术中常见的信号转换电路、信号转换芯片等方式实现模数转换，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

控制单元37包括自检模块371和报警模块372。自检模块371用于检测在线监测模块30自身的运行状态参数，并判断运行状态参数是否超过运行状态安全阈值，并根据判断结果输出自检结果信号。具体地，自检模块371所检测在线监测模块30自身的运行状态参数包括模块电气故障参数、信号通信故障参数、控制单元故障参数和输入输出故障参数。可以理解地，运行状态参数还可以包括其他形式，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

报警模块372与自检模块371相连接，并根据自检结果信号选择性地输出报警信号。可以理解地，报警信号的表现方式可以为灯光、报警声等形式或其他形式，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。

结合图1-3所示，在一些实施例中，核电厂电动阀参数在线监测系统可包括数个电动阀10、数个电气开关柜20和数个在线监测模块30，电动阀10、电气开关柜20和在线监测模块30的数量一致。核电厂电动阀参数在线监测系统还包括信号采集汇总柜40，信号采集汇总柜40通过总线38和网络传输接口41接收所有在线监测模块30采集的电气参数信号和设备参数信号。

本发明一些实施例中还包括一种在线监测模块，与前述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例中核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块实现了多种电气参数的测量，包括动力电流(三相)、电压、功率(视在功率、有功功率)、频率、电能耗等实时电气运行参数。监测断路器的分、合闸位置，负载率等设备运行信息。

本发明实施例中的核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块还具备高频采集效果，实现了电气参数的高频采集，采集频率为至少4kHz。

本发明实施例中的核电厂电动阀参数在线监测系统及在线监测模块还具备自校验效果，实现了在线监测模块的自校验功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，包括电动阀(10)、与所述电动阀(10)相连接的电气开关柜(20)及与所述电气开关柜(20)相连接的在线监测模块(30)，所述电气开关柜(20)用于通过一动力电源回路(21)向所述电动阀(10)提供动力电源，所述在线监测模块(30)实时测量所述动力电源回路(21)的电气参数及设备参数；其中，所述在线监测模块(30)包括：

电源模块(31)，用于提供电源；

传输接口(32)，与所述电气开关柜(20)相连接并用于信号传输；

电气参数采集模块(33)，与所述传输接口(32)相连接，所述电气参数采集模块(33)用于实时监测所述动力电源回路(21)的所述电气参数、并生成电气参数信号；

设备参数采集模块(34)，与所述传输接口(32)相连接，所述设备参数采集模块(34)用于实时测量所述动力电源回路(21)的所述设备参数、并生成设备参数信号；

频率控制模块(35)，与所述电气参数采集模块(33)和所述设备参数采集模块(34)相连接、用于设置所述电气参数采集模块(33)和所述设备参数采集模块(34)的采集频率至少4kHz；

信号转换模块(36)，与所述电气参数采集模块(33)和所述设备参数采集模块(34)相连接，所述信号转换模块(36)用于将所述电气参数信号及所述设备参数信号进行模数转换；

控制单元(37)，所述控制单元(37)包括一自检模块(371)，所述自检模块(371)用于检测所述在线监测模块(30)自身的运行状态参数，并判断所述运行状态参数是否超过运行状态安全阈值，并根据判断结果输出自检结果信号。

2.根据权利要求1所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述自检模块(371)所检测所述在线监测模块(30)自身的运行状态参数包括模块电气故障参数、信号通信故障参数、控制单元故障参数和输入输出故障参数。

3.根据权利要求1所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述电气参数采集模块(33)所采集的所述电气参数包括三相动力电流、电压、视在功率、有功功率、频率、电能耗中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述设备参数采集模块(34)所采集的所述设备参数包括断路器分闸位置、断路器合闸位置、负载率中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述核电厂电动阀参数在线监测系统包括数个所述电动阀(10)、数个所述电气开关柜(20)和数个所述在线监测模块(30)，所述电动阀(10)、所述电气开关柜(20)和所述在线监测模块(30)的数量一致。

6.根据权利要求5所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述核电厂电动阀参数在线监测系统还包括信号采集汇总柜(40)，所述信号采集汇总柜(40)通过总线(38)和网络传输接口(41)接收所有所述在线监测模块(30)所述采集的所述电气参数信号和所述设备参数信号。

7.根据权利要求1-6任一项所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述控制单元(37)还包括报警模块(372)，所述报警模块(372)与所述自检模块(371)相连接，并根据所述自检结果信号选择性地输出报警信号。

8.根据权利要求1-6任一项所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述传输接口(32)包括以太网接口、光纤接口、串口中的至少一种。

9.根据权利要求1-6任一项所述的核电厂电动阀参数在线监测系统，其特征在于，所述电气开关柜(20)开有一模块隔间，所述在线监测模块(30)设置在所述模块隔间内。

10.一种在线监测模块，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的在线监测模块(30)。

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