低热值煤发电能源监管采集终端技术要求

低热值煤发电能源监管采集终端技术要求

国家标准 GB/T40235一2021 低热值煤发电能源监管采集终端 技术要求 Techniealrequirementsofenergysupervisiondataaequisitionterminalfor powergenerationfueledycoalwithlowcalorificvalue 2021-05-21发布 2021-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/40235一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 .中 .中 技术要求 * 试验方法 通信协议 + 监测数据有效性 能源监管采集终端运行及维护管理要求 12 13 技术档案 附录A(资料性附录) 跨皮带式全流分析系统 15 16 附录B(资料性附录)自动在线煤质分析技术 附录c(资料性附录》自动在线检测系统性能测试方法 22 附录D(规范性附录)通信协议符号和相关缩略语 23 附录E(规范性附录)通信协议 24 附录F规范性附录数据冻结密度 44 附录G规范性附录数据格式 45
GB/T40235一2021 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本标准由国家能源局提出 本标准由电力企业联合会归口 本标准起草单位;国家能源局山西监管办公室、国网信通亿力科技有限责任公司、国网信息通信产 业集团有限公司山西电力咨询中心、北京理工大学 本标准主要起草人;谢康、史健、刘灵萍、陈宏张斌、薛文瑞、辛永、李毅靖、谢国荣,王迟、王青山、 李冬冬、黄子杰、倪光捷徐琼、刘瑞斌、苏明跃、杨丽飞、黄志聪、林云芳、林新、姚智斐、陈琳、林晓康
GB/T40235一2021 低热值煤发电能源监管采集终端 技术要求 范围 本标准规定了低热值煤发电能源监管采集终端(以下简称“能源监管采集终端”)的构成、各组成系 统的功能、工作环境、性能要求、数据远程传输协议、数据安全、数据有效性判定;规定了低热值煤发电能 源监管采集终端与监控中心之间进行数据传输的格式、数据编码及传输规则;规定了运行单位为保障 能源监管采集终端稳定运行所要达到的日常维护、校验、仪器检修、质量保证与质量控制、仪器档案管理 等方面的要求;规定了运行的监督核查和技术考核的具体内容 本标准适用于低热值煤发电能源监管采集终端的设计、选型、检验,运行、维护和监督核查 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T211煤中全水分的测定方法 GB/T212煤的工业分析方法 GB/T213煤的发热量测定方法 GB/T1574煤灰成分分析方法 GB 2260行政区划代码 2423.10环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦 GB T 4208外壳防护等级 GB GB/T18657.1一2002远动设备及系统第5部分;传输规约第1篇.传输鹌格式 GB/T18657.3远动设备及系统第5部分;传输规约第3篇:;应用数据的一般结构 GB/T19952煤炭在线分析仪测量性能评价方法 GB50054低压配电设计规范 GB50057建筑物防雷设计规范 DL5009.1电力建设安全工作规程第1部分;火力发电 电力监控系统安全防护规定(国家发展和改革委员会2014年第14号令 电力监控系统安全防护总体方案国能安全[2015]36号 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 低热值煤coalwithlowcalorificvale 煤炭生产和洗选过程中产生的煤研石、煤泥、洗中煤等收到基低位发热量低于14.65MU/kg的煤 产品
GB/T40235一2021 3.2 低热值煤发电powergeneratonfueledbycoalwithloweaorifievalue 采用煤研石、煤泥和中煤为燃料,形成人炉燃料收到基低位发热量不大于14.65MJ/kg,进行发电 的低热值煤利用方式 3.3 rvisiondata uisitionterminal 能源监管采集终端energysuper aacqu 安装在低热值煤发电企业,用于监测和采集低热值煤发电信息的一系列设备的总称 包含在线分 析仪器、数据传输设备,可自动在线分析、储存低热值煤数据信息,并具有通过网络进行数据远程传输 功能 3.4 监测点 monmitoringpoinmt 连续在线自动分析系统的检测位置,即获取代表性样品和有效监测数据的位置 3.5 全流结构分析系统ful-owanalysissystem 被测煤流全部通过在线分析仪器的分析系统 3.6 连续在线自动分析系统eontinuouslyon-lineautomatedanalysissystem 自动对通过分析仪器的煤流进行实时监测,并自动输出结果数据的分析系统 3.7 数据传输设备datacoleetionandtransmisioinstrument 