[實用新型]一種針對高速旋轉部件宏觀性態的實時監測系統

有效

• 申請號: 201721321115.6
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN207248113U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王紅林;張澤彬;嚴映峰;鄧林森;潘建東;易旭濤;曾偉;李海波
• 申請（專利權）人: 國電大渡河流域水電開發有限公司龔嘴水力發電總廠
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/02;G01N21/88;G01N21/25
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙)51224
• 代理人: 楊軍

技術領域

本實用新型涉及發電機技術領域,具體涉及一種針對高速旋轉部件宏觀性態的實時監測系統。

背景技術

高速旋轉部件宏觀性態包括旋轉部件的形變、位移、磨損、顏色等。現階段使用超聲波檢測技術對高速旋轉部件進行掃描，通過接收由物體表面反射回的超聲波，經專門的分析軟件對旋轉部件進行宏觀缺陷監測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測。

另外高速旋轉部件的監測主要在溫度、擺度、振動等微觀信息方面，按照測量方式可分為兩種：①接觸式測量即傳感器直接安裝在旋轉部件上，運用無線電傳輸技術將測得信息傳輸給監測裝置；②非接觸式即使用電渦流傳感器、激光位移傳感器測量。這兩種都需要通過故障監測軟件分析測得微觀信息，判斷旋轉部件的運行工況、磨損、不平衡度并根據預設邏輯做出故障報警。

現階段對高速旋轉部件的監測是通過對溫度、擺度、振動等微觀方面實時測量，故障監測軟件將測得數據與事先測得的旋轉部件在不平衡、偏離軸心等異常工況下的振動、擺度或溫度數據對比分析后，判斷旋轉部件的運行工況并根據預設邏輯做出故障報警。而超聲波監測技術對缺陷的顯示不直觀，技術難度大，容易受到主客觀因素影響，探測結果不便于保存。以上方法對高速旋轉部件的運行監視有很高參考價值但是高速旋轉部件具體的故障原因和故障點沒能直觀的呈現出來。當裝置報警后，仍需將設備停機，并且技術人員到現場檢查確認。然而，一些大型發電機組、生產車床等開停機流程復雜，專門停機檢查可確保生產安全但是耗費人力物力。

圖像識別技術在現實生產生活中得到廣泛應用，尤其在文字識別、指紋識別、人臉識別、產品監測、無人值守等方面運用較為成熟，但是對高速旋轉部件的形變、磨損、顏色等宏觀性態的監測技術還比較少見。圖像識別技術對圖像采集的質量要求較高，圖像的清晰度和分辨率決定了圖像識別的準確率。高速旋轉部件一般處于光照不足、干擾較大等狹小的空間內，想要取得高速旋轉部件的清晰圖像較為困難。

實用新型內容

為了解決以上技術問題，本實用新型公開了一種針對高速旋轉部件宏觀性態的實時監測系統，旨在對高速旋轉部進行非接觸式無損監測，對運行中的高速旋轉部件進行三維可視化在線監測。當設備運行時可直觀的呈現高速旋轉部件在運行中的狀態，檢測到故障時可將故障原因和具體故障點位直接呈現出來。

本實用新型采用的技術方案是：

一種針對高速旋轉部件宏觀性態的實時監測系統，包括控制主機、存儲模塊、執行模塊和感應模塊。

具體地說，所述的控制主機包括外殼，外殼內置主板，且外殼上嵌入液晶顯示器，主板連接存儲模塊和執行模塊，執行模塊連接感應模塊；執行模塊包括拍攝裝置和照明裝置，感應模塊、照明裝置均與相機連接。

進一步的，拍攝裝置為相機，照明裝置為LED補光燈，感應模塊為光電傳感器。

本實用新型利用光電傳感器的感應原理，感應監測工作面的平整狀態，在監測到異常狀態時向拍攝裝置發送啟動指令，拍攝裝置與照明裝置同時啟動并抓拍，將傳感器感應到的異常工作面的拍攝內容記錄并發送至控制主機，由控制主機對該內容進行處理和分析，得出故障判斷結果，最終給到處理建議。

控制主機的存儲器內設置有數據庫，數據庫包含預置的故障信息圖像特征，數據庫中對故障信息圖像特征進行等級劃分，并對不同等級的故障預置了故障處理辦法。因此控制主機在處理接收到的圖像信息時，將圖像信息的特征與預置的特征進行對比和識別，從而判斷故障的等級，并給出相應的處理建議。

處理建議包括停機處理和無需停機處理。

進一步的，所述的控制主機為IPC或FCS工控機，主板采用嵌入式系列的CPU，主板上設有RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纖接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口或Console接口。控制主機的系統一般采用工業級X86架構，支持英特爾酷睿2雙核i7，標配8G、支持雙通道，本地VGA/DVI輸出以及遠程桌面等遠程操作界面。

通過諸多以太網接口與外接設備進行連接通信，實現數據的穩定傳輸，通常情況下采用千兆以太網的傳輸配置，保證傳輸過程的高效和穩定。

進一步的，所述的存儲模塊包括第一存儲器和第二存儲器，所述的第一存儲器為內存條、RAM或者FIFO，第一存儲器通過單內聯存儲器模塊連接到主板；第二存儲器為硬盤或者CD-ROM，第二存儲器通過數據線與主板連接。

進一步的，所述的控制主機上還設有USB接口，控制主機通過USB接口與外部移動存儲設備連接。

這樣設置的意義在于，方便控制主機與外部存儲設備之間進行數據的傳輸，有利于提高信息的轉移。