一种锅炉膨胀在线监测方法以及在线监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种锅炉膨胀在线监测方法以及在线监测装置，所述在线监测装置包括：固定底座，所述固定底座安装在支撑锅炉本体的钢结构或地面上，锅炉本体上安装有标志物；固定基座上连接有水平旋转机构，所述水平旋转机构之上固定有俯仰旋转机构，俯仰旋转机构上同时安装有工业相机与激光测距组件，通过调整所述水平旋转机构以及所述俯仰旋转机构使得工业相机的摄像头光斑对准所述标志物，并采用所述激光测距组件进行测距

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉膨胀在线监测方法以及在线监测装置


[0001]本专利技术涉及电厂锅炉膨胀监测领域，具体而言，涉及一种锅炉膨胀在线监测方法以及在线监测装置
。

技术介绍

[0002]锅炉在运行过程中，由于受到温度和压力的影响，会产生膨胀现象
。
如果锅炉膨胀超出正常范围，可能会导致设备损坏
、
泄漏
、
爆炸等安全事故
。
过度的锅炉膨胀不仅可能引发安全事故，还会对设备造成额外的负荷和损耗，增加运行和维护成本
。
[0003]目前国内电厂大多采用机械式膨胀指示器，需要通过人工进行定期观察和记录，这对于大型锅炉或多个锅炉系统来说，工作量较大且容易出现疏忽或遗漏
。
机械式膨胀指示器通常使用机械指针表盘装置来显示膨胀情况，准确度相对较低
。
由于受到环境条件
、
仪器老化等因素的影响，可能存在读数误差或不精准的情况
。
机械式膨胀指示器的监测结果需要通过人工观察才能获取，无法实时提供数据
。
在突发情况或瞬间变化时，可能无法及时检测膨胀超过正常范围的情况
。
无法实现远程监视和控制
。
这对于分布在不同地点的锅炉系统来说，监测工作不够方便和高效
。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术公开了一种锅炉膨胀在线监测方法，通过在线监测锅炉膨胀，可以及时监控膨胀情况，预警和防止潜在的安全风险
。
通过在线监测锅炉膨胀，可以实时监测设备工作状态，避免膨胀超出极限，减少不必要的损耗和维修费用
。
通过在线监测锅炉膨胀，可以及时采取措施，保持锅炉的稳定工作状态，提高生产效率和设备可靠性
。
[0006]具体地，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]第一方面，本专利技术公开了一种锅炉膨胀在线监测装置，包括：
[0008]固定底座，所述固定底座安装在支撑锅炉本体的钢结构或地面上，锅炉本体上安装有标志物；固定基座上连接有水平旋转机构，所述水平旋转机构之上固定有俯仰旋转机构，俯仰旋转机构上同时安装有工业相机与激光测距组件，通过调整所述水平旋转机构以及所述俯仰旋转机构使得工业相机的摄像头光斑对准所述标志物，并采用所述激光测距组件进行测距
。
[0009]优选地，作为进一步可实施的方案，所述工业相机的拍摄方向与所述激光测距组件的测距方向相互平行
。
[0010]优选地，作为进一步可实施的方案，所述工业相机的拍摄方向与所述激光测距组件的测距方向相互平行
。
[0011]优选地，作为进一步可实施的方案，所述标志物的个数为一个，包括设置在所述锅炉本体上的圆形或正方形钢板
。
[0012]优选地，作为进一步可实施的方案，所述水平旋转机构与所述俯仰旋转机构相互
垂直设置
。
[0013]优选地，作为进一步可实施的方案，所述水平旋转机构内部设置有水平旋转电机编码器，所述水平旋转电机编码器与水平旋转电机电连接，用以调整所述工业相机及所述激光测距组件的水平角度；
[0014]所述俯仰旋转机构内部设置有俯仰旋转电机编码器，所述俯仰旋转电机编码器与俯仰旋转电机电连接，用以调整所述工业相机及所述激光测距组件的仰卧角度
。
[0015]优选地，作为进一步可实施的方案，还包括通讯模块
、
图像处理模块及三维计算模块，所述图像处理模块通过所述通讯模块控制水平旋转机构和俯仰旋转机构进行移动，确保光斑对准所述标志物；所述三维计算模块通过所述通讯模块实时获取水平旋转电机编码器
、
俯仰旋转电机编码器
、
激光测距组件的数据
。
[0016]第二方面，本专利技术公开了一种锅炉膨胀在线监测方法，包括：
[0017]调整水平角度以及仰卧角度，使得工业相机的摄像头光斑对准所述标志物，进行测距，测距得到的数据经过编码进行线性转换获得锅炉测点
P1
具体的三维膨胀数据
。
[0018]优选地，作为进一步可实施的方案，建立以
O
为原点的三维坐标系，
P1
具体的三维膨胀数据采用公式表示如下：