采集监测结果、存储数据信息、与监控中心数据进行数据通信和传输的工控机、嵌人式可编程自动 控制器(PAC)或可编程控制器等 3.8 监控中心monitoringcenter 由计算机信息终端设备及计算机软件等组成,通过通信网络与数据集中采集终端连接,交换数据， 发起和应答指令,进行数据存储、处理,分析和应用的系统 3.9 离线数据ofinedata 因断电或网络故障等原因,导致能源监管采集终端与监控中心通信中断产生的尚未传输到监控中 心的数据 3.10 数据有效性datavalidity 从能源监管采集终端获得的数据经过审核符合质量保证和质量控制要求 3.11 终端地址terminaladdress 系统中终端设备的地址编码 注简称终蹦地址 3.12 主站地址masterstatioaddress 主站中的工作站,应用功能模块等具有通信需求的对象的编码
GB/40235一2021 技术要求 4.1能源监管采集终端的构造 能源监管采集终端由自动在线监测系统、数据采集存储与传输系统、终端控制系统、监控中心,终端 辅助系统构成 其构造图见图1. 监控中心 有线网然/无线网络力通道 低热值煤发电 能源监管采集终端 终端控制系统 数据 终 采集 在 与传 输系 统 图1能源监管采集终端结构图 4.2能源监管采集终端的功能要求 4.2.1自动在线监测系统 4.2.1.1功能要求 自动在线监测系统应具备下列功能 可按监管要求对监测指标进行全自动实时在线分析检测,并将数据输出 a 5 检测项目应至少包括水分(Mar,%)、干燥基灰分(Ad,%)、干燥无灰基挥发分(Vdaf,%)、固 定碳(FCad,%),收到基低位发热量(Qnet,arMJ/kg)等; 可自动换算各种基态下检测结果 c d 可根据监管需要设定各指定检测项目的检测频率,最小检测用时不得超过2min/次
GB/T40235一2021 4.2.1.2结构要求 分析系统应采用全流结构,即煤流全部通过在线分析仪器的系统 附录A给出了供参考的一种常 见的全流分析结构跨皮带式的检测系统 4.2.1.3检测技术要求 检测技术应符合电厂安全生产管理要求,满足DL.5009.1的有关规定,宜采用无放射源的非接触性 检测技术 可包括激光诱导技术、微波测碳技术、近红外光谱测全水技术等,其主要信息参见附录B 4.2.1.4性能要求 自动在线监测系统检测范围、重复性、再现性及测量误差应满足表1的要求 表1检测性能要求 监测项目 检测范围 测量误差 重复性 再现性 水分(Mar,% 050 士1.5 十.5 士 固定碳(FCad,%) 0100 土15 士1 士1.5 士1.5 士1.5% 干燥基灰分(Ad,% 060 士l 干燥无灰基挥发分 050 士1 士1.5 士1.5 Vdaf,% 收到基低位发热量 029.27 士0.42 士0.63 士0.63 Qnet,arMJ/kg 水分,灰分、挥发分、固定碳、收到基低位发热量的示值误差为自动在线检测系统检测值与GB/T211 GB/T212、GB/'T213,GB/T1574等国家标准方法检测值之差 4.2.2数据采集存储与传输系统 4.2.2.1数据采集功能 终端的数据采集系统应具备以下功能 可实时采集自动在线检测仪器及辅助设备输出的数据 采集数据的存储格式应为常用的文本 a 格式,能自动生成文件并保存 存储数据应方便地提取,并可在通用计算机中读出 b 采集监测数据信息,应包括检测结果、数据的采集时间、数据对应样品的采集时间,故障、校准、 维护、正常等数据标记标注信息 终端采集数据的有效位数应与在线分析仪一致,采集数据应与在线分析仪的实际读数一致 4.2.2.2数据存储功能 应能满足在线检测系统数据的存储要求,具有数据存储自动覆盖更新功能和掉电存储记忆功能,存 储的实时数据量不应少于1年 4.2.2.3数据查询功能 具备人炉煤质指标历史趋势数据和数据报表查询功能 历史趋势数据保存时间不应少于1年,在 此时间区域内,可进行任意时间段内煤质指标历史趋势和数据报表查询
GB/T40235一2021 4.2.2.4数据传输功能 4.2.2.4.1可通过有线或无线网络,按照第6章规定的通信协议要求,将采集到的数据定时或实时上传 监控中心,上传数据的最小时间间隔不得大于5min. 4.2.2.4.2远程数据传输应采用具有校验功能的通信协议,能及时纠正传输错误的数据包 4.2.2.4.3专用无线信道数据传输误码率不应大于10-,光纤信道数据传输误码率不应大于10-,其 他信道数据传输误码率应符合相应标准要求 4.2.2.5验证码功能 每个通信包带有数据安全传输的验证码,数据采集系统应有接收、更新和存储验证码的功能 4.2.2.6上传和设置参数功能 可与监控中心交互,包括接收监控中心发出的提取数据,设置系统时间,验证码,公倒及公钥参数等 命令,并做出回应 4.2.2.7提取离线数据功能 可按提取离线数据命令-将所有离钱数帮上传到监拉中心. 