定日鏡場儀表控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光熱發(fā)電控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種定日鏡場儀表控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)是太陽能規(guī)模利用的一個重要方向，塔式太陽能光熱電站太陽能收集定日鏡場面積巨大，大量的定日鏡將太陽光聚焦到太陽能吸熱蓄熱塔上，通過吸熱蓄熱塔內(nèi)吸熱蓄熱介質(zhì)交互和管道運(yùn)輸，將蒸汽運(yùn)輸?shù)狡啓C(jī)，從而推動汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中光熱電站定日鏡場通過控制電纜、信號電纜和通訊電纜連接并通信，這樣安裝電纜、調(diào)試工程量大，基建效率較低，并且容易由電纜損壞而引起設(shè)備故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種定日鏡場儀表控制系統(tǒng)，通過在光熱電站定日鏡場采用無線網(wǎng)絡(luò)連接并通信，使得提高基建效率，避免發(fā)生由電纜損壞引起的設(shè)備故障。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種定日鏡場無線控制系統(tǒng)，包括第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)、第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)、無線轉(zhuǎn)換器、無線變送器以及定日鏡場控制服務(wù)器；所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取所述第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)、所述無線轉(zhuǎn)換器或者所述無線變送器發(fā)送的第一數(shù)據(jù)；并將獲得的所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送給所述定日鏡場控制服務(wù)器；
其中，所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)設(shè)置于光熱電站動力島上，所述第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)設(shè)置于每個太陽能吸熱蓄熱塔頂。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述無線轉(zhuǎn)換器包括無線HART轉(zhuǎn)接器、無線ModbusTCP/RTU轉(zhuǎn)換器；
所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取所述無線轉(zhuǎn)換器發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，包括:
所述無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器接收定日鏡就地控制器發(fā)送的定日鏡位置數(shù)據(jù)，并將所述定日鏡位置數(shù)據(jù)發(fā)送給所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)；
所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)接收所述定日鏡位置數(shù)據(jù)。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取所述無線轉(zhuǎn)換器發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，包括:
所述無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器接收氣象站發(fā)送的氣象數(shù)據(jù)，并將所述氣象數(shù)據(jù)發(fā)送給所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)；
所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)接收所述氣象數(shù)據(jù)。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:每面定日鏡配置一個定日鏡就地控制器以及兩臺驅(qū)動馬達(dá)；所述定日鏡就地控制器用于計算驅(qū)動馬達(dá)位置指令，根據(jù)計算結(jié)果確定所述定日鏡位置數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述無線變送器的刷新速率為預(yù)設(shè)值；
所述無線變送器實(shí)時采集所述定日鏡的角度值；
所述無線變送器獲取所述氣象站測得的太陽的角度值；
根據(jù)所述定日鏡的角度值以及所述太陽的角度值，對所述定日鏡的位置進(jìn)行誤差調(diào)整。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述定日鏡就地控制器還用于:
通過無線網(wǎng)絡(luò)接收定日鏡鏡面清洗機(jī)器人的位置信息；
根據(jù)所述位置信息控制所述定日鏡轉(zhuǎn)動到所述定日鏡鏡面清洗機(jī)器人的清洗位置；
所述定日鏡鏡面清洗機(jī)器人完成清洗操作后，將所述定日鏡恢復(fù)到跟蹤太陽的工作狀
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[0011]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)包括至少一個無線多功能節(jié)占.V IV、 ?