[0019]X
坐标为：
P
1X
＝
(d0/sin(arctan(a/d1)))*sina1；
[0020]Y
坐标为：
P
1y
＝
(d0/sin(arctan(a/d1)))*cosa1；
[0021]Z
坐标为：
P
1Z
＝
d
‑
(d0/sin(arctan(a/d1))*cos(b1+arctan(a/d1))
；
[0022]其中，俯仰角度为
b1，水平机构角度
a1，激光测距组件距离数据
d1，坐标系原点
O
与俯仰旋转机构原点
O1距离是已知并设为
d,
俯仰机构旋转臂长度已知并设为
d0。
[0023]优选地，作为进一步可实施的方案，还包括如下步骤：对三维膨胀数据和锅炉的主要参数进行实时对比分析，对异常数据进行报警，将数据发送到显示终端进行展示
。
[0024]优选地，作为进一步可实施的方案，当所述标志物未在工业相机的视野范围内，通过图像处理模块控制水平旋转机构和俯仰旋转机构进行巡检动作寻找标志物，若标志物脱落导致无法识别进行报警
。
[0025]第三方面，本专利技术公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面所述锅炉膨胀在线监测方法的步骤
。
[0026]第四方面，本专利技术公开了一种计算机设备，包括存储器
、
处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述锅炉膨胀在线监测方法的步骤
。
[0027]现有技术中，锅炉膨胀监测是为了确保锅炉系统的安全运行而采取的一项重要技术措施
。
锅炉在工作过程中，水经过加热转化为蒸汽，因蒸汽比水体积大，从而引起锅炉内部的膨胀
。
若无有效的膨胀控制措施，膨胀过大会对锅炉系统产生不利影响，如增加锅炉压力
、
损坏设备
、
导致爆炸等危险情况的发生
。
[0028]锅炉膨胀监测具有非常重要的必要性，原因如下：
[0029]锅炉安全：锅炉在工作过程中会受到温度和压力等因素的影响，从而导致内部水份转化为蒸汽并引起膨胀
。
如果膨胀控制不合理或无法监测，就可能发生过热
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锅炉膨胀在线监测装置，其特征在于，包括固定底座，所述固定底座安装在支撑锅炉本体的钢结构或地面上，锅炉本体上安装有标志物；固定基座上连接有水平旋转机构，所述水平旋转机构之上固定有俯仰旋转机构，俯仰旋转机构上同时安装有工业相机与激光测距组件，通过调整所述水平旋转机构以及所述俯仰旋转机构使得工业相机的摄像头光斑对准所述标志物，并采用所述激光测距组件进行测距
。2.
根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，所述工业相机的拍摄方向与所述激光测距组件的测距方向相互平行
。3.
根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，所述标志物的个数为一个，包括设置在所述锅炉本体上的圆形或正方形钢板
。4.
根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，所述水平旋转机构与所述俯仰旋转机构相互垂直设置
。5.
根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，所述水平旋转机构内部设置有水平旋转电机编码器，所述水平旋转电机编码器与水平旋转电机电连接，用以调整所述工业相机及所述激光测距组件的水平角度；所述俯仰旋转机构内部设置有俯仰旋转电机编码器，所述俯仰旋转电机编码器与俯仰旋转电机电连接，用以调整所述工业相机及所述激光测距组件的仰卧角度
。6.
根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，还包括通讯模块
、
图像处理模块及三维计算模块，所述图像处理模块通过所述通讯模块控制水平旋转机构和俯仰旋转机构进行移动，确保光斑对准所述标志物；所述三维计算模块通过所述通讯模块实时获取水平旋转电机编码器
、
俯仰旋转电机编码器
、
激光测距组件的数据
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的在线监测装置的在线监测方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华桩，林志贤，许永强，沈铁志，薛晓波，于猛，张峰闻，龚欣，柯荣宗，刘东成，
申请(专利权)人：国能神福石狮发电有限公司，
类型：发明
国别省市：