4.2.2.8提取实时数据功能 按提取实时数据命令,将实时数据上传到监控中心 4.2.3终端控制系统 终端控制系统应由现场工控机和相关软件组成,应包括以下功能 应具备安全管理功能,设置三级系密码,并根据操作人员分配权限,操作人员登录账号和密码 a 后,才能进人控制界面,对所有的操作均自动记录、保存 b)控制能源监管采集终端的各功能系统的运行 对能源监管采集终端的各功能系统实时监控; c 具备故障报警并上传报警信号、断电且再度上电后自动复位及接受远程控制命令启动分析等 d 功能 具备超标数据报警功能和多级报警设置功能; e 具备自动在线检测系统手动或自动校准和验证功能; f 具备无效数据标记功能; g 具备网络接口扩展开发功能,可实现与其他信息系统(例如MIS或SIS系统等)的链接和数据 h) 传输 4.2.4监控中心 监控中心是能源监管采集终端的管理控制中心,由数据服务器、网络设备和相关软件组成 应包括 下列功能 a 应具备安全管理功能,采用分级授权管理,设置三级系密码,按照人员职责进行授权管理,操作 人员登录账号和密码后,才能进人控制界面,对所有的操作均自动记录、保存 b 局域网人口应加装硬件防火墙,并在操作系统中配置软件防火墙 电源系统应按双电源冗余电源进行配置,分别由市电和UPS电源系统供电,并具备断电检测 及电源自动切换功能 保证系统断电后仍能维持正常运行,完成异常事件的存储
GB/T40235一202 d 自动收集能源监管采集终端上报的数据、超标和故障等信息 将收集数据处理形成分析报表， 趋势报表 提供远程控制和维护手段,能对终端进行远程控制和维护,并远程控制在线采样系统和检测 系统 fD 具备远程在线组态和启停功能,可在线设置和修改数据采集远程通信设备的运行参数和远方 启停机,包括通信访问密码、终端系统密码监测数据周期等 能够发送指令使终端实时上传监测数据、故障信息和运行日志等 8 h)存储终端上传的监测数据标识,判断数据有效性 i) 具备无效数据检出和标识功能 4.2.5终端辅助系统 4.2.5.1能源监管采集终端应配有专用配电箱和稳压电源,应提供足够的电力负荷,并应符合 GB50054的规定 能源监管采集终端应配专用不间断电源系统(UPs),在断电时保证终端继续工作直接切换到 4.2.5.2 备用电路 可持续供电1h以上 42.5.3能源监管采集终端线路应采取防雷措施 建筑物肪雷应符合GB50057的规定室内防雷应符 GB50057的规定 合 4.3 终端工作环境及箱体防护要求 能源监管采集终端箱体应具备防尘和防水能力,满足GB/T4208规定的IP65防护等级 能源监 管采集终端生产企业应明确终端适宜的工作环境 终端设备正常运行的气候环境条件分类见表2 表2气候环境条件分类 空气温度 湿度 场所类型 级别 范围 最大变化率" 相对湿度 最大绝对湿度 g/m C1 -5~+30 0.5 5~95 遮蔽 29 C2 -10一十40 10100 0,5 户外 (C3 -20十50 10100 35 CXx 协议特定 温度变化率取5min内平均值 相对湿度包括凝露 4.4机械影响 能源监管采集终端应能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏 机械振动强度应符合下列要求 频率范围:10Hz~150Hz a b)频率不大于60Hz时,位移幅0.075mm 频率大于60Hz时,加速度幅10m/s- c
GB/T40235一2021 4.5电源 4.5.1一般要求 终端应使用交流两相供电 应配置相应的后备电源系统.保证系统断电后仍能维持正常运行,分别 由市电经UPS电源系统供电,并具备断电检测及电源自动切换功能 保证系统断电后仍能维持正常运 行,完成异常事件的存储 额定值及允许偏差 4.5.2 工作电源额定电压:220VAC,允许偏差一10%~+10%. 频率;50Hz,允许偏差一6%十2% 4.5.3失电数据和时钟保持 终端供电电源中断后,应有数据和时钟保持措施,保持时间不少于1年 电源恢复时,保存数据不 丢失,内部时钟正常运行 4.5.4抗接地故障能力 终端的电源由非有效接地系统或中性点不接地系统的三相四线配电网供电,在接地故障及相对地 产生10%过电压的情况下,终端不应出现损坏 供电恢复正常后,终端应正常工作,保存数据应无 改变 4.6绝缘性要求 4.6.1绝缘电阻 终端各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻应符合表3规定 表3绝缘电阻 绝缘电阻/Mn 测定绝缘电压U 测试电压:/ 正常条件 湿热条件 U60 >10 250 6010 >2 500 U250 2 1000 二次设备及外部回路直接连接的接口回路应符合U>250V 与 4.6.2绝缘强度 电源回路、交流电量输人回路、输出回路各自对地和电气隔离的各回路之间以及输出继电器常开触 点回路之间,应耐受表4中规定的50Hz的交流电压,历时1min的绝缘强度试验 试验时不得出现击 穿、闪络现象,泄漏电流不应大于5mA
