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火力发电厂SK-LX-2000斗轮机无线控制装置
发布者:admin 发布时间:2016-7-7 11:35:00 阅读:803

一、概述
某火力发电有限公司原来老厂输煤系统采用3台5T桥抓上煤,新厂2*300MW机组输煤系统采用1 台悬臂斗轮堆取料机,桥抓较斗轮机效率低、故障率高,斗轮机高效、连续作业的功能,在火力发电企业生产经营中占有举足轻重的地位,现场斗轮机具体参数如下:取料出力为1000 t/h,堆料出力为1300 t/h, 有效行程800M左右,斗轮机到地面输煤程控距离在1500米左右。目前斗轮机与地面依靠一根24芯的扁电缆通信,实现斗轮机与地面皮带的联锁,扁电缆在斗轮机来回行走过程中易出现电缆断芯,同时也易出现电缆被煤块砸坏情况,扁电缆出现断股、断芯,导致联锁信号丢失,发生“跑煤”现象,跑煤后需要一段时间来清理积煤,导致出现上煤不即时的情况。严重影响输煤系统的正常运行,而且维修工作量很大,更换电缆的费用高,尽快解决斗轮机联锁电缆的问题,势在必行。
二、斗轮机联锁控制电缆目前存在的问题
2.1  斗轮机联锁控制电缆损坏后,斗轮机与地面皮带无法联锁,导致经常跑煤,清理跑煤需要停机,不能即时给锅炉上煤,影响机组安全运行。
2.2  斗轮机联锁控制电缆经常出现断芯问题:斗轮机来回运动中工作,电缆在地面来回弯曲,经常出现断芯问题,备用芯更换完毕就要更换新电缆。
2.3  斗轮机联锁控制电缆被煤块砸断问题:电缆布置于斗轮机轨道侧面的地面,经常出现大煤块或石头扎断电缆。
2.4  电缆更换时间长问题:更换一次电缆需要6个人1-2天的工时。
2.5  电缆更换和维护费用高问题:每10年需要更换2-3次,换电缆一次材料和人工需4-5万,每10年需要更换1次电缆卷筒,换电缆卷筒一次材料和人工需6-7万,10年的维护费用需要4.5+6.5=11万。
2.6  电缆卷筒故障率高问题:当电缆卷筒有问题时,本应该放电缆时,它在收电缆,造成电缆拉断。
2.7  斗轮机联锁电缆感应电问题:从控制室到斗轮机中间端子箱的电缆,因感应电的原因,经常出现继电器吸合后不能断开,让联锁失去作用。
编号 方案名称 描述
1 更换质量更好的进口电缆 进口电缆的耐弯折性能相比国产的好,因为斗轮的工作现场环境恶劣,电缆随时可以拉断和扎断,所以不能彻底解决问题
2 改滑触线 把斗轮机的联锁电缆改成多极滑触线,滑触线的触头不封闭,在煤粉的影响下,会出现接触不良,造成联锁与信号丢失,滑触线容易产生感应电,影响联锁信号。
3 改造成光纤 采用在电源电缆里增设光纤,光纤很细,极易被拉断
4 改造成模拟电台传输 模拟电台是由对讲机无线传输原理发展而来,传输的信号是模拟信号,容易受到对讲机等无线设备的干扰,传输的可靠性不高。
5 改造成跳频数字无线技术的控制系统 数字无线技术就像CDMA手机,数字传输和加密,不会出现勿动,再加上跳频技术,频率每发送一次就换到另一个频率点上,主动避开干扰,采用此项技术,完全代替控制电缆,彻底解决斗轮机移动电缆问题。
6 SK-LX-2000斗轮机无线控制系统 经过在多个电厂科研实践,南京苏控自动化设备有限公司研发的SK-LX-2000斗轮机无线联锁控制系统采用跳频数字无线技术,在华能临沂发电厂、华能黄台发电厂、华能莱芜、华润南京电厂、徐州华鑫发电厂、盐城发电厂、东风十堰电厂、等多年现场应用的良好业绩。
三、解决问题的方案
根据以上几种方案判断选择最佳的方案是第六种方案,改造成南京苏控电力的SK-LX-2000斗轮机无线控制系统,简单可靠,性价比高,现场只要将斗轮机和输煤程控的原来的控缆解开包好对于接入无线控制箱的线就可以,所有到无线箱的线和无线箱输出的线均为无源干接点,另拆下来的控制线还可以继续保留做好相关记号作为备用(无线几乎不出问题),真正在做到双重保护,安全系数大大提高。
四、SK-LX-2000斗轮机无线控制系统组成 
南京苏控电力自动化设备有限公司生产的SK-LX-2000斗轮机无线系统系统由SK-LX-2000/Z型主机控制箱、SK-LX-2000/C型从机控制箱、SK-2000数传电台,以及天线、馈线、避雷器、电源等和相关附件组成。SK-LX-2000/Z型主机控制箱安装于斗轮机对面的输煤程控远程站或输煤程控的电缆夹层的墙上,SK-LX-2000/C型从机控制箱安装于斗轮机尾部PLC室内。主机控制箱与输煤程控端子排之间布置1根14芯的对接电缆,从机控制箱与斗轮机PLC端子排布置1根14芯的对对接电缆,主机控制箱与主机天线之间布置1根馈线,从机控制箱与从机天线之间布置1根馈线,主机天线和从机天线之间采用数字无线信号经行传输,实现斗轮机与输煤程控之间的联锁信号的无线传输和监控。
4.1   主机控制箱(不锈钢户外型)  
4.1.1 主机控制箱由SK-LX-2000/Z型主机控制装置、开关电源、SK-2000数传通信模块、隔离端子模块等组成,主要完成将连接到主机控制箱端子排的开关量信号编码成一组加密的数据,通过无线设备和系统发射给对面的从机控制箱,同时把对面从机控制箱发来的无线数据解码成开关量,由端子排输出。
4.1.2 主机控制箱安装于斗轮机对面的输煤程控远程站或输煤程控的电缆夹层的墙上。
4.1.3 主机控制箱与输煤程控端子排之间布置1根14芯的对接电缆。
4.2   从机控制箱(不锈钢户外型) 
4.2.1  SK-LX-2000/C从机控制箱和主机控制箱硬件完全一样,只是软件不同。
4.2.2  从机控制箱安装于斗轮机尾部PLC室内。
4.2.3  从机控制箱与斗轮机PLC端子排布置1根14芯的对接电缆。
4.3  主机控制装置
4.4  主机控制装置主要完成开关量转换为数据的编码和解码,采用CRC加密技术,实现开关量的加密编解码。
4.5  SK-2000无线通信模块
   主要完成将数据转换成数字无线信号和将无线信号转换成数字信号。具体参数如下:
参数性能 主站 从站
工作电压 AC160V-265V AC160V-265V
工作方式 调频扩频双向互发,每秒自动改变64次频段 调频扩频双向互发,每秒自动改变64次频段
电台功率 <30W <30W
工作温度 -30°~60° -30°~60°
工作湿度 10%-95% 10%-95%
信号响应延迟时间 <0.5S <0.5S
控制箱防护等级 IP65 IP65
无线模块射频功率 2.5-25W 2.5-25W
频率范围 220MZ-240MHZ 220MZ-240MHZ
接口类型 串口(标配)rs232,RS485 串口(标配)rs232,RS485
通信距离 普通型2000米,增强型5000米 普通型2000米,增强型5000米
信道间隔 12.5KHZ 12.5KHZ
频率稳定 1.5PPM 1.5PPM
误码率/灵敏度 108dBm@10-6BER 108dBm@10-6BER