所述第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)之間通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述無線變送器包括:無線壓力變送器、無線溫度變送器、無線差壓或者流量變送器、無線多功能組合轉(zhuǎn)接器以及無線閥位變送器；
所述無線壓力變送器用于測量吸熱蓄熱塔的給水壓力和蒸汽壓力；
所述無線溫度變送器用于測量所述吸熱蓄熱塔出口蒸汽的溫度、所述吸熱蓄熱塔中吸熱蓄熱介質(zhì)的溫度；
所述無線差壓或者流量變送器用于測量所述吸熱蓄熱塔的給水和蒸汽流量、光熱電站廠區(qū)補(bǔ)水流量。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述系統(tǒng)還包括:
所述第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)接收定日鏡場控制服務(wù)器發(fā)送的第二數(shù)據(jù)，并將所述第二數(shù)據(jù)發(fā)送給所述第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)、所述無線轉(zhuǎn)換器或者所述無線變送器。
[0014]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:通過在光熱電站定日鏡場采用無線網(wǎng)絡(luò)連接并通信，可以節(jié)省大量電纜使用量，提高基建效率，并且可以避免由電纜受機(jī)械損傷或者嚙齒動物撕咬引起的設(shè)備故障。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種定日鏡場無線控制系統(tǒng)的示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種定日鏡場無線控制系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例一
本發(fā)明實(shí)施例提供一種定日鏡場無線控制系統(tǒng)，如圖1所示，其中，虛線表示定日鏡場儀表之間以無線數(shù)據(jù)或者信號傳輸，該系統(tǒng)包括第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101、第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102、無線轉(zhuǎn)換器103、無線變送器104以及定日鏡場控制服務(wù)器105 ; 光熱電站工藝系統(tǒng)包括大量太陽能吸熱蓄熱塔，其中太陽能吸熱蓄熱塔頂部布置吸熱蓄熱器，吸熱蓄熱器內(nèi)填充高純度石墨。石墨為吸熱蓄熱介質(zhì)。每個太陽能吸熱蓄熱塔下布置若干面定日鏡，定日鏡用于將太陽光反射并匯聚到吸熱蓄熱器下發(fā)的開孔內(nèi)部，此開孔也可以稱為吸熱腔，加熱吸熱蓄熱器內(nèi)的石墨。石墨中埋有給水和蒸汽管道，當(dāng)需要蒸汽來發(fā)電時則向吸熱蓄熱器內(nèi)石墨給水即可產(chǎn)生蒸汽，蒸汽可供汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電使用。
[0018]該光熱電站的定日鏡場儀表均采用無線儀表或無線轉(zhuǎn)接方式與定日鏡場控制服務(wù)器通信。其中，第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101設(shè)置于光熱電站動力島上，第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102設(shè)置于每個太陽能吸熱蓄熱塔頂；第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102、無線轉(zhuǎn)換器103或者無線變送器104發(fā)送的第一數(shù)據(jù)；第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101將獲得的第一數(shù)據(jù)發(fā)送給定日鏡場控制服務(wù)器105。另外，第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101通過無線網(wǎng)絡(luò)接收定日鏡場控制服務(wù)器105發(fā)送的第二數(shù)據(jù)，并將第二數(shù)據(jù)發(fā)送給第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102、無線轉(zhuǎn)換器103或者無線變送器104。
[0019]無線轉(zhuǎn)換器103 包括無線 Modbus TCPCTransfer Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)/RTU(Remote Terminal Unit，遠(yuǎn)程終端設(shè)備)轉(zhuǎn)換器、無線 HART(Highway AddressableRemote Transducer，可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議)轉(zhuǎn)接器。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供一種定日鏡場無線控制系統(tǒng)，通過在光熱電站定日鏡場采用無線網(wǎng)絡(luò)連接并通信，可以節(jié)省大量電纜使用量，提高基建效率，避免由電纜受機(jī)械損傷或者嚙齒動物撕咬引起的設(shè)備故障。
[0021]實(shí)施例二