GB/T40235一2021 表4试验电压 额定绝缘电压U/V 试验电压有效值/V 额定绝缘电压U/V 试验电压有效值八V U60 500 125GB/T40235一2021 4.9监测点 能源监管采集终端的自动在线检测系统应安装在人炉煤传送皮带末端 应保证终端监测和采集的 信息为人炉煤的品质信息 试验方法 5.1能源监管采集终端的构造 采用目测及手动等方法将实物与4l的要求核对,应符合4l的要求 5.2能源监管采集终端的功能 5.2.1自动在线检测系统 5.2.1.1采用目测,实际操作、数据比对等方法对于自动在线检测系统的功能、结构、检测技术要求进行 验证 5.2.1.2自动在线检测系统的检测准确度、重复性、仪器稳定指标的验证可按GB/T19952执行 一种 较简便的验证4.2.1.4中规定的自动在线检测系统性能指标的方法参见附录C 5.2.2数据采集存储与传输系统 5.2.2.1 数据采集功能 在能源监管采集终端上查看采集到的数据信息 试验应在能源监管采集终端现场进行 5.2.2.2数据存储功能 在能源监管采集终端上查看是否具备存储功能,存储系统容量是否满足存储要求 可由厂家提供 样机用模拟数据验证 5.2.2.3数据传输功能 在监控中心查看已上传的数据 5.2.2.4数据查询功能 在能源监管采集终端上,按4.2.2.3的要求进行数据查询操作 验证应在能源监管采集终端工作现 场进行 5.2.2.5验证码功能 在监控中心下传一条修改验证码指令后,在监控中心通信日志上查看能源监管采集终端是否以新 的验证码回应 5.2.2.6上传和设置参数功能 监控中心下传相应的交互命令,在监控中心查看能源监管采集终端是否按指令上传相应的参数或 在能源监管采集终端上查看是否按指令进行参数设置 5.2.2.7提取离线数据功能 在监控中心删除部分数据,再下传提取离线数据的命令,而后在监控中心查看能源监管采集终端是
GB/T40235一202 否按指令上传离线数据 5.2.2.8提取实时数据功能 在监控中心下传提取在线分析仪实时数据命令,而后在监控中心查看能源监管采集终端是否按指 令实时上传在线分析仪数据 5.2.3终端控制系统 对终端控制系统的现场工控机和相关软件进行操作和检查 5.2.4监控中心 对监控中心进行检查和操作 查看监控中心是否由数据服务器,网络设备和相关软件组成 5.2.5辅助系统 对专用配电箱、稳压电源、专用不间断电源系统(UPS)防雷措施进行检查 5.3箱体防护 接GB/T4808的相关规定测试 5.4机械影响 按GB/T2423.10的规定对能源监管采集终端进行机械影响实验 机械振动强度应符合4.4规定 试验后,检查受试设备是否无损坏和紧固件松动脱落现象 5.5电源 5.5.1电源切换试验 电源切换试验按4.5.1的要求进行 试验时,查看终端是否正常工作,功能和性能是否满足相关要 求 应开展UPs电源交流电源切换试验,切换时间应小于60ms 5.5.2电源电压变化试验 将交流电压变化到4.5.2规定的极限值时,查看被试终端是否能正常工作,功能和性能是否满足相 关要求 5.5.3数据和时钟保持试验 记录终端中已有的各项数据和时钟显示,然后断开供电电源3d后,再合上电源,检查各项数据是 否改变和丢失,时钟走时是否正确 5.5.4抗接地故障能力试验 将单相220V供电的终端电源电压升至1.9倍的标称电压;三相供电的终端由三相四线试验电源 供电,终端应工作正常,然后将终端电源的中性端与三相四线试验电源的地端断开,并与试验电源的模 拟接地故障相(输出电压为零)连接,三相四线试验电源的另外两相的电压升至1.1倍的标称电压 试验时间每相4h 试验后,查看终端是否出现损坏,保存数据是否改变,主要功能和性能是否满 足相关要求 10
GB/T40235一2021 5.6绝缘性能试验 5.6.1试验方式 绝缘性能试验前,应对终端进行自检,所有结果和显示应正常 绝缘试验时,终端应盖好外壳和端子盖板 外壳和端子盖板为绝缘材料时,应在其外覆盖以导电箔 并与接地端子相连,导电箱应距接线端子及其穿线孔2em 试验时,不进行试验的电气回路应短路并 接地 交流电压和冲击耐压试验时,查看是否发生闪络、破坏性放电和击穿 5.6.2绝缘电阻 在正常试验条件和湿热试验条件下,按表3的测试电压在终端的端子处测量各电气回路对地和各 电气回路间的绝缘电阻 5.6.3绝缘强度 用50Hz正弦波电压对下列回路进行试验,施加表4规定的试验电压,历时1min 被试回路为 a 电源回路对地 输出回路对地 b 状态输人回路对地 c d)交流工频电量输人回路对地 试验时,应将被试回路的接地线断开 以上无电气联系的各回路之间 e 输出继电器常开触点之间 5.6.4冲击电压 冲击电压 脉冲波形;标准1.2/50s脉冲波; aa b)电源阻抗:(500士50Q; 电源能量:(0.5士0.05)J c 下列被试回路,每次试验分别在正、负极性下施加5次,两个脉冲之间最少间隔3s,试验电压按表 5规定 被试回路为: 电源回路对地 a b)输出回路对地 c 状态输人回路对地 d 交流工频电量输人回路对地 试验时,应将被试回路的接地线断开 以上无电气联系的各回路之间 e f RS485接口与电源端子间 5.7温升 终端每一电流线路通过额定最大电流,每一电压线路以及通电周期比其热时间常数长的辅助电压 线路加载1.15倍参比电压,外表面的温升在环境温度为40C时不应超过25K 在2h的试验期间,终 端不应受到风吹或阳光直射 试验后,查看终端是否受损坏,功能和性能是否满足要求 1