4.6  天线
主要完成将无线信号转换成无线电波,发射到空气中,用时也完成将无线电波转换成无线信号。
4.7  馈线
连接通信模块和天线,主要实现将将室内的无线信号传输到室外,或者将金属箱内的无线信号传输到箱外。
4.8  隔离继电器模块
将来自对方的AC220V信号转换成空接点信号,完成信号隔离,提高输入信号的抗干扰性能,同时防止强电进入控制装置(CPU),保护CPU。
五、系统技术参数
5.1  SK-LX-2000/Z主机控制箱
  外型尺寸与安装方式:SK-LX-2000/Z型主机:不锈钢户外设计,外型尺寸600×500×150mm(高×宽×厚),安装方式:壁挂安装,4个M8膨胀螺钉固定。
 工作温度:-30℃~+60℃
  工作湿度:10%~95% (无冷凝)
  运行方式:长时间不间断
  工作方式:调频扩频双向互发,每秒自动改变64次频段
 重 量:SK-LX-2000/C型主机控制箱15Kg
 信号数量:斗轮机至地面8路开关量(有6路备用)
 地面至斗轮机6路开关量(有4路备用)
 输入信号类型:空接点或AC220V有源信号(默认)、DC110V 48V 24V(定制)
 输出信号类型:继电器:接点容量AC250V/DC30V以下;阻性负载2A、感性负载70VA

