本發(fā)明涉及V型壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

為了提升我國頁巖氣、煤層氣、低壓天然氣的開采水平，專利（CN 204312273 U）公開了一種頁巖氣V型引擎壓縮采輸機及系統(tǒng)；該設(shè)備具有降壓吸入和增壓排出的功能，有利于大幅度提高單井的采集量和采收率。

監(jiān)控系統(tǒng)作為V型壓縮機的重要系統(tǒng)，直接影響其安全穩(wěn)定運行；V型壓縮機在不同使用場地使用時，其壓縮列進排氣壓力、進排氣溫度會有所不同，這就要求壓縮列監(jiān)測參數(shù)的報警限值、緊急停機限值根據(jù)使用情況而選擇設(shè)定，以滿足不同工況的需要；V型壓縮機在工作時會產(chǎn)生振動，振動過大時影響其穩(wěn)定運行，需要對其振動情況加以監(jiān)測；此外，其監(jiān)控系統(tǒng)在滿足基本監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上，應(yīng)能實現(xiàn)自動補充潤滑油、自動補水、自動緊急停機、自動記錄輸出氣量等功能，以實現(xiàn)V型壓縮機的自動化、智能化。而目前沒有適用的V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)，需要根據(jù)V型壓縮機的結(jié)構(gòu)及使用特點提出一種監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)及方法，使其能實現(xiàn)V型壓縮機的起動、停機、升/降速、緊急停機、參數(shù)顯示、狀態(tài)指示、報警指示、安全保護、數(shù)據(jù)通訊遠傳、自動補充潤滑油、自動補水、自動記錄運行數(shù)據(jù)等功能，滿足V型壓縮機的使用要求。

本發(fā)明為完成上述目的采取以下技術(shù)方案：

一種V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)，所述的V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)具有用以采集V型壓縮機上傳感器組Ⅰ傳輸信號的采集模塊；所述的采集模塊通過通訊方式與中央處理模塊相連；所述中央處理模塊的輸出端分別連接有聲光報警器、顯示模塊、安全保護模塊和執(zhí)行部件Ⅰ；所述的執(zhí)行部件Ⅰ包括有滑油補充電磁閥、補水電磁閥、機油預(yù)供泵和起動電機；對應(yīng)所述的中央處理模塊設(shè)置有用以為其提供開關(guān)量輸入信號的操作模塊；所述操作模塊的輸出端連接有控制模塊和中央處理模塊、安全保護模塊，所述操作模塊用以實現(xiàn)V型壓縮機的起動、停機、升速、降速、應(yīng)答、復(fù)位以及緊急停機；所述的控制模塊連接在安全保護模塊的輸出端，并接收傳感器組Ⅱ發(fā)來的轉(zhuǎn)速傳感器以及進氣總管壓力傳感器所傳送的信號，所述的控制模塊的輸出端與所述的中央處理模塊連接，用以實現(xiàn)V型壓縮機的點火控制、空燃比控制及調(diào)速控制；所述的安全保護模塊的輸出端分別與控制模塊、執(zhí)行部件Ⅱ連接；所述的執(zhí)行部件Ⅱ包括有燃氣進氣電磁閥和緊急斷氣閥。

中央處理模塊通過通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)遠傳至遠端計算機，實現(xiàn)多臺機器運行數(shù)據(jù)實時采集、顯示、記錄存儲、互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)共享的功能。

所述傳感器組Ⅰ所傳輸?shù)男盘柊ㄓ修D(zhuǎn)速傳感器信號、滑油壓力傳感器信號、滑油溫度傳感器信號、滑油液位傳感器信號、冷卻水溫度傳感器信號、分離器液位傳感器信號、燃氣流量計信號、燃氣泄漏報警儀信號、振動傳感器信號、動力列進氣總管溫度傳感器信號、動力列進氣總管壓力傳感器信號、動力列排氣溫度傳感器信號、壓縮列燃氣壓力傳感器信號以及壓縮列燃氣溫度傳感器信號。

采用所述V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)對V型壓縮機進行監(jiān)控方法，所述的監(jiān)控方法包括有：V型壓縮機監(jiān)測方法、V型壓縮機安全保護方法、V型壓縮機控制方法和V型壓縮機輔助控制方法：

1）V型壓縮機監(jiān)測方法：采集模塊通過各種傳感器將V型壓縮機的各項運行參數(shù)采集轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可識別的數(shù)字信號傳入中央處理模塊；中央處理模塊對采集數(shù)據(jù)處理后存儲，通過存儲數(shù)據(jù)與V型壓縮機不同工況設(shè)定值的對比分析，對V型壓縮機出現(xiàn)的異常參數(shù)進行報警判斷后，中央處理模塊輸出聲光報警并將報警狀態(tài)信息進行數(shù)據(jù)存儲，中央處理模塊將存儲的各種數(shù)據(jù)送入顯示模塊；顯示模塊對各個參數(shù)、狀態(tài)及報警項進行顯示與查詢；