GB/T40235一2021 5.8数据安全 5.8.1数据加密 终端加密数据上传采用加密方式,在监控中心通信日志上查看通信包是否为加密形式 并在监控 中心查看加密后的数据是否与能源监管采集终端加密前的数据保持一致 5.8.2终端安全管理功能 检查终端安全管理功能 5.8.3铅封 检查机柜后门及就地设备门是否按4.8.3要求铅封 5.9监测点 检查能源监管采集终端的自动在线检测系统的安装位置 查看能源监管采集终端的自动在线检测 系统是否安装在人炉煤传送皮带末端,终端监测和采集的煤质信息是否为人炉煤的品质信息 6 通信协议 6.1符号和相关缩略语 符号和相关缩略语见附录D. 6.2通信协议要求 能源监管采集终端与监控中心间的数据、信息传输应符合附录E中规定的通信协议 监测数据有效性 未通过数据有效性审核的自动监测数据无效,不应作为监管依据 7.1 在自动分析仪器校零、校标和质控样试验期间的数据作为无效数据处理但可保留该时段数据加 7.2 以标记,作为监测仪器检查和校准的依据予以保留 7.3在线检测系统、数据采集系统、监控中心接收到的数据误差大于1%时,监控中心收到的数据为无 效数据 7.4监测指标数值如果出现急剧升高、急剧下降或连续不变时,该数据进行统计时不能随意删除,应通 过现场检查后再做处理 7.5具备自动校准功能的在线分析仪器在校零和校标期间,发现仪器零点飘移超出规定范围,应从上 次零点漂移和量程漂移合格到本次零点漂移和量程漂移不合格期间的监测数据作为无效数据处理 7.6从上次比对试验或校验合格到本次比对试验或校验不合格期间的在线监测数据视为无效数据 8 能源监管采集终端运行及维护管理要求 8.1日常维护 8.1.1终端运行单位每天远程检查仪器运行状态,检查数据传输系统是否正常,如发现数据有持续异 常情况,应立即前往终端检查 12
GB/T40235一2021 8.1.2终端运行单位每天定时进行下列巡查并进记录数据 a 测量数据是否正常; b 系统是否报警; 电路供应是否正常; c d 终端装置密封件是否损坏; 终端装置软件运行是否正常 e 8.1.3终端运行单位每周对终端进行下列维护检查 检查各功能系统及辅助设备的运行状态和主要参数,判断运行是否正常; a 观察数据采集传输系统的运行情况,对数据抽样检查,对比检测系统、数据采集传饷系统、监控 b 中心收到的数据是否一致; 对终端各系统清洁维护; c 对终端装置损坏的密封件进行更换 d 8.1.4终端运行单位每季度对终端进行一次全面维护 历史数据导出备份; a b 操作密码更换; UPs电源切换实验; c d 蓄电池充放电实验; 终端全面清扫检查 8.2校验 终端运行单位应每月至少进行一次数据比对实验 8.2.1 8.2.2终端运行单位应每季度利用标准物质或质控样品对在线检测系统进行一次校准 8.3终端的检修 8.3.1能源监管采集终端停用、拆除或更换时,应事先报运行单位主管部门批准 8.3.2运行单位发现故障或接到故障通知,应在12h内到现场处理 8.3.3容易诊断和维修的故障,仪器死机、检测区域堵塞等,维修时间不应超过5h 不易诊断和维修 的故障,5h内无法排除时,应设置备用设备 8.3.4终端经过维修,在正常运行前应保证维修内容全部完成,性能通过验证 检测系统更换,在正常 使用和运行前应对设备校验和比对实验 8.3.5若数据存储或控制系统发生故障,应在5h内修复或更换,并保证已采集的数据不丢失 8.4人员 在设备使用前,应详细阅读设备使用说明书,熟悉各操作要求 8.4.1 8.4.2维护人员应经过相关专业培训,方可上岗操作,且应以操作人员的身份登录系统,查看相关 数据 8.4.3如若发现设备运行异常或数据不稳定,应及时与相关技术人员取得联系 9 技术档案 g.1技术档案内容 g.1.1终端说明书,安装记录、验收记录 g.1.2检测系统校准、比对实验的例行记录 13
GB/T40235一202 g.1.3终端的调试报告,例行检查,维护保养记录 9.1.4第三方检测校准机构的检定或校准记录 g.1.5检测系统校准结果 g.1.6终端的检修,更换记录 g.1.7终端的操作、使用、维护规范 9.2技术档案要求 g.2.1档案中的表格应采用统一的标准表格 9.2.2记录应清晰、完整,现场记录应在现场及时填写 9.2.3技术档案中可查阅和了解终端的使用维修和性能检验等历史资料 14
GB/T40235一2021 录 附 A 资料性附录 跨皮带式全流分析系统 跨皮带式全流分析系统:将分析系统跨跃式地架设在皮带上,分析系统随皮带而启动皮带将待测 煤样不断地输送至检测区域下,分析系统连续自动地在线分析经过检测区域的全部煤流,从而获得连续 时实地煤质信息 分析系统包括在线测碳仪器、在线测水分仪器、就地控制箱等,其一般结构图参见 图A.1 跨皮带式全流分析系统 在线测水 在线测 分仪器 碳仪器 皮带 就地控制箱 图A.1跨皮带式全流分析系统结构图 15
