基于ASP.NET+SQL Server的TRT故障診斷查詢系統研究

楚志發

（山鋼集團萊蕪分公司自動化部，山東萊蕪271104）

基于ASP.NET+SQL Server的TRT故障診斷查詢系統研究

楚志發

（山鋼集團萊蕪分公司自動化部，山東萊蕪271104）

根據遠程在線識別TRT系統故障的判據，深入研究了TRT多故障源特性提取及各種故障機理，探索快速有效的故障診斷與預測方法，并基于ASP.NET+SQL Server環境平臺，開發出了高爐TRT故障診斷專家查詢系統。為TRT快速故障查詢及恢復提供了參考依據。

TRT;故障診斷;查詢;研究

1 引言

高爐煤氣余熱余壓能量回收透平發電裝置(Blast-Furnace Top pressure Recovery Turbine U原nit，以下簡稱TRT）一般由透平、發電機、勵磁機三部分組成。高爐產生的煤氣經過除塵后進入TRT，將所蘊含的壓力能和熱能，導入透平膨脹機做功，驅動發電機發電。該裝置不僅節能、降噪、環保，同時也帶來了巨大的經濟效益，是國內鋼鐵企業低碳環保的主流途徑。雖然TRT為企業帶來可觀的經濟效益，然而TRT系統工況比較復雜，所采用的測量儀表及設備復雜多樣，要保證機組安全運轉則要對系統的故障診斷問題進行深入研究。本文結合了山鋼集團萊蕪分公司能源動力廠5#高爐TRT系統維護過程中的實際案例，以ASP.NET、SQL Server為環境平臺針對性地開發出一種TRT故障診斷查詢系統，有效降低TRT故障及系統的部署成本，減少設備的故障停機率。

2 TRT典型故障機理

TRT機組系統復雜，所涉及的故障因素較多，大致可以分為儀表故障、電氣設備故障、機械設備故障。儀表故障從重要性來講分為：遠程監控的常規儀表、機組保護的重要儀表；電氣故障主要集中在勵磁柜、并網柜、電壓柜上；機械故障包括設備磨損、轉子的不平衡等。

2.1 TRT儀表故障

在TRT系統運行過程中，儀表數據遠程采集方面的故障比較普遍，其中常規儀表包括TRT輔機設備的壓力、流量、溫度測量，這部分不涉及機組停機保護。而機組停機保護信號主要為發電機超速、透平軸系檢測、液壓驅動的靜葉調節、油路壓力等關鍵信號等，除此之外，還應該對信號干擾、必要設備接地等引起足夠的重視。山鋼集團萊蕪分公司能源動力廠5#TRT自投產以來曾因儀表信號而停機故障有：伺服控制器電源損壞、電路元器件的電解電容燒壞、轉速探頭接地、軸系檢測二次儀表失電、信號干擾等，當發生故障時，必須對故障源盡快排除和恢復。

2.2 電氣故障

電氣故障也是容易導致TRT停機的因素之一。電氣故障包括：發電機母線接地、綜合保護、差動、速斷、低電壓、零序保護、失磁、逆功率、低周波、過電壓、勵磁回路一點接地和兩點接地、聯絡柜過負荷，另外有關閥門操作的電氣設備、油泵控制的交流接觸器、現場控制操作箱上的旋鈕開關、電壓電源等也是隸屬TRT的典型故障。當發生上述故障時，可以通過直流屏盤柜顯示并結合PLC I/O通道相關報警和監控畫面中的歷史趨勢進行故障查詢。

2.3 機械故障

TRT透平機機械典型故障主要有轉子不平衡、轉子不對中、軸承損壞、聯軸節損壞、潤滑系統故障、軸承座松動、葉片結垢等。其中最常見的是由于轉子葉輪嚴重磨損或者葉片結垢造成的轉子不平衡，其次是不對中、松動和摩擦等問題[1]。除了轉子極易發生上述故障外，對于TRT液壓驅動的電液伺服控制系統也是極易出現問題的因素，伺服驅動主要分為三大部分：動力油系統、執行器和執行機構。對于動力油系統，油泵是液壓系統中。執行器包括伺服控制器、PLC部分。執行機構為現場的閥門、液壓缸部分。在5#TRT電液伺服控制故障系統中，60%以上是由于伺服閥的流量增益改變造成了閥門超調，致使數次停機。

