基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置制造方法及图纸

基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置，它涉及设备在线监测技术领域。本发明专利技术为解决现有金属部件在维护时只能机械作业一定时间后进行停机检修，检测金属表面状态及性能，无法实现金属部件的实时在线监测的问题。本发明专利技术包括温度传感器、温度信号采集模块和频谱分析单元，所述温度传感器设置在待测金属部件的一侧，且温度传感器的输出信号传输至所述温度信号采集模块，所述温度信号采集模块与频谱分析单元之间通过网络通讯连接。本发明专利技术用于设备在线监测。用于设备在线监测。用于设备在线监测。

【技术实现步骤摘要】
基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置


[0001]本专利技术涉及设备在线监测
，具体涉及基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置。

技术介绍

[0002]电厂是指将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂，例如火力、水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等。火力发电是利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电。火力发电的发电机组有两种主要形式：利用锅炉产生高温高压蒸汽冲动汽轮机旋转带动发电机发电，称为汽轮发电机组；燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发电，称为燃气轮机发电机组。
[0003]火力发电厂主要由四大关键部件组成，即锅炉、汽轮机、凝汽器、发电机。燃料燃烧将化学能转换为热能加热锅炉中的水成蒸汽，然后蒸汽热能推动汽轮机做功，将热能转化为机械能，然后机械能通过发电机转化为电能，从而完成整个发电过程。
[0004]火力发电厂的四大关键部件作为设备的主要传动元件和执行元件，其正常运行对保证生产制造过程的安全、高效、优质及低耗运行意义十分重大，其故障不仅会损坏设备本身，而且会影响整个生产系统，甚至危及人身安全，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。
[0005]高温对于金属材质的性能影响极大，目前对于金属部件通常是在机械作业一定时间后进行停机检修，检测金属表面状态及性能，无法实现金属部件的实时在线监测。
[0006]对电厂中各重要金属部件进行状态监测及诊断，可以有效地降低设备故障率，减少突发事故造成的停产损失，降低维修成本，防止对人员和设备的安全隐患，并为实现状态检修创造条件：也可为设备设计和制造者提供经验和数据积累，并提供改进结构性能及可靠性的重要信息。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决现有金属部件在维护时只能机械作业一定时间后进行停机检修，检测金属表面状态及性能，无法实现金属部件的实时在线监测的问题，进而提出基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置。
[0008]本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0009]基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置包括温度传感器、温度信号采集模块和频谱分析单元，所述温度传感器设置在待测金属部件的一侧，且温度传感器的输出信号传输至所述温度信号采集模块，所述温度信号采集模块与频谱分析单元之间通过网络通讯连接。
[0010]本专利技术与现有技术相比包含的有益效果是：
[0011]本专利技术克服传统金属部件保护的缺陷，实时采集金属部件表面的温度信号，通过频谱分析，将采集到的温度信号进行傅里叶变换，提取温度信号的基频和倍频信息，对故障
频率特征进行搜索，作出待测金属部件故障识别，根据与故障频率的比对，识别出待测金属部件的金属表面状态及金属的力学性能(包括强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)状态，对其进行实时在线监测，实现机械故障的趋势和定位诊断分析，并进行在线实时预警，有效减少设备故障率，确保生产系统的安全正常运行。
附图说明
[0012]图1是本专利技术整体结构的流程图。
具体实施方式
[0013]具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置包括温度传感器、温度信号采集模块和频谱分析单元，所述温度传感器设置在待测金属部件的一侧，且温度传感器的输出信号传输至所述温度信号采集模块，所述温度信号采集模块与频谱分析单元之间通过网络通讯连接。
[0014]将时域信号变换至频域加以分析的方法称为频谱分析。频谱分析的目的是把复杂的时间历程波形，经过傅里叶变换分解为若干单一的谐波分量来研究，以获得信号的频率结构以及各谐波和相位信息。
[0015]具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置还包括移动智能终端，所述移动智能终端与频谱分析单元之间通过无线网络通讯连接。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
[0016]具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置还包括预警机构，预警机构与移动智能终端连接。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。
[0017]具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述预警机构包括报警器，报警器设置在待测金属部件的一侧。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。
[0018]具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述频谱分析单元对温度传感器采集的温度信号进行傅里叶变换，提取温度信号的基频和倍频信息，对故障频率特征进行搜索，作出待测金属部件故障识别。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三或四相同。
[0019]具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述温度传感器的数量为多个。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。
[0020]具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述多个温度传感器沿待测金属部件的一侧均布对称设置。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。
[0021]工作原理
[0022]由于温度对于金属材质的性能影响极大，本专利技术中通过多个温度传感器对待测金属部件进行温度信息的实时读取，温度传感器将输出信号传递给温度信号采集模块，温度信号采集模块通过网络通讯与频谱分析单元连接，频谱分析单元将采集到的温度信号进行傅里叶变换，提取温度信号的基频和倍频信息，对故障频率特征进行搜索，作出待测金属部件故障识别，根据与故障频率的比对，识别出待测金属部件的金属表面状态及金属的力学性能(包括强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)状态，对其进行实时在线监测，进行故障预
警，预警状态体现在移动智能终端上，以便于监控人员及时发现并处理。同时在待测金属部件旁设置报警器，以供厂内巡检人员及时发现及时止损。
[0023]虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本专利技术，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本专利技术的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置，其特征在于：它包括温度传感器、温度信号采集模块和频谱分析单元，所述温度传感器设置在待测金属部件的一侧，且温度传感器的输出信号传输至所述温度信号采集模块，所述温度信号采集模块与频谱分析单元之间通过网络通讯连接。2.根据权利要求1所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置，其特征在于：所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置还包括移动智能终端，所述移动智能终端与频谱分析单元之间通过无线网络通讯连接。3.根据权利要求2所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置，其特征在于：所述基于温度频谱分析电厂金属部件安全性在线监测装置还包括预警机构，预警机构与移动智能终...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛玉和，杨志行，高凯，朱学成，孙清民，杜利梅，马晶妍，华科，罗桓桓，张艳军，束继伟，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司国网黑龙江省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：