GB/T40235一2021 附 录 B 资料性附录) 自动在线煤质分析技术 B.1微波和近红外分析系统 B.1.1技术原理 结合微波在线测碳技术和近红外在线测水分技术,直接测量煤炭的固定碳和水分的组成比例,通过 系统的分析和计算得到煤炭的热值以及其他工业分析值 微波测碳技术的原理为基于微波闭腔谐振法,微被穿透物料后,除了微波的幅度会相应地就碱,其 微波频率也会发生变化,碳元素含量的多少直接影响了频率的偏移程度,在接收端测量微波的频率即可 准确地测出物料的含碳量 近红外水分在线分析的原理为:采用波段1940nm的近红外线照射样品,样品所含有的水分子中 的氢-氧键会吸收该波长的红外线,并将剩余部分近红外线反射回测量探头,所反射回去的近红外线能 量和样品中水分子吸收的近红外线能量成反比,根据能量的损失量就能计算出被测样品的含水率 同 时为了消除散射等其他因素的影响,同步采用1310mm参考光消除非水吸收引起的光损失 B.1.2设备构造 微波和近红外分析系统构造见图B.1一图B.4,系统由以下几部分组成 近红外在线水分分析模块,由光学探头及电子线路部分组成 光学探头由红外光源、准直透 a 镜、斩光器、折射平面镜、聚焦镜构成;电路部分由Pbs元件、放大电路、斩光器同步检测器 A/D转换电路及单片机系统构成 微被在线测碳模块,由微波发射单元、微波接收单元和信号处理单元组成 微波发射单元的发 b 射天线和微波接收单元的接收天线对称设置在输煤皮带煤流的上下两侧 信号处理电路由信 号调理电路和单片机系统构成 现场装置控制及数据分析模块,将初步分析探测器采集到近红外信号,以及微波信号,结合其 他运行信号,分析计算出被测量物料的成分 16
GB/T40235一2021 外光路聚光镜 内光路 内光路反射 内光路反射镜 基板 红外探测器 灯袍聚光镜 卤素灯袍 电机 被测物料 调制盘 外光路 图B.1近红外光谱水分分析模块结构图 微波探测器 输煤皮带 微波源 回煤皮懂 图B.2微波在线测碳仪分析模块构造图 17
GB/T40235一2021 2400mm 水分仪 图B.3近红外在线水分分析模块构造图 图B.4微波和近红外分析系统安装示意图 18
GB/T40235一2021 B.1.3技术特点 仪器采用微波和近红外光谱,无辐射 可检测煤流的水分、,灰分、挥发分、固定碳,发热量等工业分 析指标 B.1.4操作流程 将设备直接架设在皮带上,检测设备随皮带而启动,皮带将待测煤样不断地输送至检测区域下,系 统对煤样进行微波吸收后的强度采集,根据强度变化并去除皮带上煤质量和最终得到待测煤样的准确 煤质信息 B.2激光诱导击穿光谱分析系统(LIs B.2.1技术原理 利用激光诱导击穿光谱分析技术检测煤样化学成分,由煤样化学成分建立模型推算煤样的灰分、挥 发分、水分以及收到基低位发热量等指标 激光诱导击穿光谱分析技术的原理为;利用高能脉冲激光在物体表面照射之后,物体表面的原子在 不断地充能、释放的过程中产生等离子体,等离子体在爆裂和塌陷的过程中向外发射出特征光谱和纫致 辐射,经过极短暂的延时之后,纫致辐射消失殆尽的时候,对特征光谱进行采集、记录和分析,从而实现 对物体中化学元素成分的定性与定量分析 B.2.2激光检测设备构造 nmQU 激光诱导击穿光谱采集分桥模块如图B5所示,放光器为主动调Q的Nd.YAG106t ANTEL，France)固体激光器,频率5Hz,脉宽小于10ns,激光最大能量输出100mJ 光谱仪为宽光 谐响应光纤光谱仪(范围覆盖180nm~800nm,精度小于0.15 实验中数字脉冲延时控制器为激 nm 光器和光谱仪提供精准的外触发信号 激光经过反射镜M反射调整光路后,聚焦到样品表面,收集装 置与激光聚焦方向成特定角度进行光信号收集,并将收集到光谱仪 通过调整放置样品的三维移动台 来控制激光打点位置和微调激光聚焦位置 单煤饼不少于260个点光谱采集 光谱数据传输给计算机 终端,利用成套算法及软件实现煤质参数在线测量 延时控制器 脉冲激光器 反射镜 AuG6u 光纤 光谱仪 透镜 到 镜 冷 3DCOTROLER 等离子体 三维平台 计算机终端 图B5激光诱导击穿光谱(LIBS)煤质在线分析仪器结构图 19
GB/T40235一2021 B.2.3技术特点 仪器基于LIBS技术,激光源采用脉冲激光,无辐射 可以在线分析所有矿物的全元素组成,包括 煤的常规分析灰分,挥发分,发热量、固定碳等,元素分析C,H,O,N,S等,灰分成分分析,有害元素分 析As,Hg、P,CI等 B.2.4操作流程 将设备直接架设在皮带附近,检测设备随皮带而启动,皮带将待测煤样不断地输送至采样模块,依 次经过传送、压片,最终传送到激光激发模块,对处理后的煤样进行激发,产生的等离子体向外辐射特征 光谱和纫致辐射,在延时触发器的工作下,使得光谱仪在背景光韧致辐射最低的时候对特征光谱进行采 集,采集到特征光谱之后由计算机对其进行分析,最终得到待测煤样的准确煤质信息 如图B.6所示,整个系统分为煤样流与数据流 入炉煤 化验室 燃料煤输煤 可视化煤仓 仪器设条校准 控制室 联合制样室 分析专用网络 1#皮花采样机 2#皮懂采样机 #皮书 2#皮带 Tw丽 2#皮带机 2#精细化 在线 自动微光锈 自动压片机 收样处 击穿光谱技术 煤质分析仪 自动化系统连接 图B.6激光诱导击穿光谱(L.IBs)煤质在线分析仪器安装示意图 煤样流 人炉煤皮带将煤场原煤输送到煤仓,皮带采样机在人炉煤皮带上直接采13mm煤样 a b 13mm煤样通过破碎,缩分操作,制成具有代表性的煤样 将煤样输送至样品处理设备,进一步将煤样制成0.2mm的煤粉; c 通过料仓加料自动将煤粉加到模具中,剩余的煤粉作为弃样返回或者作为备样留查 d 对模具中的煤粉施加不低于20t的压力,将煤粉制成致密的煤饼 f 通过传送机构将煤饼传逃至检测区域,通过O，一0s的检测,得到所检测煤样的结果 数据流;分为两部分,标定阶段与使用阶段,其中标定阶段是在设备安装完成之后1周一2周之内 完成的,使用阶段就是设备交付之后的使用阶段 标定阶段 20
