一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统的制作方法

1.本发明涉及发电电动机领域，尤其涉及一种用于发电电动机转子端部机械状态的高清图像监测系统。


背景技术：

2.发电电动机主要应用于抽水蓄能电站，在电力系统中起到填谷调峰的作用，目前国内抽水蓄能电站越来越多，容量越来越大，转速也越来越高，与常规水轮发电机相比，抽水蓄能机组需要经常在发电机与电动机两种工况下运行和转换，启停频繁，在长期的运行过程中，有可能出现疲劳损伤问题，为避免机械疲劳损伤引发非正常停机，有必要建立一套转子端部机械状态动态高清图像监测系统，通过高速光学影像设备拍摄在运行过程中的发电电动机转子端部动态影像，从影像中观察发电电动机转子端部关键部件在运动过程中的细微变化，建立发电电动机转子端部关键部件机械故障的早期预警，为发电电动机的安全运行提供保障。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是公开一种用来监测发电电动机转子端部机械状态的动态高清图像监测系统。本发明的技术方案为：
4.发电电动机转子支架上安装高清数字相机和程控闪光灯，位于转子磁极的正上方，高清数字相机和程控闪光灯与poe网络交换机连接，poe网络交换机为高清数字相机和程控闪光灯提供电源，并传输数据，主控计算机与poe网络交换机连接，通过poe网络交换机与高清数字相机和程控闪光灯传输数据。
5.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述主控计算机从中控室取得机组的转速数据和位置数据，根据位置数据计算出每个转子磁极进入高清数字相机的视野时刻。
6.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述一号转子磁极进入高清数字相机的视野时，主控计算机通过poe网络交换机向程控闪光灯发出指令，程控闪光灯照亮转子磁极上方。
7.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述主控计算机通过poe网络交换机向高清数字相机发出拍摄指令，记录转子磁极的端部机械状态的动态高清图像，高清数字相机的数据通过poe网络交换机传输给主控计算机。
8.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述主控计算机通过poe网络交换机向程控闪光灯发出关闭指令，再根据当前位置和转速，计算出下一个转子磁极进入高清数字相机的视野时刻。
9.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述主控计算机通过poe网络交换机向程控闪光灯和高清数字相机发出拍摄指令，记录转子磁极的端部机械状态的动态高清图像。
10.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述高清数字相机的数据通过poe网络交换机传输给主控计算机。
11.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述主控计算机完整记录每个转子磁极端部机械状态的动态高清图像数据后，即完成了一次图像采集工作，
12.在上述转子端部机械状态的动态高清图像监测系统中，所述主控计算机将所有数据合成为一幅转子端部机械状态高清图像，然后将数据进行保存、显示，并提交主控计算机的大数据系统的数据库，大数据系统ai智能图像分析软件与数据库中的关键部件样本图像进行对比分析,当发现异常的动态数据时，立即进行相关等级的预警，提醒发电电动机的相关运行人员进行必要的检查,防止发生进一步的机械事故进而发展成为重大电机发电机运行事故。
13.本发明的有益效果是：
14.本发明中的高清图像监测系统，具有微秒级的曝光时间，可以对线速度超过100米/秒的发电电动机转子进行高速拍摄，获得清晰的动态图像数据，为发电电动机转子机械故障的监测提供了可靠的解决方案，为发电电动机的安全运行提供了进一步的保障。
附图说明
15.图1为转子端部机械状态的动态高清图像监测系统的结构示意图。
16.附图中标记说明：1
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转子磁极，2
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poe网络交换机，3
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主控计算机，4
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高清数字相机，5
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程控闪光灯，6
‑
发电电动机转子支架
具体实施方式
17.下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能限制本申请的保护范围。