5.2 SK-LX-2000/C从机控制箱硬件参数与从站基本一样。
5.4  SK-2000天线
 增益大于10db
 防护等级大于IP56
 电源:DC12V/2A
六、斗轮机与输煤程控的对于点
6.1  斗轮机计划堆料时,地面输煤程控给斗轮机发一个允许堆料干接点信号。
6.2  斗轮机堆料运行时,斗轮机运行后给地面输煤程控发一个堆料运行干接点信号。
6.3  斗轮机堆料时出现斗轮机故障时,斗轮机给地面输煤程控发堆料故障干接点信号。
6.4  斗轮机计划取料时,地面输煤程控给斗轮机发一个允许取料干接点信号。      
6.5  斗轮机取料时,斗轮机取料运行后给地面输煤程控发一个取料运行干接点信号。
6.6  斗轮机取料时出现斗轮机故障时,斗轮机给地面输煤程控发取料故障干接点信号。
七、SK-LX-2000斗轮机无线控制设备相关介绍
1、SK-LX-2000无线控制怎么实现无线传输功能:
数字无线电台+PLC将开关量或者模拟量信号编码成一组加密的数据,通过无线设备发射给对面的从电台控制箱,从电台+PLC将无线数据解码成开关量或者模拟量,同理从电台箱也可以和主电台箱之间实现互发。
2、SK-LX-2000无线技术有哪些先进性:
我们提供的所有无线产品均采用数字无线技术。数字无线技术是近几年才发展起来的高科技技术,无线发射和接收均为数字信号,低功耗、抗干扰能力强、通讯可靠。数字无线技术不同于常规模拟电台,如果说常规模拟电台是G S M手机,则数字无线技术是CDMA手机,更可靠、环保。
3、无线传输距离:
SK-LX-2000电台配置全向型天线传输距离在2公里,如果配上专用天线传输距离在5公里。
4、数字无线技术怎样实现抗干扰:
数字无线技术采用了FHSS(跳频扩频)技术,通讯频率每秒钟自动改变64次频率点,主动避开干扰的频率点。
5、开关量和模拟量信号在传输过程中会不会出现“误动”和“拒动”:
无线信号在传输的过程中采用128位加密技术和C R C校验技术,确保不会出现信号”误动“;采用数据重传技术,当数据受到干扰出现丢失的时候,主机会不断给从机补发数据,直到从机收到信号,确保不会因信号丢失而”拒动”。
6、无线设备的工作频率是否需要无委会申请和交费:
我们提供的所有无线设备均工作在220-240 M H z频段,属于I S M频段。IS M(工业、科学、医疗)频段属于全球免费频段,无需向国家无线电委员会申请,免交费。(GSM手机频段:900/1800 M H z ,CDMA手机频段:800MHz,对讲机频段:400-470MHz)
7、无线设备对人体会不会有影响,会不会干扰其他设备:
我们提供的无线设备常规功率2.5 W,是对讲机(5 W)50%,不会对人体造成伤害,也不会对其它无线设备造成影响。
8、无线设备在潮湿或粉尘多的环境下是否可以正常工作:
SK-LX-2000无线设备内部的线路板浸过一层军用三防胶,在潮湿或粉尘多的条件下可以长期工作。(若露天安装,建议选用)
9、SK-LX-2000无线设备是否有防雷措施:
无线设备已配置避雷器,但安装时还是要尽量避免雷区。

