一种非接触式三维热位移探测系统及其应用的制作方法

1.本发明涉及机械领域，尤其是涉及一种非接触式三维热位移探测系统及其应用。


背景技术：

2.火电厂锅炉在工作过程中，面临着无数次的受热膨胀和放热收缩的考验，锅炉本体或相应部位因受热或放热会产生形变、位移，如果所产生的应力超过了相应部件所能承受应变的能力，就可能会产生影响安全运行的事故，严重威胁燃煤电站的安全运行。目前电厂锅炉都安装了机械指针式膨胀指示器，用于测量锅炉的热膨胀导致的形变，采用人工巡检的方式到现场记录锅炉壁面和汽水系统各监测点的数据，然后进行离线处理。此种处理方式监测的数据不连续，实时性差，自动化程度低，人工量较大，难以满足电厂高效、安全的生产需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种非接触式三维热位移探测系统及其应用，以解决现有技术中监测的数据不连续，实时性差，自动化程度低，人工量较大，难以满足电厂高效、安全的生产需求的问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
5.根据本发明实施例的第一方面，提供一种非接触式三维热位移探测系统，包括双目摄像机、激光测距仪、视觉处理柜和计算机控制系统，双目摄像机和激光测距仪对位移进行信号采集，之后将采集的信号传递到视觉处理柜，视觉处理柜将信号传递到计算机控制系统。
6.优选的，所述计算机控制系统包括计算机主机、以及与计算机主机连接的显示器。
7.优选的，所述的非接触式三维热位移探测系统还包括与计算机控制系统连接的报警系统，当计算机控制系统收到的参数超出预设范围时，报警系统开始工作。
8.优选的，所述报警系统包括喇叭和/或警示灯。
9.优选的，所述视觉处理柜的一侧设有工作位，所述计算机控制系统安装在工作位上。
10.优选的，所述视觉处理柜上设有支架，所述双目摄像机和激光测距仪安装在支架上。
11.优选的，所述的非接触式三维热位移探测系统还包括红外成像仪，该红外成像仪固定在支架上。
12.根据本发明实施例的第二方面，提供一种非接触式三维热位移探测系统于压力容器膨胀量实时在线监测中的应用。
13.本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种非接触式三维热位移探测系统及其应用，其中，本发明提供的非接触式三维热位移探测系统包括双目摄像机、激光测距仪、视觉处理柜和计算机控制系统，整个系统采用人工智能技术，实现对锅炉膨胀量、管道
位移量等参数的测量方式，对设备的安全运行能够自动预警，提升了电厂的智能化水平，提高了电厂的安全生产系数，为电厂赢得经济效益，引领电厂数字化建设和智慧运营。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例1提供的一种非接触式三维热位移探测系统的示意图；
16.图2为现有技术采用的机械指针式膨胀指示器；
17.附图标记说明：1-激光测距仪；2-视觉处理柜；3-计算机控制系统。
具体实施方式
18.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.实施例1
21.如图1所示，本实施例提供一种非接触式三维热位移探测系统，包括双目摄像机、激光测距仪1、视觉处理柜2和计算机控制系统3，双目摄像机和激光测距仪1对位移进行信号采集，之后将采集的信号传递到视觉处理柜2，视觉处理柜2将信号传递到计算机控制系统3。
22.优选的，所述计算机控制系统3包括计算机主机、以及与计算机主机连接的显示器。
23.优选的，所述的非接触式三维热位移探测系统还包括与计算机控制系统3连接的报警系统，当计算机控制系统3收到的参数超出预设范围时，报警系统开始工作。
24.优选的，所述报警系统包括喇叭和/或警示灯。
25.优选的，所述视觉处理柜2的一侧设有工作位，所述计算机控制系统3安装在工作位上。
26.优选的，所述视觉处理柜2上设有支架，所述双目摄像机和激光测距仪安装在支架上。
27.优选的，所述的非接触式三维热位移探测系统还包括红外成像仪，该红外成像仪固定在支架上。
28.根据本发明实施例的第二方面，提供一种非接触式三维热位移探测系统于压力容器膨胀量实时在线监测中的应用。
29.本发明的设计原理在于：电站锅炉本体或相应部位因受热或放热会产生形变、位移，以锅炉本体为例，设有膨胀中心，锅炉深度和宽度方向上的膨胀零点设置在炉膛深度和宽度的中心线上；垂直方向上的膨胀零点设在炉顶大罩壳的顶部。所有承压部件的位移量均是相对膨胀零点而言。距离膨胀零点越远的位置，承受的温度越高、压力越大，膨胀位移量越大。锅炉机组该处膨胀量最高可达400mm。本发明替代原有的机械指针式膨胀指示器(如图2)，由原来的接触式测量变为非接触式测量，位移的采集由双目摄像机和激光测距仪1来完成，采集完成后传送到视觉处理柜2，最后数据传送到控制计算机控制系统3，通过非接触式测量实现了对压力容器膨胀量的实时在线监测，可使工作人员掌握压力容器整个膨胀过程的变化曲线，据此进行分析、预测和判断，并做出预警，从而提高了电站压力容器的使用安全性，提高了压力容器膨胀位移的测量监测管理水平。
30.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.一种非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：包括双目摄像机、激光测距仪、视觉处理柜和计算机控制系统，双目摄像机和激光测距仪对位移进行信号采集，之后将采集的信号传递到视觉处理柜，视觉处理柜将信号传递到计算机控制系统。2.根据权利要求1所述的非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：所述计算机控制系统包括计算机主机、以及与计算机主机连接的显示器。3.根据权利要求1所述的非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：还包括与计算机控制系统连接的报警系统，当计算机控制系统收到的参数超出预设范围时，报警系统开始工作。4.根据权利要求3所述的非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：所述报警系统包括喇叭和/或警示灯。5.根据权利要求3所述的非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：所述视觉处理柜的一侧设有工作位，所述计算机控制系统安装在工作位上。6.根据权利要求1所述的非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：所述视觉处理柜上设有支架，所述双目摄像机和激光测距仪安装在支架上。7.根据权利要求6所述的非接触式三维热位移探测系统，其特征在于：还包括红外成像仪，该红外成像仪固定在支架上。8.一种如权利要求1-7中任一项所述非接触式三维热位移探测系统于压力容器膨胀量实时在线监测中的应用。

技术总结
本发明提供了一种非接触式三维热位移探测系统及其应用，所述非接触式三维热位移探测系统包括双目摄像机、激光测距仪、视觉处理柜和计算机控制系统，双目摄像机和激光测距仪对位移进行信号采集，之后将采集的信号传递到视觉处理柜，视觉处理柜将信号传递到计算机控制系统。本发明实施例提供一种非接触式三维热位移探测系统及其应用，本发明提供的非接触式三维热位移探测系统，采用人工智能技术，实现对锅炉膨胀量、管道位移量等参数的测量方式，对设备的安全运行能够自动预警，提升了电厂的智能化水平，提高了电厂的安全生产系数，为电厂赢得经济效益，引领电厂数字化建设和智慧运营。营。营。


技术研发人员：曹丽艳 付秋顺 程峰 蔡勇雁 张彩云 杨泽利 马晓伟 王文鹤 刘焕志
受保护的技术使用者：中国大唐集团科技工程有限公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2022/2/8