鑒于上述分析，導致TRT故障易發因素復雜而多樣，為指導快速恢復生產，本文將結合實際生產案例，開發高爐TRT故障診斷專家查詢系統，為TRT故障預測及及恢復提供了參考依據。

3 故障診斷數據庫模型的確立

為了保證診斷查詢系統可靠性、完整性，在基于研究TRT故障機理的基礎上，設計了TRT故障診斷系統整體結構圖見圖1。

圖1 TRT故障診斷系統整體結構圖

該技術首先以建立一個Web服務器為出發點，在Windows系統下，安裝了IIS5.0（Internet信息服務器）服務器，同時基于這個服務器開發Web應用的程序，結合生產實際利用企業級局域網在IIS上實時發布動態內容ASP.NET。ASP.NET又稱為ASP+，它是Microsoft推出的ASP腳本語言和一種新的Web技術，在很大程度上與ASP兼容，同時它還提供一種新的編程模型和結構，用于生成更安全、可伸縮和穩定的應用程序，其更好的語言特性支持完全面向對象的Visual Basic、C#和Jscript，并利用這些語言的優點，采用ASP.NET技術進行網站簡單的開發和設計[2]。

課題采用Microsoft公司的SQL Server 2005作為后臺數據庫管理系統，數據庫與應用程序的連接接口為ADO。服務器系統的任務為接收和處理各路信號數據，將原始數據存入信號緩存區，處理后的數據寫入歷史數據庫，管理應用程序的SQL請求，并對外提供數據訪問服務,數據庫工作原理見圖2。

圖2 數據庫工作原理

4 TRT故障診斷查詢系統的可視化界面

本課題建立了基于IIS的ASP動態網站為中心，通過ASP結合HTML網頁、ASP指令和ActiveX元件建立動態、交互且高效的WEB服務器應用程序，利用局域網發布個人網頁形式，開發了TRT故障診斷數據庫查詢系統的可視化界面，使現場生產人員可以直觀的預測和掌握設備的運行動態（見圖3電液伺服控制系統故障診斷VB界面）。

該系統不僅實用性強，而且易于掌握和操作，為TRT系統維護和管理人員提供了一個學習的平臺。通過該故障診斷數據庫查詢系統，相關人員利用TRT發生的故障征兆，不僅可以快速檢索到設備

或儀表發生的故障原因、解決方法、相關設備的故障案例，也可以查詢到該設備的現場標準化操作、相關技術資料，以及以前在處理類似故障時的圖片，具有極高的指導性、參考性，其相關的故障診斷查詢結果見圖4。

圖3 電液伺服控制系統故障診斷VB界面

圖4 TRT故障診斷查詢結果

5 結論

基于ASP.NET+SQL Server的TRT故障診斷查詢系統研究，在故障預測及故障處理上為維修人員贏得了寶貴時間，解決了實際生產中的技術瓶頸。結果表明，該系統能較好地完成TRT控制系統的狀態檢測和故障診斷，并得到了大力推廣和應用。

[1]楚志發，宋愛梅等.電液伺服系統故障診斷技術的研究與設計[J]，硅谷，2011-03.

[2]王萍，陳星.遠程故障診斷軟件設計[J].電子測量技術，2004.

A Study on TRT Fault Diagnosis and Inquiry System Based on ASP.NET+SQL Server

Chu Zhifa
(The Automation Department of Laiwu Steel,Shandong Iron and Steel Group,Laiwu,Shandong 271104,China)

According to the criterion of remote fault judgment and online identification of TRT system,the TRT extraction of multiple faults characteristics and the mechanisms of various faults were thoroughly studied and the methods of fast effective fault diagnosis and prediction were explored.A TRT fault diagnosis and inquiry expert system for blast furnace based on the ASP.NET+SQL Server platform was developed,to provide reference for TRT fast fault inquiry and recovery.

TRT;fault diagnosis;inquiry;study

TP311

B

1006-6764（2013）10-0067-03

2013-05-08

楚志發(1983-)，男，碩士學歷，工程師，現從事自動化系統及儀表工作。