基于ASP.NET+SQL Server的TRT故障诊断查询系统研究

楚志发

（山钢集团莱芜分公司自动化部，山东莱芜271104）

基于ASP.NET+SQL Server的TRT故障诊断查询系统研究

楚志发

（山钢集团莱芜分公司自动化部，山东莱芜271104）

根据远程在线识别TRT系统故障的判据，深入研究了TRT多故障源特性提取及各种故障机理，探索快速有效的故障诊断与预测方法，并基于ASP.NET+SQL Server环境平台，开发出了高炉TRT故障诊断专家查询系统。为TRT快速故障查询及恢复提供了参考依据。

TRT;故障诊断;查询;研究

1 引言

高炉煤气余热余压能量回收透平发电装置(Blast-Furnace Top pressure Recovery Turbine U原nit，以下简称TRT）一般由透平、发电机、励磁机三部分组成。高炉产生的煤气经过除尘后进入TRT，将所蕴含的压力能和热能，导入透平膨胀机做功，驱动发电机发电。该装置不仅节能、降噪、环保，同时也带来了巨大的经济效益，是国内钢铁企业低碳环保的主流途径。虽然TRT为企业带来可观的经济效益，然而TRT系统工况比较复杂，所采用的测量仪表及设备复杂多样，要保证机组安全运转则要对系统的故障诊断问题进行深入研究。本文结合了山钢集团莱芜分公司能源动力厂5#高炉TRT系统维护过程中的实际案例，以ASP.NET、SQL Server为环境平台针对性地开发出一种TRT故障诊断查询系统，有效降低TRT故障及系统的部署成本，减少设备的故障停机率。

2 TRT典型故障机理

TRT机组系统复杂，所涉及的故障因素较多，大致可以分为仪表故障、电气设备故障、机械设备故障。仪表故障从重要性来讲分为：远程监控的常规仪表、机组保护的重要仪表；电气故障主要集中在励磁柜、并网柜、电压柜上；机械故障包括设备磨损、转子的不平衡等。

2.1 TRT仪表故障

在TRT系统运行过程中，仪表数据远程采集方面的故障比较普遍，其中常规仪表包括TRT辅机设备的压力、流量、温度测量，这部分不涉及机组停机保护。而机组停机保护信号主要为发电机超速、透平轴系检测、液压驱动的静叶调节、油路压力等关键信号等，除此之外，还应该对信号干扰、必要设备接地等引起足够的重视。山钢集团莱芜分公司能源动力厂5#TRT自投产以来曾因仪表信号而停机故障有：伺服控制器电源损坏、电路元器件的电解电容烧坏、转速探头接地、轴系检测二次仪表失电、信号干扰等，当发生故障时，必须对故障源尽快排除和恢复。

2.2 电气故障

电气故障也是容易导致TRT停机的因素之一。电气故障包括：发电机母线接地、综合保护、差动、速断、低电压、零序保护、失磁、逆功率、低周波、过电压、励磁回路一点接地和两点接地、联络柜过负荷，另外有关阀门操作的电气设备、油泵控制的交流接触器、现场控制操作箱上的旋钮开关、电压电源等也是隶属TRT的典型故障。当发生上述故障时，可以通过直流屏盘柜显示并结合PLC I/O通道相关报警和监控画面中的历史趋势进行故障查询。

2.3 机械故障

TRT透平机机械典型故障主要有转子不平衡、转子不对中、轴承损坏、联轴节损坏、润滑系统故障、轴承座松动、叶片结垢等。其中最常见的是由于转子叶轮严重磨损或者叶片结垢造成的转子不平衡，其次是不对中、松动和摩擦等问题[1]。除了转子极易发生上述故障外，对于TRT液压驱动的电液伺服控制系统也是极易出现问题的因素，伺服驱动主要分为三大部分：动力油系统、执行器和执行机构。对于动力油系统，油泵是液压系统中。执行器包括伺服控制器、PLC部分。执行机构为现场的阀门、液压缸部分。在5#TRT电液伺服控制故障系统中，60%以上是由于伺服阀的流量增益改变造成了阀门超调，致使数次停机。

鉴于上述分析，导致TRT故障易发因素复杂而多样，为指导快速恢复生产，本文将结合实际生产案例，开发高炉TRT故障诊断专家查询系统，为TRT故障预测及及恢复提供了参考依据。

3 故障诊断数据库模型的确立

为了保证诊断查询系统可靠性、完整性，在基于研究TRT故障机理的基础上，设计了TRT故障诊断系统整体结构图见图1。

图1 TRT故障诊断系统整体结构图

该技术首先以建立一个Web服务器为出发点，在Windows系统下，安装了IIS5.0（Internet信息服务器）服务器，同时基于这个服务器开发Web应用的程序，结合生产实际利用企业级局域网在IIS上实时发布动态内容ASP.NET。ASP.NET又称为ASP+，它是Microsoft推出的ASP脚本语言和一种新的Web技术，在很大程度上与ASP兼容，同时它还提供一种新的编程模型和结构，用于生成更安全、可伸缩和稳定的应用程序，其更好的语言特性支持完全面向对象的Visual Basic、C#和Jscript，并利用这些语言的优点，采用ASP.NET技术进行网站简单的开发和设计[2]。

课题采用Microsoft公司的SQL Server 2005作为后台数据库管理系统，数据库与应用程序的连接接口为ADO。服务器系统的任务为接收和处理各路信号数据，将原始数据存入信号缓存区，处理后的数据写入历史数据库，管理应用程序的SQL请求，并对外提供数据访问服务,数据库工作原理见图2。

图2 数据库工作原理

4 TRT故障诊断查询系统的可视化界面

本课题建立了基于IIS的ASP动态网站为中心，通过ASP结合HTML网页、ASP指令和ActiveX元件建立动态、交互且高效的WEB服务器应用程序，利用局域网发布个人网页形式，开发了TRT故障诊断数据库查询系统的可视化界面，使现场生产人员可以直观的预测和掌握设备的运行动态（见图3电液伺服控制系统故障诊断VB界面）。

该系统不仅实用性强，而且易于掌握和操作，为TRT系统维护和管理人员提供了一个学习的平台。通过该故障诊断数据库查询系统，相关人员利用TRT发生的故障征兆，不仅可以快速检索到设备

或仪表发生的故障原因、解决方法、相关设备的故障案例，也可以查询到该设备的现场标准化操作、相关技术资料，以及以前在处理类似故障时的图片，具有极高的指导性、参考性，其相关的故障诊断查询结果见图4。

图3 电液伺服控制系统故障诊断VB界面

图4 TRT故障诊断查询结果

5 结论

基于ASP.NET+SQL Server的TRT故障诊断查询系统研究，在故障预测及故障处理上为维修人员赢得了宝贵时间，解决了实际生产中的技术瓶颈。结果表明，该系统能较好地完成TRT控制系统的状态检测和故障诊断，并得到了大力推广和应用。

[1]楚志发，宋爱梅等.电液伺服系统故障诊断技术的研究与设计[J]，硅谷，2011-03.

[2]王萍，陈星.远程故障诊断软件设计[J].电子测量技术，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

楚志发(1983-)，男，硕士学历，工程师，现从事自动化系统及仪表工作。