18.如图1所示，一种用于发电电动机转子磁极端部机械状态的高清图像监测系统，在发电电动机转子支架6上安装高清数字相机4和程控闪光灯5，位置调整到转子磁极1的正上方，高清数字相机4和程控闪光灯5与poe网络交换机2连接，poe网络交换机2为高清数字相机4和程控闪光灯5提供电源，并能传输数据，主控计算机3与poe网络交换机2连接，机组运行时，主控计算机3从中控室取得机组的转速数据和位置数据，根据位置数据计算出每个转子磁极1进入高清数字相机4的视野的时刻，当一号转子磁极1进入高清数字相机4的视野时，主控计算机3通过poe网络交换机2向程控闪光灯5发出指令，程控闪光灯5照亮转子磁极1上方，然后主控计算机3通过poe网络交换机2向高清数字相机4发出拍摄指令，记录转子磁极1的端部机械状态的动态高清图像，高清数字相机4的数据通过poe网络交换机2传输给主控计算机3，然后主控计算机3再通过poe网络交换机2向程控闪光灯5发出关闭指令，再根据当前位置和转速，计算出下一个转子磁极1进入高清数字相机4的视野的时刻，主控计算机3通过poe网络交换机2向程控闪光灯5和高清数字相机4发出拍摄指令，再次记录转子磁极1的端部机械状态的动态高清图像，高清数字相机4的数据通过poe网络交换机2传输给主控计算机3，当主控计算机3完整的记录了每个转子磁极1端部机械状态的动态高清图像数据后，即完成了一次图像采集工作，主控计算机3将所有数据合成为一幅转子端部机械状态高清图像，然后将数据进行保存、显示，并提交主控计算机3的大数据系统的数据库，大数据系
统ai智能图像分析软件与数据库中的关键部件样本图像进行对比分析,当发现异常的动态数据时，立即进行相关等级的预警，提醒发电电动机的相关运行人员进行必要的检查,防止发生进一步的机械事故进而发展成为重大电机发电机运行事故，为发电电动机的安全运行提供保障。
19.本发明能够对高速旋转的发电电动机转子端部关键部件进行动态高清图像数据采集，对发电电动机转子磁极端部线圈、磁极引线及连接线、阻尼环连接片等关键部件机械状态进行在线监测，发现关键部件机械状态异常立即启动预警流程，防止发生严重的事故。
20.大数据系统ai智能图像分析软件是一款人工智能分析软件,软件具有自学习功能,可以根据数据数据库中电机转子端部关键部件的高清图像正、负样本图像进行学习，对系统获得的电机转子端部关键部件的高清图像进行分析并与获得的学习知识进行对比，对类似的负样本进行预判，做出相应等级的预警。
21.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：：发电电动机转子支架(6)上安装高清数字相机(4)和程控闪光灯(5)，位于转子磁极(1)的正上方，高清数字相机(4)和程控闪光灯(5)与poe网络交换机(2)连接，poe网络交换机(2)为高清数字相机(4)和程控闪光灯(5)提供电源并传输数据，主控计算机(3)与poe网络交换机(2)连接，通过poe网络交换机(3)与高清数字相机(4)和程控闪光灯(5)传输数据。2.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述主控计算机(3)从中控室取得机组的转速数据和位置数据，根据位置数据计算出每个转子磁极(1)进入高清数字相机(4)的视野时刻。3.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述转子磁极(1)进入高清数字相机(4)的视野时，主控计算机(3)通过poe网络交换机(2)向程控闪光灯(5)发出指令，程控闪光灯(5)照亮转子磁极(1)上方。4.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述主控计算机(3)通过poe网络交换机(2)向高清数字相机(4)发出拍摄指令，记录转子磁极(1)的端部机械状态的动态高清图像，高清数字相机(4)的数据通过poe网络交换机(2)传输给主控计算机(3)。5.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述主控计算机(3)通过poe网络交换机(2)向程控闪光灯(5)发出关闭指令，再根据当前位置和转速，计算出下一个转子磁极(1)进入高清数字相机(4)的视野时刻。6.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述主控计算机(3)通过poe网络交换机(2)向程控闪光灯(5)和高清数字相机(4)发出拍摄指令，记录转子磁极(1)的端部机械状态的动态高清图像。7.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述高清数字相机(4)的数据通过poe网络交换机(2)传输给主控计算机(3)。8.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述主控计算机(3)完整记录每个转子磁极(1)端部机械状态的动态高清图像数据后，即完成了一次图像采集工作。9.根据权利要求1所述的一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统，其特征在于：所述主控计算机(3)将所有数据合成为一幅转子端部机械状态高清图像，然后将数据进行保存、显示，并提交主控计算机(3)的大数据系统的数据库，大数据系统ai智能图像分析软件与数据库中的关键部件样本图像进行对比分析,当发现异常的动态数据时，立即进行相关等级的预警，提醒发电电动机的相关运行人员进行必要的检查,防止发生进一步的机械事故进而发展成为重大电机发电机运行事故。

技术总结
本发明公开一种转子端部机械状态的动态高清图像监测系统,系统运行时，主控计算机从中控室取得机组转速数据和位置数据，计算出每个磁极进入高清数字相机视野时刻并通过POE网络交换机控制高清数字相机和程控闪光灯进行拍摄，记录磁极的端部动态高清图像数据，然后进行保存、显示，并提交主控计算机大数据系统的数据库，大数据系统AI智能图像分析软件与数据库中电机转子端部关键部件样本图像进行对比分析,当发现异常动态数据时，立即进行相关等级预警，提醒发电电动机的相关运行人员进行必要的检查,防止发生进一步的机械事故进而发展成为重大电机运行事故，为发电电动机的安全运行提供保障。运行提供保障。运行提供保障。


技术研发人员：范寿孝 尹和松 金波 毕纯辉 胡纪岭 陈爽 李淑钰 王永江 柳瑞 肖玉鑫 孙凯 刘潇蔚 刘镕熙 张振邦 王海龙
受保护的技术使用者：黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2021/10/15