[发明专利]电厂实时动态3D水平衡监测系统及其工作方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种基于实时监控、可视化表达、数据分析和数据挖掘的电厂水平衡监测系统，尤其是能动态 地追溯水平衡变化的过程，分析内在变化规律，用以优化工艺流程，为电厂节水措施的制定提供依据，尤其是 一种电厂实时动态3D水平衡监测系统。

(二)背景技术：

目前，公知的电厂水平衡试验，是以DL/T.606.5-2009《火力发电厂能量平衡导则第5部分：水平衡试验》 以及其他相关的规范为技术依据，对电厂各种取水、用水、排水和耗水水量进行阶段性测定，用以查明电厂用 水情况，正确评价发电厂用水水平，为制定合理的单位发电量取水量、耗水量等定额指标提供依据。监控系统 方面，目前电厂普遍使用的PI系统是一个可扩展的标准接口库，能够连接多种不同运行模式的过程监控系统或 自动操作系统等，用以采集和存储现场生产数据，执行后台计算。

但是，水平衡试验不论是否停水进行，都仅能准确反馈测试期间的平衡情况，而非实时的、动态的平衡结 果。且一般情况下火电厂的水平衡试验均为3～5年一次，空白期间的用水情况在一定程度上缺乏监管，若在此 期间出现问题则难以及时发现解决，容易导致单位发电量水耗超标等水资源利用不充分或浪费的现象。同时目 前普遍使用的监控系统，所得数据仅能作出基础的分析，例如数据超限、数据分布情况等，在针对决策的辅助 功能上存在缺失，难以满足日益增长数据分析和应用需求。

(三)发明内容

本发明的目的是为了克服现有水平衡试验的阶段性和传统数据应用缺乏适应性和决策辅助性的不足，本发 明提供一种基于实时监控、可视化表达、数据分析和数据挖掘的电厂实时动态3D水平衡监测系统，该监测系统 不仅能实时动态的反映水平衡的变化情况，而且能对数据进行深入挖掘，根据气候变化、水温变化因素对工艺 运行参数的优化提出有针对性的辅助建议。

本发明的技术方案：电厂实时动态3D水平衡监测系统，其特征在于它包括：

数据采集模块：用于采集流量数据；

数据传输模块：实时回传数据采集模块采集的数据；

数据存储模块：监控中心；

数据分析应用模块；

所述数据采集模块在各采集点采集水量数据，通过数据传输模块将数据传输至数据存储模块，数据存储模 块将数据传输至数据分析应用模块。

所述数据采集模块包括具有记录瞬时流量和累积流量的功能的表计和辅助测量仪表；所述数据采集模块设 置在需要采集数据的管道上。

所述表计采用插入式电磁或超声波流量计用于不允许断管安装表计的生产区部分，采用旋翼式水表用于生 活区部分及冲洗部分。

所述数据传输模块采用无线方式进行，同时采用保证数据传输不被磁场干扰的通讯网络。

所述数据传输模块采用物联网无线通讯技术。

所述数据传输模块采用GPRS、ZigBee、卫星通讯或射频相结合的通讯方式；一个移动基站理论上可覆盖半 径约30公里左右的范围，且考虑到大部分的电厂设置在远离城市中心的位置，干扰较少，所以工业水源地与离 厂区距离在30公里之内的采用GPRS通讯方式；水源地距离超过30公里的，需要监控范围较大的情况下，宜采 用卫星通讯保证数据的有效及时传输；厂区内水表数据采集通讯网络采用ZigBee网络；生活区表计通讯采用射 频数据通信方式。

所述数据采集模块通过远程I/O采集装置采集辅助参数；所述辅助参数包括必要参数和电厂DCS可共享数 据；所述必要参数包括压力、温度、液位；所述电厂DCS可共享数据包括水质，湿度、烟气含量特殊工艺参数。