本發(fā)明實(shí)施例提供一種定日鏡場無線控制系統(tǒng)，如圖2所示，其中，虛線表示定日鏡場儀表之間以無線數(shù)據(jù)或者信號傳輸，實(shí)線表示定日鏡場儀表之間以有線數(shù)據(jù)或者信號傳輸。該系統(tǒng)包括第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101、第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102、無線轉(zhuǎn)換器103、無線變送器104、定日鏡場控制服務(wù)器105、無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器106、定日鏡就地控制器107、氣象站108、定日鏡鏡面清洗機(jī)器人109、無線管理平臺110、手持設(shè)備111、無線HART轉(zhuǎn)接器112。
[0022]群塔式光熱電站內(nèi)設(shè)置有許多太陽能吸熱蓄熱塔，以吸收太陽光來發(fā)電。每個太陽能吸熱蓄熱塔頂部設(shè)置吸熱蓄熱器，吸熱蓄熱器內(nèi)填充高純度吸熱蓄熱介質(zhì)一石墨，每個太陽能吸熱蓄熱塔下布置若干面定日鏡，定日鏡用于將太陽光發(fā)射并匯聚到吸熱蓄熱器下方的吸熱腔內(nèi)部，加熱石墨。石墨中埋有給水和蒸汽管道，當(dāng)需要蒸汽發(fā)電時，向石墨中給水即可產(chǎn)生蒸汽供汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電使用。
[0023]群塔式光熱電站中光熱電站動力島上設(shè)置第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101，各個太陽能吸熱蓄熱塔頂設(shè)置第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102 ;第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101可以通過無線網(wǎng)絡(luò)與第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102進(jìn)行通信，另外，第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)102還可以通過無線網(wǎng)絡(luò)與無線轉(zhuǎn)換器103或者無線變送器104進(jìn)行通信。第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101可以將獲取的第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102、無線轉(zhuǎn)換器103、無線變送器104發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，并將第一數(shù)據(jù)發(fā)送給定日鏡場控制服務(wù)器105。
[0024]第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101在群塔式光熱電站的動力島上設(shè)置一個，由于距離定日鏡場控制服務(wù)器105近，用于與定日鏡場控制服務(wù)器105通信，定日鏡場控制服務(wù)器105可以部署在光熱電站動力島的有線控制網(wǎng)絡(luò)中。第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)102為η個，η為大于等于2的自然數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中，第二類無線多功能節(jié)點(diǎn)的數(shù)量根據(jù)光熱電站的規(guī)模確定。無線多功能節(jié)點(diǎn)之間的無線網(wǎng)絡(luò)為光熱電站的無線主干網(wǎng)絡(luò)。
[0025]其中，無線轉(zhuǎn)換器103包括無線HART轉(zhuǎn)接器112以及無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器 106。
[0026]無線HART轉(zhuǎn)接器112用于采集和無限轉(zhuǎn)換傳輸電廠內(nèi)有線HART信號，適用于帶HART接口的設(shè)備，如變送器、閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)等儀表設(shè)備的無線信號轉(zhuǎn)接。
[0027]無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器106適用于帶Modbus TCP/RTU接口的定日鏡就地控制器107、氣象站108等儀表控制設(shè)備的無線信號轉(zhuǎn)接。需要說明的是，每一面定日鏡配置一個定日鏡就地控制器107和兩臺高精度驅(qū)動馬達(dá)及其對應(yīng)的驅(qū)動模塊，驅(qū)動馬達(dá)采用48VDC供電，帶固態(tài)行程開關(guān)。定日鏡配置無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器106。
[0028]無線Modbus TCP/RTU轉(zhuǎn)換器106接收定日鏡就地控制器107發(fā)送的定日鏡位置數(shù)據(jù)，并將定日鏡位置數(shù)據(jù)發(fā)送給第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101，然后第一類無線多功能節(jié)點(diǎn)101接收定日鏡位置數(shù)據(jù)。定日鏡位置數(shù)據(jù)可以為定日鏡的角度以及編號等數(shù)據(jù)。定日鏡就地控制器用于計算驅(qū)動馬達(dá)位置指令，根據(jù)計算結(jié)果確定定日鏡位置數(shù)據(jù)。定日鏡就地控制器107還可以完成定日鏡的狀態(tài)監(jiān)視，使定日鏡自動跟蹤太陽位置，將太陽光反射向吸熱蓄熱器的吸熱腔，加熱石墨。
[0029]另外，當(dāng)定日鏡鏡面清洗機(jī)器人109接近定日鏡時，該定日鏡會通過無線網(wǎng)絡(luò)接收到定日鏡鏡面清洗機(jī)器人109的位置信息，自動將定日鏡轉(zhuǎn)動到定日鏡鏡面清洗機(jī)器人109的清洗位置，由定日鏡鏡面清洗機(jī)器人109完成鏡面清洗，然后將定日鏡恢