一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)，具體說是一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上 位機濾波方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)電廠溫度測量系統(tǒng)由現(xiàn)地測溫裝置，現(xiàn)地控制單元IXU以及上位機組成。測溫 裝置一般為測溫電阻，如PT100等?，F(xiàn)地控制單元LCU內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)換器通過產(chǎn)生恒流源對 測溫電阻進行電流的注入，通過測量電阻兩端的電壓可以得到測溫電阻的阻值，之后便可 通過阻值換算公式計算出溫度值。同時，還可以對信號進行初始濾波，以盡量降低各種干擾 對溫度測量的影響。最后，由上位機負責對收集的信號進行顯示，供值班人員查看。然而， 電廠中存在較強電磁場干擾，特別是在電磁場變化劇烈，如：電氣制動時，溫度測量值會發(fā) 生較大的波動。由于現(xiàn)地控制單元的負荷率較高，若采用較復(fù)雜的濾波算法會增加其負荷 率，會對溫度的實時監(jiān)控及其他設(shè)備的控制產(chǎn)生負面影響；同時，電廠內(nèi)電磁場的變化有時 并不規(guī)律，簡單的濾波算法并不總能很好的發(fā)揮作用，所以亟需一種新的屏蔽干擾的方法， 在不影響發(fā)電機組運行效率的情況下，提高溫度測量的準確性。
[0003] 現(xiàn)有的利用測溫電阻測量溫度的技術(shù)主要有：恒流注入法、電橋測溫法等，測量的 溫度值會在現(xiàn)地利用PLC等設(shè)備進行簡單的濾波處理。現(xiàn)有技術(shù)主要有兩個缺點：1)、現(xiàn)地 控制設(shè)備的負荷率過高，影響設(shè)備的運行效率。2)、由于現(xiàn)地控制設(shè)備的存儲和計算能力較 差，所能提供的濾波算法較為簡單，對許多干擾無法起到抑制作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 由于發(fā)電機在運行期間存在強大的電磁場，傳統(tǒng)RTD測溫回路受電磁場干擾的影 響，其測量的溫度存在周期性波動的現(xiàn)象，為避免這類特殊誤差對發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生干 擾，需對測量信號進行濾波處理，而在現(xiàn)地利用PLC進行濾波處理會使監(jiān)控系統(tǒng)的負荷率 大幅增加，遂本發(fā)明提供一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，對測量的溫 度信號進行濾波處理，在兼顧響應(yīng)速度的同時，減小測量誤差，具有對干擾有良好的抑制作 用、平滑度高等優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，步驟1 :上位機以單位時間T 為間隔，記錄溫度值，存入隊列C[N]，隊列長度固定為N;
[0007] 步驟2 :將每次采樣到的新數(shù)據(jù)放入隊尾，并將隊首的一位數(shù)據(jù)扔掉；
[0008]步驟3:若監(jiān)控系統(tǒng)顯示溫度的刷新時間為T'，則每隔T'時間，對隊列中的N個 數(shù)據(jù)進行算數(shù)平均，即獲得新的濾波值，提供給監(jiān)控系統(tǒng)顯示及判斷；
[0009] 其中，T值的設(shè)定與測溫系統(tǒng)所需的響應(yīng)速度相關(guān)，如T為1秒，則每秒鐘均需記 錄溫度值；N值的設(shè)定即關(guān)系到系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時與濾波的性能相關(guān)，N值不宜過大，也 不宜過小，優(yōu)化設(shè)置N=T' /T;T'為監(jiān)控系統(tǒng)中溫度值的實際刷新時間間隔。
[0010] 具體算法偽代碼描述為：
[0011] 定義隊列長度N;
[0012] 定義隊列C[N];
[0013]
[0014] 該算法的計算復(fù)雜度為0[N]，算法中用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)組可用鏈表代替，算法復(fù) 雜度即可適當優(yōu)化。
[0015] 本發(fā)明一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，技術(shù)效果如下：
[0016] 1)、在上位機實現(xiàn)濾波算法，有利于降低現(xiàn)地控制單元的負荷率，可移植性高。
[0017] 2)、在兼顧響應(yīng)速度的同時，減小了測量誤差，具有對干擾有良好的抑制作用、平 滑度高等優(yōu)點。
[0018] 3)、本發(fā)明提出在上位機中采取滑動平均濾波算法來對溫度信號濾波，不同于以 往在現(xiàn)地控制設(shè)備中采用濾波算法的思路。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實施例中濾波前后溫度數(shù)據(jù)對比圖。
【具體實施方式】
[0020] 一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，步驟1 :上位機以單位時間T 為間隔，記錄溫度值，存入隊列C[N]，隊列長度固定為N;
[0021] 步驟2 :將每次采樣到的新數(shù)據(jù)放入隊尾，并將隊首的一位數(shù)據(jù)扔掉；