2）V型壓縮機安全保護方法：當采集模塊檢測到燃氣泄漏報警、分離器液位過低、散熱器液位過低、滑油液位過低、滑油壓力過低、曲軸箱壓力過高、動力列排溫過高、壓縮列進氣溫度過高、壓縮列排氣溫度過高、壓縮列進氣壓力過高、壓縮列排氣壓力過高、振動過高、超速等信號時，中央處理模塊輸出聲光報警信號的同時，給安全保護模塊發(fā)出緊急停機指令；或者按下操作模塊手動緊急停機按鈕，給安全保護模塊發(fā)出緊急停機指令；安全保護模塊接收緊急停機指令后使燃氣進氣電磁閥、緊急斷氣閥、點火控制器及調(diào)速控制器關(guān)閉，保證V型壓縮機的安全運行；

3）V型壓縮機控制方法，主要包括操作模塊的控制方法和控制模塊的控制方法；

（1）操作模塊的控制方法：通過按下操作模塊起動、停機、應(yīng)答、復(fù)位按鈕作為中央處理模塊開關(guān)量輸入信號，實現(xiàn)V型壓縮機的起動、停機、應(yīng)答、復(fù)位功能；通過按下操作模塊升速、降速按鈕作為控制模塊調(diào)速控制器的開關(guān)量輸入信號，實現(xiàn)V型壓縮機的升速和降速功能；按下操作模塊手動緊急停機按鈕，給安全保護模塊發(fā)出緊急停機指令，實現(xiàn)V型壓縮機的手動緊急停機功能；

（2）控制模塊的控制方法：控制模塊點火控制器、空燃比控制器、調(diào)速控制器可根據(jù)相應(yīng)的標定參數(shù)、曲線、MAP圖等，實現(xiàn)點火系統(tǒng)、空燃比控制系統(tǒng)及調(diào)速系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)V型壓縮機的穩(wěn)定運行；同時各控制器可通過相應(yīng)繼電器閉合將報警故障等信號發(fā)送至中央處理模塊進行存儲，并在顯示模塊顯示相應(yīng)的報警故障；

4）V型壓縮機輔助控制方法，包括有V型壓縮機滑油預(yù)供自動控制、散熱器液位自動控制、滑油液位自動控制和分離器液位自動控制；

（1）V型壓縮機滑油預(yù)供自動控制方法：

a、在V型壓縮機停機備用狀態(tài)下，中央處理模塊自動定時控制電動滑油輸送泵運轉(zhuǎn)，為V型壓縮機主軸瓦、汽缸套等運動部件輸送潤滑油進行預(yù)潤滑；

b、在V型壓縮機由運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為停止狀態(tài)后，中央處理模塊自動控制電動滑油輸送泵運轉(zhuǎn)，對滑油進行強制循環(huán)，起到對機體內(nèi)部主要運動部件降溫的功能；

（2）散熱器液位自動控制方法：當散熱器液位傳感器液位低信號觸發(fā)時，通過采集模塊將散熱器液位低信號送入中央處理模塊，中央處理模塊在輸出散熱器液位低聲光報警信號的同時，中央處理模塊控制散熱器補液電磁閥打開，直至液位上升到設(shè)定值后關(guān)閉；

（3）滑油液位自動控制方法：當滑油液位傳感器液位低信號觸發(fā)時，通過采集模塊將滑油液位低信號送入中央處理模塊，中央處理模塊在輸出滑油液位低聲光報警信號的同時，中央處理模塊控制滑油補充電磁閥打開，直至液位上升到設(shè)定值后關(guān)閉；

（4）分離器液位自動控制方法：當分離器液位傳感器液位低信號觸發(fā)時，通過采集模塊將分離器液位低信號送入中央處理模塊，中央處理模塊在輸出分離器液位低聲光報警信號的同時，中央處理模塊控制分離器補液電磁閥打開，直至液位上升到設(shè)定值后關(guān)閉；當分離器液位傳感器液位高信號觸發(fā)時，通過采集模塊將分離器液位高信號送入中央處理模塊，中央處理模塊在輸出分離器液位高聲光報警信號的同時，中央處理模塊控制分離器排水電磁閥打開，直至液位下降到設(shè)定值后關(guān)閉。通過這種方法使分離器液位保持在一定范圍內(nèi)，滿足使用要求。

