摘要：介紹了LN2000-RTU系統(tǒng)在山東鄒縣電廠煙氣監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)配置，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面內(nèi)容，同時(shí)描述軟件功能如何實(shí)現(xiàn)信息采集、數(shù)據(jù)處理和上傳

關(guān)鍵詞：煙氣監(jiān)測(cè)；LN2000-RTU；數(shù)據(jù)采集

1、概述：為滿足國家發(fā)改委、環(huán)保部關(guān)于《燃煤發(fā)電機(jī)組環(huán)保電價(jià)及環(huán)保設(shè)施運(yùn)行監(jiān)督辦法》的通知要求，山東電網(wǎng)加強(qiáng)對(duì)火電機(jī)組供熱及煙氣排放監(jiān)測(cè)管理工作，需要監(jiān)測(cè)的煙塵排放數(shù)據(jù)主要來自于機(jī)組主控系統(tǒng)（DCS）、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)?，F(xiàn)在山東省電廠正在安裝脫硫、脫硝設(shè)備。脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)數(shù)據(jù)并未上傳給山東省調(diào)或山東省環(huán)保廳；電廠現(xiàn)場(chǎng)脫硫、脫硝系統(tǒng)數(shù)據(jù)大部分已接入DCS系統(tǒng)，未接入DCS系統(tǒng)的，也正在改造。已建成的熱電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采集了供熱信息，并實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)分析功能，但未對(duì)脫硫、脫硝、粉塵等煙氣監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行采集。系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)未考慮煙氣監(jiān)測(cè)信息，無法實(shí)現(xiàn)煙氣信息的采集與分析，需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完善并補(bǔ)充采集煙氣排放信息。有的機(jī)組脫硫、脫硝數(shù)據(jù)均在DCS系統(tǒng)，數(shù)據(jù)均可從DCS系統(tǒng)進(jìn)行采集，相對(duì)簡(jiǎn)單。有的機(jī)組脫硫、脫硝數(shù)據(jù)不在DCS系統(tǒng)中，使用PLC系統(tǒng)，需把要采集的數(shù)據(jù)在PLC中進(jìn)行組態(tài)，通過AO、DO模板輸出，數(shù)據(jù)采集需通過硬接線方式來完成或通過敷設(shè)至主機(jī)公用系統(tǒng)的電纜，把信號(hào)送到DCS系統(tǒng)。以鄒縣電廠采用LN2000-RTU系統(tǒng)來介紹煙氣監(jiān)測(cè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸。

2、煙氣平臺(tái)組成

主系統(tǒng)由主站、子站、和傳輸通道三部分組成。

主站設(shè)置在省調(diào)度中心，主要負(fù)責(zé)采集和處理子站信息，是整個(gè)系統(tǒng)的管理中心，是整個(gè)系統(tǒng)管理中心，管理全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應(yīng)用以及系統(tǒng)運(yùn)行和系統(tǒng)安全，并管理與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

子站是山東電網(wǎng)火電機(jī)組供熱及煙氣排放監(jiān)測(cè)平臺(tái)安裝在電廠側(cè)的綜合通信管理終端、采集設(shè)備、通信設(shè)備等設(shè)備的集合。采集、處理電量、供熱數(shù)據(jù)、供熱參數(shù)、脫硫數(shù)據(jù)、脫硝數(shù)據(jù)、除塵數(shù)據(jù)或其它信息，并能與綜合終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

傳輸通道：主站和子站通信應(yīng)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸，應(yīng)滿足調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)及二次系統(tǒng)安全防護(hù)相關(guān)要求配置相關(guān)設(shè)備。

3、LN2000-RTU系統(tǒng)

LN2000-RTU系統(tǒng)就是安裝在電廠側(cè)的子站系統(tǒng)，由綜合終端、采集設(shè)備、通信設(shè)備等組成。滿足冗余配置、熱備用要求。子站通過采集裝置完成信息的采集，采集裝置直接或通過現(xiàn)場(chǎng)通信設(shè)備間接與綜合終端通信，綜合終端完成信息的處理、統(tǒng)計(jì)等，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與主站通信。與現(xiàn)場(chǎng)各機(jī)組DCS系統(tǒng)、脫硫、脫硝、除塵設(shè)施、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)、采集裝置、表計(jì)等設(shè)備通信讀取實(shí)時(shí)信息，對(duì)實(shí)時(shí)信息定時(shí)采樣形成歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在綜合終端中，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳到主站，同時(shí)支持主站召喚其存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)。

鄒縣電廠LN2000-RTU系統(tǒng)有兩臺(tái)上位機(jī)、兩個(gè)控制機(jī)柜、兩對(duì)控制單元、IO數(shù)據(jù)采集模塊、LNCOM通訊模塊、兩個(gè)交換機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)圖如下：

3.1通訊模塊和IO數(shù)據(jù)采集模塊

3.1.1LNCOM通訊模塊有兩路冗余CAN通訊接口，兩路RS485、兩路RS232C串行通訊接口，模塊內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)AI、AO、DI、DO四種虛擬模塊用于與系統(tǒng)外通訊，同時(shí)設(shè)計(jì)有通訊狀態(tài)指示燈、通訊斷路報(bào)警繼電器輸出用于指示模塊工作狀態(tài)，四個(gè)按鍵與液晶顯示器組合，可以用來組態(tài)與查看模塊工作參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)。

