一种支吊架应力载荷在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种支吊架应力载荷在线监测系统及方法，属于发电系统支吊架应力监测领域，本发明专利技术提供一种支吊架应力载荷在线监测系统，包括监测装置、采集装置、控制平台、预警装置；通过上述装置，以控制平台为中心，对监测装置、采集装置和预警装置进行集中化管理和控制，利用监测装置对支吊架中的弹簧的初始弹簧变量、静载荷弹簧变量和动态载荷弹簧变量进行监测，采集装置完成上述数据的采集和输出，经控制平台计算分析并输出数据分析结果，最终通过预警装置发出预警信息或预警信号，采用本系统和方法无需对吊架进行拆装，便能够实现对支吊架的应力变化情况的自动实时监测并预警，且不易受到温度影响，监测精度高。监测精度高。监测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种支吊架应力载荷在线监测系统及方法


[0001]本专利技术属于发电系统支吊架应力监测领域，具体涉及一种支吊架应力载荷在线监测系统及方法。

技术介绍

[0002]支吊架是管道系统的重要组成部分，其主要功用为承载管道的载荷并约束管道系统的膨胀。
[0003]由于机组长期启停、变负荷运行等操作，会使管路系统不断的在膨胀、收缩，致使支吊状态发生变化。支吊架的状态的好坏直接影响管路系统的稳定性。目前，现有火力发电系统对支吊架的监测手段大多采用人工经验，采取人工目视记录分析等。无法定量分析管路支吊架载荷及整个管路系统载荷分配情况；另外，支吊架的状态在发生变化时，会产生一定的位移变化，当前的监测手段无法实现对支吊架位移变化进行在线的实时分析，并且无法根据分析结果发出预警信号，以避免发生重大安全事故。
[0004]由此可见，现有技术中，对支吊架的监测手段具有一定的局限性，第一，依赖于人工监测，无法是实现自动监测；第二，判断应力载荷，需要对支吊架进行拆装，依据弹簧刻度指针进行判断；第三，现有应变片技术检测手段复杂且易受温度影响，影响监测的精度；第四，不能实时监测支吊架应力变化情况并在故障发生前发出预警。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种支吊架应力载荷在线监测系统及方法，无需对吊架进行拆装，便能够实现对支吊架的应力变化情况的自动实时监测并预警，且不易受到温度影响，监测精度高。
[0006]为了达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种支吊架应力载荷在线监测系统，包括监测装置、采集装置、控制平台、预警装置；
[0008]所述监测装置用于监测支吊架的位移数据；
[0009]所述采集装置用于采集支吊架的位移数据；
[0010]所述预警装置用于发出预警信息或预警信号；
[0011]所述监测装置、所述采集装置和所述预警装置分别与所述控制平台相连；
[0012]所述控制平台用于控制监测装置、采集装置和预警装置，对支吊架的位移数据进行分析计算并输出数据分析结果。
[0013]进一步地，所述监测装置包括延长连接结构，所述延长连接结构的一端与所述支吊架的弹簧指针相连，所述延长连接结构能够在所述弹簧指针带动下产生位移变化；
[0014]所述延长连接结构的另一端设置有位移传感器，所述位移传感器固定在所述支吊架上，所述位移传感器与所述控制平台相连。
[0015]进一步地，所述延长连接结构由高分子复合材料制成。
[0016]进一步地，所述高分子复合材料为尼龙或橡胶。
[0017]进一步地，所述位移传感器采用mm级线性传感器。
[0018]进一步地，所述采集装置包括数据采集单元，所述数据采集单元分别与所述监测装置和所述控制平台相连。
[0019]进一步地，所述控制平台包括监测控制单元、数据输入单元、数据分析单元、数据传输单元；
[0020]所述监测控制单元与所述监测装置连接，用于控制监测装置对支吊架进行监测；
[0021]所述数据输入单元与所述采集装置连接，用于控制采集装置对监测装置的位移数据进行采集并传输；
[0022]所述数据分析单元与所述数据输入单元相连，用于对所述数据输入单元存储的数据进行数据分析并输出数据分析结果；
[0023]所述数据输出单元与所述数据分析单元相连，用于显示数据分析结果，控制所述预警装置发出预警信息或预警信号。
[0024]进一步地，所述数据输入单元与所述采集装置之间通过信号传输方式连接，所述信号传输方式采用蓝牙传输、无线局域网传输或5G信号传输。
[0025]一种支吊架应力载荷在线监测方法，基于上述一种支吊架应力载荷在线监测系统，包括步骤如下：
[0026]S1：将监测装置、采集装置、控制平台和预警装置安装完成后，控制平台控制监测装置对不受力的支吊架进行监测，标定支吊架的初始弹簧变量；
[0027]S2：将监测装置与支吊架组装连接，控制平台控制监测装置对服役状态下的支吊架进行监测，标定支吊架的静载荷弹簧变量；
[0028]S3：当支吊架产生位移变化时，控制平台控制监测装置对支吊架进行监测，标定支吊架的动态载荷弹簧变量；
[0029]S4：控制平台控制采集装置，对初始弹簧变量、静载荷弹簧变量和动态载荷弹簧变量进行采集并传输至控制平台；