本發(fā)明提出的一種V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)及方法，采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下特征：

（1）可通過顯示模塊觸摸屏對壓縮列相關(guān)參數(shù)報警值自主設(shè)定；

（2）具有散熱器液位自動控制、滑油液位自動控制、分離器液位自動控制和自動記錄輸出氣量功能；

（3）監(jiān)測燃氣泄漏報警、液位過低、壓力過低、溫度過高、振動過高等重要參數(shù)，實現(xiàn)V型壓縮機的安全保護；

（4）滿足V型壓縮機的起動、停機、升/降速、緊急停機、參數(shù)顯示、狀態(tài)指示、報警指示、安全保護、數(shù)據(jù)通訊遠傳等功能。

附圖說明

圖1 為V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)框圖。

圖中：1、傳感器組Ⅰ；2、聲光報警器；3、執(zhí)行部件Ⅰ；4、顯示模塊；5、控制模塊；6、傳感器組Ⅱ；7、采集模塊；8、中央處理模塊；9、操作模塊；10、遠端監(jiān)控計算機；11、安保模塊；12、執(zhí)行部件Ⅱ。

具體實施方式

結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明加以說明：

如圖1所示，一種V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)，主要由采集模塊7、中央處理模塊8、顯示模塊4、操作模塊9、安全保護模塊11、控制模塊5等組成。

所述采集模塊7通過電纜與V型壓縮機的傳感器組Ⅰ1信號傳輸接口相連；傳感器組Ⅰ1包括轉(zhuǎn)速傳感器、滑油壓力傳感器、滑油溫度傳感器、滑油液位傳感器、冷卻水溫度傳感器、分離器液位傳感器、燃氣流量計、燃氣泄漏報警儀、振動傳感器、動力列進氣總管溫度傳感器、動力列進氣總管壓力傳感器、動力列排氣溫度傳感器、壓縮列燃氣壓力傳感器、壓縮列燃氣溫度傳感器；

所述中央處理模塊8分別與采集模塊7、操作模塊9及控制模塊5相連；采集模塊7輸入端采集傳感器組Ⅰ1信號并通過通訊方式與中央處理模塊8相連，操作模塊9通過按下按鈕作為中央處理模塊8相應(yīng)開關(guān)量輸入信號，控制模塊5可通過相應(yīng)繼電器閉合將報警故障等信號發(fā)送至中央處理模塊8；所述中央處理模塊8輸出端分別與安全保護模塊11、顯示模塊4、聲光報警器2以及執(zhí)行部件Ⅰ3（包括滑油補充電磁閥、補水電磁閥、機油預(yù)供泵、起動電機等）相連；中央處理模塊8可通過Modbus遠傳通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)遠傳至遠端計算機10，實現(xiàn)多臺機器運行數(shù)據(jù)實時采集、顯示、記錄存儲、互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)共享等功能。

所述顯示模塊4采用RS485通訊方式與中央處理模塊8相連。所述顯示模塊4顯示器為觸摸顯示屏，能集中顯示各個參數(shù)、狀態(tài)及報警項，并能通過觸摸屏操作設(shè)定壓縮列報警值等。

所述操作模塊9分別與控制模塊5、安全保護模塊11、中央處理模塊8相連，主要實現(xiàn)V型壓縮機的起動、停機、升速、降速、應(yīng)答、復(fù)位、緊急停機等功能。

所述安全保護模塊11分別與中央處理模塊8、操作模塊9相連；安全保護模塊11輸出端分別與控制模塊5、執(zhí)行部件Ⅱ12（包括燃氣進氣電磁閥、緊急斷氣閥）相連。

所述控制模塊5分別與中央處理模塊8、操作模塊9、安全保護模塊11、傳感器組Ⅱ6（包括轉(zhuǎn)速傳感器、進氣總管壓力溫度傳感器）相連，主要實現(xiàn)V型壓縮機的點火控制、空燃比控制及調(diào)速控制等功能。

采用所述V型壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)對應(yīng)的監(jiān)控方法，包括：V型壓縮機監(jiān)測方法、V型壓縮機安全保護方法、V型壓縮機控制方法、V型壓縮機輔助控制方法：

1、V型壓縮機監(jiān)測方法，包括V型壓縮機各項運行參數(shù)的采集、分析、處理、顯示、報警、存儲處理。采集模塊7通過傳感器組Ⅰ1將V型壓縮機的各項參數(shù)采集轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可識別的數(shù)字信號傳入中央處理模塊8；中央處理模塊8對采集數(shù)據(jù)處理后存儲，通過存儲數(shù)據(jù)與V型壓縮機不同工況設(shè)定值的對比分析，對V型壓縮機出現(xiàn)的異常參數(shù)進行報警判斷后，中央處理模塊8輸出聲光報警并將報警狀態(tài)信息進行數(shù)據(jù)存儲，中央處理模塊8將存儲的各種數(shù)據(jù)送入顯示模塊4；顯示模塊4對各個參數(shù)、狀態(tài)及報警項進行顯示與查詢。