3.1.2LNAI隔離型模擬量輸入模塊有8路雙端模擬量輸入通道，各路之間電氣隔離，采用了12位分辨率A/D。在工作時(shí)，輸入的電壓或電流信號(hào)經(jīng)輸入端、隔離開關(guān)、低通濾波、儀表放大器、A/D轉(zhuǎn)換后，經(jīng)光電隔離接入單片機(jī)。單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行軟件濾波，通過CAN通信接口與過程控制站（LN-PU）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

3.2軟件功能各方面包括：

3.2.1數(shù)據(jù)分析和報(bào)警

●      實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組脫硫、脫硝和除塵設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)，并能通過人機(jī)界面形象直觀地顯示；

●      統(tǒng)計(jì)火電機(jī)組污染物排放濃度小時(shí)均值與標(biāo)準(zhǔn)值山東省火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷其超限值時(shí)段，并形成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表；

●      統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析各電廠、機(jī)組脫硫、脫硝和除塵設(shè)施的投運(yùn)情況，并形成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表；

●      建立脫硫、脫硝和除塵設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)的日志管理，記錄脫硫、脫硝和除塵設(shè)施運(yùn)行和維護(hù)、運(yùn)行事故及處理等情況；

●      當(dāng)數(shù)據(jù)異常超出合理范圍時(shí)，提供報(bào)警；

●      對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性校核，對(duì)不合理數(shù)據(jù)提示告警并設(shè)置異常標(biāo)志。

3.2.2超限時(shí)段電量統(tǒng)計(jì)分析：利用從火電機(jī)組煙氣脫硫、脫硝及除塵監(jiān)測(cè)平臺(tái)得到的排放超限時(shí)段統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從電能量計(jì)量系統(tǒng)（TMR）得到發(fā)電企業(yè)實(shí)際機(jī)組上網(wǎng)電量，即火電機(jī)組污染物排放濃度小時(shí)均值超限時(shí)段所對(duì)應(yīng)的小時(shí)上網(wǎng)電量及日均小時(shí)電量。

3.2.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

●      歷史數(shù)據(jù)周期性地保存，每個(gè)量測(cè)點(diǎn)都可以指定一個(gè)保存歷史數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間。

●      提供訪問歷史數(shù)據(jù)庫的接口，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢和處理。

●      商用數(shù)據(jù)庫歷史采樣數(shù)據(jù)的定義及時(shí)間周期：提供簡(jiǎn)單方便的采樣數(shù)據(jù)的定義手段、用戶能夠指定采樣的數(shù)據(jù)范圍、采樣數(shù)據(jù)時(shí)間周期可調(diào)，并可有多個(gè)采樣周期，重要數(shù)據(jù)采樣周期可為1s。

●      數(shù)據(jù)保存：所有采樣數(shù)據(jù)、事件、告警等信息至少保存3年。

●      可用歷史曲線形式表達(dá)周期采樣數(shù)據(jù)。

●      電廠側(cè)子站歷史數(shù)據(jù)至少保存2年，支持主站通過104規(guī)約對(duì)歷史數(shù)據(jù)文件的補(bǔ)采功能。

3.2.4人工錄入數(shù)據(jù)上報(bào)：組態(tài)友好的人機(jī)交互界面，操作員在工作站的監(jiān)視界面上手動(dòng)錄入一些人工檢測(cè)的數(shù)據(jù)例前1日的入爐煤量和入爐煤低位發(fā)熱量；人工錄入的數(shù)據(jù)可自動(dòng)上報(bào)到主站。

3.2.5通道狀態(tài)監(jiān)視：在監(jiān)視界面上以信號(hào)燈的方式實(shí)時(shí)顯示子站與主站的通信狀態(tài)；通信出現(xiàn)故障時(shí)，以醒目的方式進(jìn)行提示，同時(shí)產(chǎn)生通信故障的事項(xiàng)，并可告警。

3.2.6綜合終端運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視：通過監(jiān)視畫面查詢各個(gè)綜合終端的運(yùn)行信息，包括CPU占用率，磁盤占用率等情況，以便在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠快速處理。

3.2.7轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)監(jiān)視功能：監(jiān)視界面能直觀查看向主站轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)列表及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)值。

3.2.8通道運(yùn)行統(tǒng)計(jì)：能計(jì)算通道日可用率、通道月可用率、通道中斷時(shí)間等通道統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，并能直觀顯示在監(jiān)視界面上，可檢索、可生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

4、結(jié)論

鄒縣電廠采用的LN2000-RTU系統(tǒng)煙氣監(jiān)測(cè)平臺(tái)，滿足山東電網(wǎng)火電機(jī)組煙氣排放監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸?shù)燃夹g(shù)要求，有效提高火電機(jī)組供熱及煙氣排放的監(jiān)測(cè)水平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火電機(jī)組的科學(xué)管理。