Устройство для контроля теплового режима узлов гидрогенераторов
Полезная модель относится к технике диагностирования теплового режима высоковольтных устройств гидрогенератора (обмоток статора, высоковольтных трансформаторов), а также узлов и систем, находящихся под воздействием сильных магнитных полей (подшипник, подпятник, система охлаждения. Задачей предлагаемого решения является обеспечение возможности увеличения количества подключаемых датчиков при уменьшении количества и протяженности кабелей связи. Это обеспечивается за счет децентрализации устройства. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для контроля теплового режима узлов гидрогенераторов, содержащем цифровые датчики температуры, подключенные через входной интерфейс к концентратору, включающему микроконтроллер и выходной интерфейс, соединенный с устройством визуализации, согласно решению, в качестве датчиков температуры выбраны датчики с интерфейсом 1 - Wire, в качестве входного интерфейса выбран интерфейс 1 - Wire, при этом микроконтроллер подключен к входному и выходному интерфейсам через гальванические развязки.
Полезная модель относится к технике диагностирования теплового режима высоковольтных устройств гидрогенератора (обмоток статора, высоковольтных трансформаторов), а также узлов и систем, находящихся под воздействием сильных магнитных полей (подшипник, подпятник, система охлаждения).
Используемые в настоящее время устройства диагностирования теплового режима узлов и систем гидрогенератора используют аналоговые каналы измерения значительной протяженности, что является источником погрешности измерения, а учитывая условия эксплуатации, - и источником помех значительной величины. Количество используемых аналоговых каналов равняется количеству точек измерения (количеству датчиков температуры). Недостатком данных устройств является сложность обработки аналоговых сигналов, низкая достоверность измерений, высокая зависимость результата от состояния аналогового канала, а также потребность в большом количестве каналов измерения (равном количеству точек контроля температуры).
Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерительно-вычислительного контроля теплового режима, содержащее датчик температуры, соединенный с модулем обработки, включающем плату обработки и оцифровки аналогового сигнала, модуль сигнализации, индикатор, дополнительные аналоговые и/или цифровые датчики и устройство сбора информации, соединенное с модулем обработки линией связи и имеющее выход на локальную вычислительную сеть, при этом модуль обработки дополнительно содержит модуль процессора, соединенный с платой обработки и оцифровки аналогового сигнала, модуль сопряжения внутреннего интерфейса модуля процессора с протоколом обмена линии связи.
При использовании аналоговых датчиков модуль обработки дополнительно содержит панель подключения аналоговых датчиков, блок коммутаторов, последовательно соединенных с платой обработки и оцифровки сигнала.
Устройство может содержать концентратор модульный, соединенный с модулем обработки, а в качестве датчиков использованы цифровые датчики.
Вводятся дополнительные модули обработки, параллельно подключенные между собой по внешнему интерфейсу линии связи (см. патент на полезную модель РФ №40674 МПК G 01 К 7/20).
Недостатком прототипа являются ограниченные возможности по количеству подключаемых датчиков, необходимость в большом количестве кабелей связи и их протяженности.
Задачей предлагаемого решения является обеспечение возможности увеличения количества подключаемых датчиков при уменьшении количества и протяженности кабелей связи. Это обеспечивается за счет децентрализации устройства.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для контроля теплового режима узлов гидрогенераторов, содержащем цифровые датчики температуры, подключенные через входной интерфейс к концентратору, включающему микроконтроллер и выходной интерфейс, соединенный с устройством визуализации, согласно решению, в качестве датчиков температуры выбраны датчики с интерфейсом 1 - Wire, в качестве входного интерфейса выбран интерфейс 1 - Wire, при этом микроконтроллер подключен к входному и выходному интерфейсам через гальванические развязки.
Устройство содержит концентратор 1, состоящий из микроконтроллера 2, выход которого подключен через гальваническую развязку 3 к выходному интерфейсу 4, например, RS-485. Вход микроконтроллера соединен с мультиплексором 5, который через гальванические развязки 6 соединен с интерфейсами 1 - Wire - 7, к каждому из интерфейсов подключены несколько датчиков температуры 8, количество которых выбирается из условия обеспечения необходимой скорости обработки данных и количества контролируемых узлов гидрогенератора (точек контроля). Датчики температуры 8 соответственно имеют интерфейс 1 - Wire и образуют каналы.
Устройство работает следующим образом: датчики температуры 8 устанавливаются в штатных точках контроля - в пазах статора, в сегментах подшипников, подпятников, а также в системе вентиляции. Микроконтроллер 2 обеспечивает через мультиплексор 5 подключение к нужному каналу и съем информации с датчиков в соответствии с протоколом обмена через входной интерфейс «1-Wire»-7. Далее микроконтроллер осуществляет преобразование информации и ее передачу через выходной интерфейс - 4 на устройство визуализации, например, локальную сеть предприятия, обеспечивающую визуализацию информации.
Предлагаемое решение позволяет полностью избавиться от аналоговых каналов и заменить его одним - цифровым.
Устройство для контроля теплового режима узлов гидрогенераторов, содержащее цифровые датчики температуры, подключенные через входной интерфейс к концентратору, включающему микроконтроллер и выходной интерфейс, соединенный с устройством визуализации, отличающееся тем, что в качестве датчиков температуры выбраны датчики с интерфейсом 1 - Wire, в качестве входного интерфейса выбран интерфейс 1 - Wire, при этом микроконтроллер подключен к входному и выходному интерфейсам через гальванические развязки.