2、V型壓縮機安全保護方法：當采集模塊7檢測到燃氣泄漏報警、分離器液位過低、散熱器液位過低、滑油液位過低、滑油壓力過低、曲軸箱壓力過高、動力列排溫過高、壓縮列進氣溫度過高、壓縮列排氣溫度過高、壓縮列進氣壓力過高、壓縮列排氣壓力過高、振動過高、超速等信號時，中央處理模塊8輸出聲光報警信號的同時，給安全保護模塊11發(fā)出緊急停機指令；或者按下操作模塊9手動緊急停機按鈕，給安全保護模塊11發(fā)出緊急停機指令；安全保護模塊11接收緊急停機指令后使燃氣進氣電磁閥、緊急斷氣閥、點火控制器及調(diào)速控制器關(guān)閉，保證V型壓縮機安全運行。

3、V型壓縮機控制方法，主要包括操作模塊9的控制方法和控制模塊5的控制方法。

（1）操作模塊9的控制方法：通過按下操作模塊9起動、停機、應(yīng)答、復(fù)位按鈕作為中央處理模塊8開關(guān)量輸入信號，實現(xiàn)V型壓縮機的起動、停機、應(yīng)答、復(fù)位功能；通過按下操作模塊9升速、降速按鈕作為控制模塊5調(diào)速控制器的開關(guān)量輸入信號，實現(xiàn)V型壓縮機的升速和降速功能；按下操作模塊9手動緊急停機按鈕，給安全保護模塊11發(fā)出緊急停機指令，實現(xiàn)V型壓縮機的手動緊急停機功能。

（2）控制模塊5的控制方法：控制模塊5點火控制器、空燃比控制器、調(diào)速控制器可根據(jù)相應(yīng)的標定參數(shù)、曲線、MAP圖等，實現(xiàn)點火系統(tǒng)、空燃比控制系統(tǒng)及調(diào)速系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)V型壓縮機的穩(wěn)定運行；同時各控制器可通過相應(yīng)繼電器閉合將報警故障等信號發(fā)送至中央處理模塊8進行存儲，并在顯示模塊4顯示相應(yīng)的報警故障。

4、V型壓縮機輔助控制方法，主要包括V型壓縮機滑油預(yù)供自動控制、散熱器液位自動控制、滑油液位自動控制和分離器液位自動控制。

（1）V型壓縮機滑油預(yù)供自動控制方法：

a、在V型壓縮機停機備用狀態(tài)下，中央處理模塊8自動定時控制電動滑油輸送泵運轉(zhuǎn)，為V型壓縮機主軸瓦、汽缸套等運動部件輸送潤滑油進行預(yù)潤滑；

b、在V型壓縮機由運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為停止狀態(tài)后，中央處理模塊8自動控制電動滑油輸送泵運轉(zhuǎn)，對滑油進行強制循環(huán)，起到對機體內(nèi)部主要運動部件降溫的功能；

（2）散熱器液位自動控制方法：當散熱器液位傳感器液位低信號觸發(fā)時，通過采集模塊7將散熱器液位低信號送入中央處理模塊8，中央處理模塊8在輸出散熱器液位低聲光報警信號的同時，中央處理模塊8控制散熱器補液電磁閥打開，直至液位上升到設(shè)定值后關(guān)閉。

（3）滑油液位自動控制方法：當滑油液位傳感器液位低信號觸發(fā)時，通過采集模塊7將滑油液位低信號送入中央處理模塊8，中央處理模塊8在輸出滑油液位低聲光報警信號的同時，中央處理模塊8控制滑油補充電磁閥打開，直至液位上升到設(shè)定值后關(guān)閉。

（4）分離器液位自動控制方法：當分離器液位傳感器液位低信號觸發(fā)時，通過采集模塊7將分離器液位低信號送入中央處理模塊8，中央處理模塊8在輸出分離器液位低聲光報警信號的同時，中央處理模塊8控制分離器補液電磁閥打開，直至液位上升到設(shè)定值后關(guān)閉。當分離器液位傳感器液位高信號觸發(fā)時，通過采集模塊7將分離器液位高信號送入中央處理模塊8，中央處理模塊8在輸出分離器液位高聲光報警信號的同時，中央處理模塊8控制分離器排水電磁閥打開，直至液位下降到設(shè)定值后關(guān)閉。