[0030]S5：控制平台对初始弹簧变量、静载荷弹簧变量和动态载荷弹簧变量进行计算分析得到支吊架应力载荷，根据支吊架载荷输出数据分析结果；
[0031]S6：控制平台控制预警装置，根据数据分析结果发出预警信息或预警信号。
[0032]进一步地，S5中，支吊架应力载荷的计算公式为：
[0033]T＝K|L
x
‑
L0|
[0034]其中，T表示所测支吊架应力载荷，K表示支吊架弹簧刚度，X取1或2；当X为1时，L1表示静载荷弹簧变量；当X为2时，L2表示动态载荷弹簧变量。
[0035]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0036]本专利技术提供一种支吊架应力载荷在线监测系统，包括监测装置、采集装置、控制平台、预警装置；通过上述装置，以控制平台为中心，对监测装置、采集装置和预警装置进行集中化管理和控制，利用监测装置对支吊架中的弹簧的初始弹簧变量、静载荷弹簧变量和动态载荷弹簧变量进行监测，采集装置完成上述数据的采集和输出，经控制平台计算分析并输出数据分析结果，最终通过预警装置发出预警信息或预警信号，本系统具有如下优点：1.实时监控，提高支吊架监测精确度；2.同步分析，历史记录对比整段管路支吊架载荷分配；
3.精准报警，对支吊架载荷分配不均及偏载报警；4.冲击载荷捕捉，捕捉管路系统冲击载荷并及时报警；5.安装及标定便捷，冷态安装及标定，热态使用，可同时补偿热态形变。本系统结构简单，便于运维，具有良好的推广应用价值。
[0037]进一步地，本专利技术中延长连接结构由高分子复合材料，可采用尼龙或橡胶，这样使得监测结果不易受到温度的影响，使得监测结果更加精准。
[0038]进一步地，本专利技术中位移传感器采用mm级线性传感器，具有较高的测量精度，使得监测结果更加精准。
[0039]进一步地，本专利技术中数据传输可采用蓝牙传输、无线局域网传输或5G信号传输等传输方式，可采用有线传输或无线传输，使得本系统具有较强的适用性。
[0040]本专利技术还提供一种支吊架应力载荷在线监测方法，基于上述支吊架应力载荷在线监测系统，通过本方法能够对支吊架进行实时在线监测，通过对支吊架不同状态下的弹簧变量进行监测、计算分析得到支吊架应力载荷并发出预警信息或预警信号，具有实时、高精度、预警、便捷等优点。
附图说明
[0041]图1为本专利技术实施例提供的一种支吊架应力载荷在线监测系统的结构示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例提供的监测装置与支吊架连接的结构示意图；
[0043本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，包括监测装置、采集装置、控制平台、预警装置；所述监测装置用于监测支吊架的位移数据；所述采集装置用于采集支吊架的位移数据；所述预警装置用于发出预警信息或预警信号；所述监测装置、所述采集装置和所述预警装置分别与所述控制平台相连；所述控制平台用于控制监测装置、采集装置和预警装置，对支吊架的位移数据进行分析计算并输出数据分析结果。2.根据权利要求1所述的一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，所述监测装置包括延长连接结构(4)，所述延长连接结构(4)的一端与所述支吊架的弹簧指针(3)相连，所述延长连接结构(4)能够在所述弹簧指针(3)带动下产生位移变化；所述延长连接结构(4)的另一端设置有位移传感器(5)，所述位移传感器(5)固定在所述支吊架上，所述位移传感器(5)与所述控制平台相连。3.根据权利要求2所述的一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，所述延长连接结构(4)由高分子复合材料制成。4.根据权利要求3所述的一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，所述高分子复合材料为尼龙或橡胶。5.根据权利要求2所述的一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，所述位移传感器(5)采用mm级线性传感器。6.根据权利要求1所述的一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，所述采集装置包括数据采集单元(6)，所述数据采集单元(6)分别与所述监测装置和所述控制平台相连。7.根据权利要求1所述的一种支吊架应力载荷在线监测系统，其特征在于，所述控制平台包括监测控制单元、数据输入单元、数据分析单元、数据传输单元；所述监测控制单元与所述监测装置连接，用于控制监测装置对支吊架进行监测；所述数据输入单元与所述采集装置连接，用于控制采集装置对监测装置的位移数据进行采集并传...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐景悦，唐荣富，沙德生，郝杰勇，余长开，吴迅，吴国民，梁晏萱，李超，邹歆，高开峰，陈颖，林航冰，姚渝，施政，王军，杨溢鑫，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：