GB/T40235一2021 需要安装方(电厂)根据锅炉设计要求提供煤质信息在设计范围内的国标煤样不少于60份,其 a 中每份不低于10g,并提供60份以上煤样的真值; b 将这60份以上煤样进行数据采集并建模; 模型建立好之后根据实际使用情况进行模型修正,同时在使用过程中不断地扩充模型,以满足 实际使用的效果 使用阶段 在使用过程中每隔2min人炉煤在线煤质检测仪得到一组包含固定碳、灰分、挥发分、热值、全 硫等的煤质数据; b 最终实现连续采集得到无人坚守人炉煤上煤趋势图,以供电厂燃煤监管 21
GB/T40235一2021 录 附 C 资料性附录) 自动在线检测系统性能测试方法 对一台已安装调试并标定过的在线分析仪的测量性能,可通过三个主要的方面进行评价;仪器的稳 定性、标定的有效性和操作测量性能(运行条件下的测量精密度) 仪器的稳定性通过检验分析仪在不同时间内对同一参比样品的静态重复测量值变化的显著性进行 评定 标定的有效性通过用分析仪和参比方法对包含了被测量值全部范围内的煤样进行对比试验,检验 斜率和截距的显著性加以确认 分析仪操作测量性能通过比较动态条件下分析仪测量结果和参比方法试验结果,检验它们之间差 值的显著性进行评价 具体方法为: 从皮带和煤场各取几组煤样装人小桶,送化验室化验,采用GB/T211,GB/T212,GB/T213 GB/T1574等的方法化验全水分、灰分、挥发分、固定碳、低位热值等工业分析指标,然后密封(保证水 分不流失),在皮带上测试10min 求取该时段的平均值作为测量值,与GB/T211,GB/T212、 GB/T213、GB/T1574等的方法化验值进行比对,以差值作为测量误差 计算该时段自动在线检测系 统测量值的标准偏差,作为检测重复性 22
GB/T40235一2021 录 附 D 规范性附录 通信协议符号和相关缩略语 表D1为能源监管采集终端通信协议中涉及的符号和相关缩略语 表D.1符号和缩略语 符号和缩略语 表示 地址域 AT 行政区划码 终端地址 A2 ACD 要求访问位 AFN 应用层功能码 二-十进制编码 BCD BIN 二进制编码 C 控制域 CON 请求确认标志位 cs 赖校验郁 DIR 传输方向位 FCB 赖计数位 FCV 倾计数有效位 FIR 首顿标志;报文的第一顿 FIN 末顿标志;报文的最后一顿 数据项标识码 Fn 长度 MSA 主站地址 人炉皮带标识码 pn PFC 启动顿计数器 PRM 启动标志位 PSEQ 启动倾序号 RSEQ 响应序号 sEQ 帧序列域 Tde 曲线类数据时标 23
GB/T40235一2021 录 附 规范性附录) 通信协议 E.1桢格式 E.1.1参考模型 基于GB/T18657.3规定的三层参考模型“增强性能体系结构” E.1.2字节格式 赖的基本单元为8位字节 链路层传输顺序为低位在前,高位在后;低字节在前,高字节在后 E.1.3帧格式 E.1.3.1帧格式定义 本附录采用GB/T18657.12002中6.2.4的FT1.2异步式传输帧格式,定义见图E.1 起始字符(68H 长度L 固定长度 长度L 的报文头 起始字符68H! 控制域C 控制域 地址域A 地址域 链路用户数据 链路用户数据 应用层 区 校验和CS 核校验和 结束字符16 图E.1帧格式 E.1.3.2传输规则 通信协议应遵守如下传输规则: 线路空闲状态为二进制1 a b 帧的字符之间无线路空闲间隔;两帧之间的线路空闲间隔最少需33位 如按e)检出了差错,两帧之间的线路空闲间隔最少需33位 帧校验和(CS)是用户数据区的八位位组的算术和,不考虑进位位 d 接收方校验 1 对于每个字符;校验起动位、停止位、偶校验位 对于每倾 2 检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及协议标识位; 24
