一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，包括数据通信单元，数据通讯单元分别连接图像采集单元、服务器及用户端。本发明专利技术还公开了一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的监测方法本发明专利技术能够实时在线采集混流式水轮发电机主轴的运转图像和集水井液面图像，检测主轴的转速和发电机漏油情况，从而实现对水轮发电机的运转状态进行监测。本发明专利技术为保障发电机安全平稳运行、及时发现机组运行异常状态提供了有效方法。现机组运行异常状态提供了有效方法。现机组运行异常状态提供了有效方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统和方法


[0001]本专利技术属于水力发电检测
，涉及一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，本专利技术还涉及上述监测系统的监测方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的稳定增长，整个社会对电力的需求也在逐步扩大，保障电力安全直接影响到社会经济生活的平稳运行。水电机组作为水电站生产电能的主要设备，保障水电机组安全平稳运行、及时发现机组运行异常状态等对保证水电厂持续稳定发电有着重要意义。
[0003]保障水轮机组安全稳定运行是电力安全生产工作的一个重要环节，当前水电机组运转状态监测方法，有基于人工现场观测、主观判断方法，这种判定方法效率低，且容易出现遗漏现象。而基于非图像技术的监测方法，需在机组上加装多种辅助装置，这种方法在实施时较为复杂且影响机组自身的正常运行。为提升检测效率，更加全面、高效的检测机组运转状态，急需提出一种新的监测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，通过该系统能够实时在线采集混流式水轮发电机主轴和集水井液面的图像，对水轮发电机的运转状态进行监测。
[0005]本专利技术的目的是还提供一种混流式水轮发电机运转状态监测方法。
[0006]本专利技术所采用的第一种技术方案是，一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，包括数据通信单元，数据通讯单元分别连接图像采集单元、服务器及用户端。
[0007]本专利技术第一种技术方案的特点还在于：
>[0008]图像采集单元的数量为三个，其中两个图像采集单元用于采集水轮机发电机机组图像；另外一个图像采集单元用于采集集水井水面图像。
[0009]三个图像采集单元结构相同，均包括摄像头模块，摄像头模块分别连接控制模块和电源模块，控制模块还与电源模块连接。
[0010]摄像头模块包括云台，云台上设有摄像头，云台的下方设有补光灯。
[0011]数据通信单元包括依次连接的光电转换模块A、光电转换模块B及交换机，光电转换模块A分别与三个图像采集单元连接，交换机与服务器连接。
[0012]本专利技术采用的第二种技术方案是，一种用于混流式水轮发电机运行状态的监测方法，具体包括如下步骤：
[0013]步骤1，将两个图像采集单元分别安装在水导轴承室内的墙壁上采集混流式水轮发电机机组主轴的图像，两个图像采集单元中的摄像头沿混流式水轮发电机机组主轴直径方向分布于径线两端，夹角为180度；
[0014]步骤2，将另一个图像采集单元安装在集水井上端沿壁处，该图像采集单元通过
rj45接口利用双绞线将数据传输线路引至光电装换模块A，通过图像采集单元的电源模块利用220V电路与外部电源相接，为整个图像采集单元供电；
[0015]步骤3，将服务器安装在混流式水轮发电机机组运行的主控室内，服务器与图像采集单元通过光纤连接；用户端的计算机与服务器相连，通过用户端软件访问服务器资源，从而获取混流式水轮发电机机组的运转信息。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统和方法，首先实现了对运行现场水轮发电机主轴实时运转图像的自动采集，测量出了主轴运行时的转速，判断出了主轴的运转状态(静止、转动、转速异常)，通过采集集水井液面图像分析检测是否存在油污，从而判断出发电机组是否漏油。较传统的人工监测方案，实现了实时在线监测，自动报警功能。对于其他非图像识别的转速检测方案，如采用激光特征反射方式实现，需在运动物体上植入特定材料，作为差异反射元素从而实现转速检测。本专利技术采用的图像识别方案，通过借助AI技术减少了对机组的植入性干扰，从而实现少对或不对机组进行改造或加装其它辅助设备。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统中图像采集单元的结构示意图；
[0019]图3是本专利技术一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统中摄像头模块的结构示意图；
[0020]图4是本专利技术一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统中数据通信单元的结构示意图。
[0021]图中，1.图像采集单元，1
‑
1.摄像头模块，1
‑1‑
1.云台，1
‑1‑
2.摄像头，1
‑1‑
3.补光灯，1
‑1‑
4.防水雾结构，1
‑1‑
5.墙壁；
[0022]1‑
2.控制模块，1
‑
3.电源模块，
[0023]2.数据通信单元，2
‑
1.光电转换模块A，2
‑
2.光电转换模块B，2
‑
3.交换机；
[0024]3.服务器，4.用户端。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0026]本专利技术一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，其整体结构如图1所示。首先，被监测对象是混流式水轮发电机机组的主轴和集水井水面。监测系统由图像采集单元1、数据通信单元2、服务器3和用户端4四大部分组成。
[0027]其中图像采集单元1包括三个，其中两个图像采集单元用于对水轮发电机机组主轴图像进行采集，另一个图像采集单元1用于对集水井水面图像进行采集；
[0028]三个图像采集单元1结构均相同，如图2所示，每个图像采集单元的结构为：包括摄像头模块1
‑
1，摄像头模块1
‑
1分别连接控制模块1
‑
2和电源模块1
‑
3，控制模块1
‑
2还与电源模块1
‑
3连接。
[0029]如图3所示，摄像头模块1
‑
1包括云台1
‑1‑
1，云台1
‑1‑
1上设有摄像头1
‑1‑
2，云台
1
‑1‑
1的下方设有补光灯1
‑1‑
3，云台1
‑1‑
1和补光灯1
‑1‑
3均安装在墙壁1
‑1‑
5上；
[0030]摄像头1
‑1‑
2上设有防水雾结构1
‑1‑
4；
[0031]如图4所示，数据通信单元2由通信线路、光电转换模块、交换机组成，建立起服务器主机与图像采集单元之间的通信连接，实现现场图像数据的传输。
[0032]其中光电转换模块包括光电转换模块A2
‑
1和光电转换模块B2
‑
2，其中光电转换模块A2
‑
1由双绞线通过rj45与图像采集单元1中的摄像头1
‑1‑
2连接，光电转换模块A2
‑
1通过光纤接口利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，其特征在于：包括数据通信单元，数据通讯单元分别连接图像采集单元、服务器及用户端。2.根据权利要求1所述的一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，其特征在于：所述图像采集单元的数量为三个，其中两个图像采集单元用于采集水轮机发电机机组图像；另外一个图像采集单元用于采集集水井水面图像。3.根据权利要求2所述的一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，其特征在于：三个所述图像采集单元结构相同，均包括摄像头模块，摄像头模块分别连接控制模块和电源模块，控制模块还与电源模块连接。4.根据权利要求3所述的一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，其特征在于：所述摄像头模块包括云台，云台上设有摄像头，云台的下方设有补光灯。5.根据权利要求3所述的一种用于混流式水轮发电机运行状态监测的系统，其特征在于：所述数据通信单元包括依次连接的光电转换模块A、光电转...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，李钧，宋刚伟，刘家军，周廷虎，熊磊，王莹，袁娟，冯超，王天科，李晓明，马涛，郭晨亮，
申请(专利权)人：安康水力发电厂，
类型：发明
国别省市：