基于数据采集卡和精确温度计算的汽轮机组数据监测系统研究

论文摘要

随着数据采集技术的不断发展,数据采集在各个工业领域也得到持续的深入应用。运用数据采集技术,监测火电厂汽轮机组的各项运行参数,对于火电安全生产能够起到较为重要的作用。本文主要研究了汽轮机组的数据采集与处理技术。分析了汽轮机组数据监测系统的现状和存在的问题,引入了PCI数据采集卡,完成了多路异类信号的数据分离与处理,以及工程信号→物理信息→数据处理→设备参数的转换计算；重点研究了温度参数的计算方法,完成了Cu50和Pt100热电阻的阻值-温度双向关系计算和5种常用工业热电偶的温度-电势双向关系计算,解决了温度参数计算中最重要的Pt100铂热电阻实现温度补偿的算法优选；设计并实现了基于数据采集卡的实时数据监测系统。经半年多运行表明：系统运行稳定,可靠性高,实时性强,精度高,信息监测速度快,控制界面交互性好,受到运行人员的好评。对火电厂信息化、智能化的发展,具有重要的指导意义和较好的实用价值。数据监测系统包括传感器、信号线、工控机等设备,在较大范围内分布于汽轮机组的不同位置。对计算机系统而言,火电厂是一个强电磁干扰的外部噪声环境,因而系统的抗干扰、抗噪声能力还有待研究和改进。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和目的
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究工作面临的主要问题
• 1.4 本文工作
• 1.5 本文结构
• 第二章 基于巡检仪的实时数据监测系统分析
• 2.1 实时数据采集技术
• 2.2 火电厂数据采集基本需求分析
• 2.2.1 火电厂实时数据监测基本特点
• 2.2.2 汽轮机组实时数据监测基本需求分析
• 2.2.3 汽轮机组实时数据监测设计原则
• 2.3 火电汽轮机组实时数据系统的功能
• 2.4 基于巡检仪的数据监测系统的设备与通信分析
• 2.4.1 系统结构分析
• 2.4.2 各种设备的功能分析
• 2.4.3 系统通信协议分析
• 2.5 基于巡检仪的数据监测系统功能分析
• 2.5.1 系统主控软件模块研究
• 2.5.2 系统应用情况与效果分析
• 2.6 巡检仪数据监测系统缺点分析
• 2.7 小结
• 第三章 基于数据采集卡的实时数据监测系统方案设计
• 3.1 方案分析
• 3.2 系统设计
• 3.2.1 设备组成
• 3.2.2 硬件连接
• 3.2.3 软件开发环境
• 3.2.4 软件设计方法
• 3.2.5 软件开发前提
• 3.3 系统软件设计
• 3.3.1 软件模块组成
• 3.3.2 采集系统的GUI界面设计
• 3.3.3 数据采集卡控制模块设计
• 3.3.4 主控模块设计
• 3.4 校准计算与温度补偿
• 3.4.1 校准计算的依据
• 3.4.2 热电偶测温中的冷端补偿算法
• 3.5 基于计算修正的冷端补偿算法
• 3.5.1 PT100铂热电阻计算冷端补偿
• 3.5.2 PT100铂热电阻计算补偿方案
• 3.6 小结
• 第四章 精确温度计算的算法设计
• 4.1 算法设计基础
• 4.2 具体问题分析
• 4.3 解析法进行PT100铂热电阻温度—阻值计算
• 4.4 数值方法的优选
• 4.5 牛顿法与解析法的比较
• 4.6 小结
• 第五章 基于采集卡的实时数据监测系统的实现与应用
• 5.1 采集卡的驱动编程基础
• 5.2 采集系统的主控软件实现
• 5.3 数据计算模块
• 5.4 系统的软件运行效果
• 5.5 应用
• 5.6 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果