 

 

 

 


八、改造范围与施工流程

时间 工作内容
第1天 办理开工手续
第2天 在斗轮机上安装从机控制箱、天线、馈线、连接从机控制箱到斗轮机PLC端子排的1根14芯电缆;在输煤远程站或输煤集控室安装从机控制箱、天线、馈线、连接主机控制箱到输煤程控PLC端子排的1根14芯电缆
第3天 加电静态调试、动态调试,编写竣工资料和培训检修和运行人员
说明 整个改造过程斗轮机只停机接线2-4个小时即可
现场安装图片:
      

      


  

 

  


      

 、
 
九.经济效益分析:
堆取料机无线控制改造经济分析  (计算单位10年  单位万元)
项目 改造前(控制拖缆方式) 10年 改造后(无线控制方式)
1 控制电缆经常断芯或者彻底拉断,斗轮机因电缆断芯而失去联锁,经常出现“跑煤”,“跑煤”一次的损失:人工费100元,当“跑煤”时,人为拉动拉绳开关,整个输煤皮带都停止,皮带电机启动一次的电费100元,按每15天“跑煤”1次计算,一共损失200*360/15*10=48000元。 4.8 更换南京苏控电力公司生产的SK-LX-2000斗轮机无线联锁控制系统后,取消以前的斗轮机联锁控制电缆,采用非接触传输信号技术、数字无线技术、跳频和扩频技术,可以做到免维护,免故障;还可以解决斗轮机联锁电缆感应电问题;从控制室到斗轮机中间端子箱的电缆,因感应电的原因,经常出现继电器吸合后不能断开,让联锁失去作用。
2 电缆更换和维护费用高问题;每10年需要更换2次,换电缆一次材料和人工需4-5万, 9 不使用电缆,也就不用更换电缆
3 每10年需要更换1次电缆卷筒,换电缆机械卷筒一次材料和人工需6-7万 6.5 不使用电缆,也就不用使用电缆机械卷筒
4 电缆拉断后,造成不能即时给锅炉上煤事件,严重影响发电安全,一旦造成事故,损失不可估量    
  电缆卷筒磁滞电机功率3KW*2=6KW,长期工作,10年的电费支出也很高   Sk-LX-2000斗轮机无线联锁控制系统所有功率加在一起为60W,可以忽略不计
5 合计: 20万以上 
6 结论:斗轮机联锁控制电缆10年的维护和材料费用20万以上,改造一套南京苏控公司SK-LX-2000斗轮机无线控制系统常规费用在很短时间就能收回成本,将斗轮机控制联锁电缆升级SK-LX-2000斗轮机无线联锁控制系统,可以节约成本,同时斗轮机上煤的自动化,免维护水平上升到一个新的高度,减少维护量,有利于减员增效,节能环保,将斗轮机控制联锁电缆升级SK-LX-2000斗轮机无线联锁控制系统,将电厂的管理水平提高到一个新的高度。

 

 