[0022] 步驟3:若監(jiān)控系統(tǒng)顯示溫度的刷新時間為T'，則每隔T'時間，對隊列中的N個 數(shù)據(jù)進行算數(shù)平均，即獲得新的濾波值，提供給監(jiān)控系統(tǒng)顯示及判斷；
[0023] 其中，T值的設(shè)定與測溫系統(tǒng)所需的響應(yīng)速度相關(guān)，如T為1秒，則每秒鐘均需記 錄溫度值；N值的設(shè)定即關(guān)系到系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時與濾波的性能相關(guān)，N值不宜過大，也 不宜過小，優(yōu)化設(shè)置N=T' /T;T'為監(jiān)控系統(tǒng)中溫度值的實際刷新時間間隔。
[0024] 具體算法偽代碼描述為：
[0025] 定義隊列長度N;
[0026] 定義隊列C[N];
[0027]
[0028]
[0029] 該算法的計算復(fù)雜度為0[N]，算法中用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)組可用鏈表代替，算法復(fù) 雜度即可適當優(yōu)化。
[0030] 本發(fā)明提出在上位機中采取滑動平均濾波算法，利用計算機的處理能力，起到高 效率的濾波作用，防止干擾引起的溫度測量值波動問題。
[0031] 實施例：
[0032] 如表1所示，此溫度數(shù)據(jù)為每個1秒的100組溫度數(shù)據(jù)，電廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定每隔5 秒進行一次溫度顯示，即T= 1，T' = 5。設(shè)定上位機算法隊列長度為5,即N= 5。由于T' =5,計算機監(jiān)控系統(tǒng)的顯示時間依次為第5秒、第10秒、第15秒……，使用濾波算法前顯 示的溫度數(shù)據(jù)為：27. 7°C、33. 5°C、27. 5°C……，而使用算法后的溫度顯示值為顯示時刻前5 個時間點數(shù)據(jù)的滑動平均，則濾波算法后的顯示數(shù)據(jù)依次為：29. 9°C、31. 9°C、29. 6°C……。
[0033] 表1電廠實測溫度數(shù)據(jù)
[0034]
[0035] 圖1顯示了濾波前后的溫度顯示數(shù)據(jù)的對比，波動幅值大幅降低。
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，其特征在于包括W下步驟： 步驟1 :上位機W單位時間T為間隔，記錄溫度值，存入隊列C[閑，隊列長度固定為N; 步驟2 :將每次采樣到的新數(shù)據(jù)放入隊尾，并將隊首的一位數(shù)據(jù)扔掉； 步驟3:若監(jiān)控系統(tǒng)顯示溫度的刷新時間為T'，則每隔T'時間，對隊列中的N個數(shù)據(jù) 進行算數(shù)平均，即獲得新的濾波值，提供給監(jiān)控系統(tǒng)顯示及判斷； 其中，T值的設(shè)定與測溫系統(tǒng)所需的響應(yīng)速度相關(guān)，如T為1秒，則每秒鐘均需記錄溫 度值；N值的設(shè)定即關(guān)系到系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時與濾波的性能相關(guān)，N值不宜過大，也不宜 過小，優(yōu)化設(shè)置N=T'/T;T'為監(jiān)控系統(tǒng)中溫度值的實際刷新時間間隔。2. -種滑動平均濾波算法：該算法的計算復(fù)雜度為O[閑，算法中用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)組可用鏈表代替，該算法應(yīng)用 在在發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)中。
【專利摘要】一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，上位機以單位時間T為間隔，記錄溫度值，存入隊列C[N]，隊列長度固定為N；將每次采樣到的新數(shù)據(jù)放入隊尾，并將隊首的一位數(shù)據(jù)扔掉；若監(jiān)控系統(tǒng)顯示溫度的刷新時間為T′，則每隔T′時間，對隊列中的N個數(shù)據(jù)進行算數(shù)平均，即獲得新的濾波值，提供給監(jiān)控系統(tǒng)顯示及判斷；其中，T值的設(shè)定與測溫系統(tǒng)所需的響應(yīng)速度相關(guān)，如T為1秒，則每秒鐘均需記錄溫度值；N值的設(shè)定即關(guān)系到系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時與濾波的性能相關(guān)，N值不宜過大，也不宜過小，優(yōu)化設(shè)置N＝T′/T；T′為監(jiān)控系統(tǒng)中溫度值的實際刷新時間間隔。本發(fā)明一種應(yīng)用于發(fā)電機溫度測量系統(tǒng)的上位機濾波方法，對測量的溫度信號進行濾波處理，在兼顧響應(yīng)速度的同時，減小測量誤差，具有對干擾有良好的抑制作用、平滑度高等優(yōu)點。
【IPC分類】G01K7/16, H01P1/20
【公開號】CN105203218
【申請?zhí)枴緾N201510552170
【發(fā)明人】劉祖浩, 張元棟, 呂紅琴, 周興華, 胡先洪
【申請人】中國長江電力股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月1日