GB/T40235一2021 识别2个长度L 每帧接收的字符数为用户数据长度L1十8; 帧校验和; 结束字符; 校验出一个差错时,校验按e)的线路空闲间隔 一个夫败,舍弃此桃若无差错,则此桃数据有效 若这些校验有- E.1.3.3链路层 E.1.3.3.1长度L 长度L包括协议标识和用户数据长度,由2字节组成,采用BIN编码,见表E.1 表E.1 长度定义 D7 D3 D2 D6 D5 D4 D D0 D14 D13 D12 D11 D1o D]5 D9 D8 规则如下 采用专用无线数传信道,长度1L1不大于255 采用网络传输,长度L1不大于163833 E.1.3.3.2控制域c E.1.3.3.2.1控制域定义 控制域C表示报文传输方向和所提供的传输服务类型的信息,定义见表E.2 表E.2控制域定义 D7 D6 D5 D4 D3~D0 下行方向 顿计数位FCB 计数有效位FCV 传输方向位 启动标志位 功能码 PRM DIR 上行方向 要求访问位ACD 保留 E.1.3.3.2.2传输方向位DIR DIR=0:表示此帧报文是由主站发出的下行报文;DIR=1:表示此帧报文是由终端发出的上行 报文 E.1.3.3.2.3启动标志位PRM PRM=1:表示此赖报文来自启动站;PRM=0;表示此帧报文来自从动站 E.1.3.3.2.4c帧计数位FCB 当帧计数有效位FcV=1时,FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位 FCB位用来防止信息传输的丢失和重复 启动站向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输服务时,将FCB取相反值 启动站保存 25
GB/T40235一2021 每 一个从动站FCB值,若超时未收到从动站的报文,或接收出现差错,则启动站不改变FCB的状态,重 复原来的发送/确认或者请求/响应服务 E.1.3.3.2.5帧计数有效位FCV FCV=l;表示FCB位有效;FCV=0;表示FCB位无效 E.1.3.3.2.6功能码 当启动标志位PRM=1时,功能码定义见表E.3 表E.3功能码定义(PRM=1 功能码 类型 服务功能 备用 发送/确认 复位命令 备用 发送/无回答 用户数据 58 备用 请求/响应赖 链路测试 10 请求/响应 请求1级数据 11~15 备用 当启动标志位PRM=0时,功能码定义见表E.4 表E.4功能码定义(PRM=0) 功能码 帧类型 服务功能 确认 认可 备用 用户数据 响应恢 响应恢 否认:无所召唤的数据 10 备用 1 响应顿 链路状态 12~15 备用 启动站功能码10(请求1级数据)用于应用层请求确认(CON=1)的链路传输,应用层请求确认标 志见E.1.3.4.3.4 启动站功能码11(请求2级数据)用于应用层请求数据的链路传输 E.1.3.3.3地址域A E.1.3.3.3.1 地址域格式 地址域由行政区划码A1、终端地址A2、主站地址和组地址标志A3组成,格式见表E.5 26
GB/T40235一2021 表E.5地址域格式 地址域 数据格式 字节数 行政区划码A1 BCD 终端地址A2 BIN 备用 BIN E.1.3.3.3.2行政区划码A1 行政区划码按GB/T2260的规定执行 E.1.3.3.3.3终端地址A2 终端地址A2选址范围为1一65535 A2=00oH为无效地址,AN2=FFFFH且A3的D位为"I" 时表示系统广播地址 E.1.3.3.3.4倾校验和 帧校验和是用户数据区所有字节的八位位组算术和,不考虑溢出位 用户数据区包括控制域、地址 域、链路用户数据(应用层)三部分 E.1.3.4应用层 E.1.3.4.1应用层格式 应用层(链路用户数据)格式定义见表E.6 表E.6应用层定义 应用层功能码AFN 序列域SEQ 数据单元标识1 数据单元1 --- 数据单元标识n 数据单元n 附加信息域AUX E.1.3.4.2应用层功能码AFN 应用层功能码AFN由一字节组成,采用二进制编码表示,具体定义见表E.7 27

低热值煤发电能源监管采集终端技术要求GB/T40235-2021解析

近年来，低热值煤发电在我国得到了快速发展。然而，由于低热值煤的水分和灰分含量较高，其热值较低，易形成大量废气和固体废物，严重影响环境保护。因此，建立低热值煤发电能源监管采集终端技术要求标准对于推动低热值煤发电行业的可持续发展至关重要。 GB/T40235-2021标准的制定旨在规范低热值煤发电能源监管采集终端的设计、制造和使用，确保其具有良好的性能和稳定的工作状态。该标准主要包括以下几个方面的内容： 1. 低热值煤发电能源监管采集终端的基本组成和工作原理。 2. 低热值煤发电能源监管采集终端的技术指标，包括精度、测量范围、响应速度等。 3. 低热值煤发电能源监管采集终端的设计要求，包括硬件设计和软件设计两个方面。其中，硬件设计要求终端具有可靠性、稳定性、耐用性和易于维修等特点；软件设计要求终端具有友好的人机交互界面、高效的数据处理能力和稳定的数据传输通道等特点。 4. 低热值煤发电能源监管采集终端的制造和使用维护要求，包括生产制造过程中的质量控制和维护保养中的安全措施等。 综上所述，GB/T40235-2021标准的制定为低热值煤发电行业提供了重要的技术支持和规范性引导，是推进我国低热值煤发电行业可持续发展的关键一步。同时，各生产企业和使用单位也应认真遵守该标准要求，在具体的设计、制造和使用过程中加以落实，不断提高低热值煤发电能源监管采集终端的质量和性能，为我国节能减排事业做出积极贡献。

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