十.供货清单
SK-LX-2000斗轮机无线控制报价清单
                                                      单价:元
序号 名  称 规格和型号 单位 数量 备  注
1 无线电台 SK-2000 台 2 功率2.5-25W可选
2 专用电源 DC24V/DC12V 个 2 明纬200W
3 全向天线 1.2米 个 2 12DBi     5.8GHz
4 馈线 50 米 50 7DFB
5 主机控制箱(含主PLC) SK-LX-2000-Z 台 1 南京苏控电力
不锈钢户外设计
6 从机控制箱(含从PLC) SK-LX-2000-C 台 1 南京苏控电力
不锈钢户外设计
7 系统集成费  套 1 含继电器及各种跳线、端子等
8 现场辅材 防水胶带、胶泥、对接电缆、支架和螺丝等 套 1 

9 安装    
10 运输调试    
注:1、本着次报价为含税及运费价,我方提供现场安装和调试服务;
2、交货期:合同生效后15个工作日;3、质保期:三年;
4、本次报价为开关量DI8入,DO8出,可扩展模拟量输出
  改造后可降低成本,提高安全生产效率,效果良好具体可以联系以下单位:
1、华能临沂发电厂斗轮机无线  燃料郑尚印主任13562991569  0539-7062559
2、华能济南黄台发电厂斗轮机无线 电气检修  陈新波 13505411598  0531-85682268
3、华能莱芜发电厂斗轮机无线  燃料蔺主任  13666347670
4、华润南京化工园发电厂斗轮机无线 燃料盛玉林 13951869844
5、华能金陵发电厂 无线装置 生产部韦工 15901595053
6、国信盐城发电厂 无线装置 燃料卢中奎 13921800390
7、华润南京板桥发电厂 斗轮机无线 电气季扬扬1395869827
8、徐州华鑫发电厂 斗轮机无线 热工周维  13912035823
9、烟台南山集团东海热电  电气栾福祖主任 15963530501
点对点
计算机数据/话音/图像
无线综合传输系统
一、主要功能及技术指标
  1.无线点对点数据/话音/图像传输
  2.工作频段:330~512/800~960/1400~2400MHz
3.电台发射输出功率:1瓦,接收误码灵敏度-95dBm/(BER<10-6)
  4.通讯距离:50公里以上
  5.数据传输:64K~8Mbps,10Base-T接口
  6.话音传输:1路或多路标准电话,RJ11接口
  7.图像传输:1路到多路,PAL/NTSC制,25帧/秒
  8.提供1 路标准232和1路勤务对讲通道
二、系统结构

 

 

 

 

 

结构之一:点对点话音数据图像传输                结构之二:最后一公里接入 

 三、设备配置
1.宽带电台(8Mbps,G.703接口)
2.天馈线(高增益定向天线、安德鲁电缆50米)
  3.复用器(话音数据图像MUX2100型,10Base-T数据1路,RJ11电话8路,PAL/NTSC图像1路)                     
  4.机架电源及安装附件


点对点
实时数字图像
无线传输系统
一、 系统功能及技术指标
1、 图像、声音、控制信号双向实时传输
2、 电台工作频段:330~512M/800~960M/1.4GHz
3、 电台工作电压:24V/48V
4、 电台输出功率:1瓦
5、 电台调制方式:32QAM、QPSK/扩频,基带速率:64~768kbps/1XE1~4XE1,接口G.703或EIA530
6、 图像标准:MPEG4或H.263(40~1024kbps)压缩,CIF(352X288)或QCIF(176X144),20~30帧/秒
7、 话音标准:G.703,MIC/SP形式
8、 数据标准:RS-232(9600bps)
9、 摄像头及电台具有web server,可通过互联网进行远程云台镜头控制、电台参数设置
二、 系统结构
系统由主站和从站组成。主站是由计算机和LEDR电台组成(可以直接连接也可 以通过以太网络) 。从站由LEDR电台、数码网络摄像头、镜头、万向云台和解码器组成。控制信号由摄像头收到后通过解码器产生控制万向云台和三可变镜头。
 三、设备组成
1、电台(含主机、天线、馈线)
2、网络摄像头(韩国iCanTEK产,带web server,10Base-T接口)
3、镜头(日本精工)
4、万向云台(国产,选配)
5、云台镜头解码器(国产,选配)

 
 

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