Дополнительная информация о направлении научных исследований

Микропроцессорная система технического диагностирования генератора и турбины ГЭС предназначена для мониторинга вибрационных параметров, контроля вибрационных параметров (вибрационная защита) и для выявления дефектов на ранней стадии развития. Данная система реализована с учетом интеграции в автоматизированную систему управления технологическими процессами АСУ ТП электростанции.

Система состоит из: устройства выборки и тестирования (УВТ) (рис. 1); устройства опроса (УО) (рис. 2); микропроцессорного блока (промышленная ЭВМ).

Количество УВТ и УО зависит от количества точек контроля вибрации.

Разработаны и протестированы прототипы всех устройств системы для контроля относительных вибраций (биений вала) с использованием вихретокового датчика (рис. 3).

Прототип устройства выборки и тестирования выполнен с двумя входами для подключения двух вихретоковых датчиков.

С учетом использования технологии последовательной передачи данных RS-485 для связи УВТ и УО к одному УО может быть подключено до 32 УВТ. Для связи УО и микропроцессорного блока используется технология передачи данных ETHERNET.

Микропроцессорный блок, осуществляющий реализацию алгоритма вычисления биений вала и осциллографирование, работает под управлением операционной системы QNX Neutrino.

Программное обеспечение для обработки и вычисления биений вала гидрогенератора и гидротурбины

Разработано программное обеспечение (ПО), которое включает драйвер устройства ввода/вывода и программы вычисления параметров вибрации вала (амплитуды и начальные фазы гармонических составляющих сигнала биений).

Реализация ПО на базе операционной системы реального времени QNX позволило обеспечить достаточное быстродействие при вычислении вибраций.

Выявление дефектов на базе нечетко-нейронной экспертной системы

Информация о вибрации, помимо мониторинга и контроля, используются для определения состояния генератора и турбины посредством нечетко-нейронной (гибридной) системы выявления дефектов. Данная экспертная система, построенная на основе теорий нечетких множеств и нейронных сетей, позволяет решать задачи, имеющие неточный характер, при этом она способна к обучению.

Экспертная система представляет собой группу гибридных модулей. Каждый модуль отвечает за выявление определенного дефекта.

Рассмотрено выявление таких дефектов как: механический дисбаланс ротора генератора; электромагнитный дисбаланс в генераторе; гидравлический дисбаланс рабочего колеса; дефекты направляющих подшипников и подпятника; уклон и искажение линии вала агрегата.

Для каждого гибридного модуля разработана и протестирована компьютерная модель.

Связанные с данным направлением вопросы, по которым ведется работа

– разработка архитектуры цифровой АСУ ТП;

– повышение эффективности АСУ ТП;

– анализ электрических и неэлектрических параметров режимов работы электрооборудования для целей диагностики.