基于远程通信和学习功能的电厂火检监控系统

　　一、概述[1,2]

　　随着现代工业生产的发展，集散控制系统(DCS)、现场总线等技术的广泛应用和信息网络的建立，使控制系统的结构体系越来越灵活，信号传输方式也有了较多选择。运用通信技术、计算机控制技术构成的、能够远距离数据传送的通信系统，将生产过程中的参数远传到监控中心，通过上位机对数据进行处理、计算和识别，并按照控制要求给出一定的动作命令，实现参数的非现场直接处理。基于远程通信的系统模式将原来处于现场的DCS进行优化，充分利用灵活的通信方式，将适于现场环境的检测环节与需要一定运行环境的计算机环节在空间上予以分离，对于生产环境比较恶劣、生产系统构成较为大型的工业生产体系，采用该系统具有明显优势。在大型电站锅炉的火焰监控系统中，运用通信技术使被测参数远传至上层计算机(上位机)系统，在国内仅有部分电厂有类似工作，而在安徽省尚属首次，因此这是一项非常有意义的工作。

　　智能型通信系统是在上层计算机(上位机)中增加了具有学习功能的专家系统，对于现场检测环节送来的数据进行学习、计算和判断，并按不同的生产工艺点要求，提出监控指导。通信技术优化了原来的DCS，自学习专家系统提高了火焰监控水平。

　　构建基于远程通信的火检监控系统、并使专家系统能够正确判断生产状况的前提是远程传送来的数据必须能够真实地反映对象特性。任何一个监控系统，真正的性能质量保证的基础就是现场数据真实可靠。以电厂的300MW亚临界火电机组为例，在需要达到17MPa,540℃工艺点的锅炉中，需要通过炉膛压力、炉膛火焰状态、蒸汽温度、烟道温度、氧量以及冷热风、燃烧时的风粉比等较多的参数检测，从而判断出锅炉的燃烧状况，而火焰检测的数据则直接参与给粉机的控制和全炉膛灭火的保护控制系统中。因此，火焰检测数据的可靠和准确，是计算机控制系统的质量保证。本系统在完成硬件结构设计时，投入较大资金改善电厂锅炉相应的检测系统，提高通信环节的硬件质量，为远传通信系统具有的"学习"能力以及具有远程编程和控制功能奠定可靠、真实、精确的数据信息基础。

　　二、信号分析及硬件实现[3-5]

　　围绕电厂锅炉运行监控，现有的控制系统主要有协调控制系统(CCS)和锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)，这2个系统成为大容量火电机组DCS的重要组成部分。电厂火电机组锅炉火焰的检测过程是整个火电机组正常运行的关键，不仅每一个喷火口需要检测有无火焰，还需要探测火焰燃烧状况。电厂锅炉的燃烧状况与发电机组的工艺参数(例如超临界、超超临界)息息相关，构成火检系统的硬件保障在全部硬件体系中非常重要。