CN106932411A - 一种应用于火电厂的设备检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于火电厂的设备检测方法及装置，所述方法包括：控制无人机按照预设的检测路线飞行；在无人机飞行过程中，采集火电厂设备内外壁的太赫兹图像或红外图像，其中，所述火电厂设备包括锅炉、烟囱、脱硫吸收塔和空冷岛；对所述太赫兹图像或红外图像进行分析，确定设备所存在缺陷的位置以及散热情况。本发明采用无人机代替人力对火电厂设备内外壁存在的缺陷进行检测，能够更节省人力成本和节约时间，提高检测效率。

Description

一种应用于火电厂的设备检测方法及装置

技术领域

本发明涉及设备检测技术领域，尤其涉及一种应用于火电厂的设备检测方法及装置。

背景技术

火电机组占我国发电量的百分之六十以上，由于小火电机组效率低下且不环保，近年来我国根据国情关闭了百分之九十的小火电机组，现代大型机组还承担百分之六十的发电量。火电厂中的锅炉、烟囱、脱硫吸收塔、空冷岛等设备长时间的作用会产生裂纹、金属分层、结垢、磨损等平面缺陷，从而影响设备运行，因此对设备的检测尤为重要。现有技术中，通常通过人力来进行检测，费时费力且效率低下，尤其大型机组的锅炉由于容量大、体型大，人力检测相对困难，300MW及以上的机组，对其如果通过人力进行检测，检测时间较长，且人力成本较高且不安全。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种应用于火电厂的设备检测方法及装置，能够更节省人力成本和节约时间，提高效率。

第一方面，本发明提供了一种应用于火电厂的设备检测方法，所述方法包括：

控制无人机按照预设的检测路线飞行；

在无人机飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，其中，所述设备包括锅炉、烟囱、脱硫吸收塔和空冷岛；

对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况。

进一步地，根据定位信息预设所述检测路线。

进一步地，通过激光测距定位、微波雷达定位、超声波定位中的任意一种方式获取所述定位信息。

进一步地，所述对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，具体包括：采集设备内外壁的太赫兹图像或红外图像。

进一步地，所述对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况，具体包括：

将从所述锅炉、烟囱、脱硫吸收塔采集的太赫兹图像或红外图像与同一位置的预存图像进行对比分析，并将同一位置的多个所述太赫兹图像或多个红外图像进行对比分析，确定锅炉内壁、烟囱内外壁、脱硫吸收塔内外壁所存在的缺陷；

对从所述空冷岛采集的多个太赫兹图像进行对比分析，得出所述空冷岛的散热面积，对所述散热面积进行分析，确定所述空冷岛的散热效率。

进一步地，所述预存图像为可见光图像。

第二方面，本发明还提供了一种应用于火电厂的设备检测装置，所述装置包括：无人机，控制装置，检测装置，数据分析装置，照明装置；其中，所述检测装置和所述照明装置均安装于所述无人机上。

所述控制装置，用于控制无人机按照预设的检测路线飞行，控制所述检测装置对设备内外壁进行无损检测，以及控制所述照明装置在检测过程中照明。

所述检测装置，用于在无人机飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，其中，所述设备包括锅炉、烟囱、脱硫吸收塔和空冷岛。

所述数据分析装置，用于对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况。

所述照明装置，用于在检测过程中照明。

进一步地，所述装置还包括太赫兹显示器，所述太赫兹显示器与所述检测装置连接，所述太赫兹显示器用于显示太赫兹图像。

进一步地，所述检测装置为太赫兹摄像仪或红外摄像机。

进一步地，所述数据分析装置为数据处理器。

进一步地，所述装置还包括定位装置，所述定位装置安装于所述无人机上，所述定位装置用于为设计检测路线提供定位信息。

由上述技术方案可知，本发明提供一种应用于火电厂的设备检测方法及装置，采用无人机代替人力对火电厂的设备进行检测，能够更节省人力成本和节约时间，提高检测效率；通过图像对比分析，能够更加准确地找出缺陷所在的位置。

附图说明

图1为本发明提供的一种应用于火电厂的设备检测方法的流程示意图。

图2为2型锅炉的平面示意图。

图3为r型锅炉的平面示意图。

图4为T型锅炉的平面示意图。

图5为塔形锅炉的平面示意图。

图6为半塔形锅炉的平面示意图。

图7为箱形锅炉的平面示意图。

图8为本发明提供的一种应用于火电厂的设备检测装置的结构示意图。

图9为烟囱、脱硫吸收塔及无人机的相对位置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的一种应用于火电厂的设备检测方法的流程示意图。如图1所示，所述设备检测方法包括：

步骤S1，控制无人机101按照预设的检测路线飞行；

步骤S2，在无人机101飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，其中，所述设备包括锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300和空冷岛；

步骤S3，对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况。

本实施例的技术方案具体为：

步骤S1，控制无人机101按照预设的检测路线飞行。

其中，所述检测路线是根据定位信息进行预设的，检测路线一直延伸至锅炉本体、烟囱200、脱硫吸收塔300和空冷岛的内部，检测路线设计好后，控制无人机101沿着该检测路线悬空飞行，对锅炉本体、烟囱200、脱硫吸收塔300和空冷岛的内外壁上的进行检测。该定位信息可通过激光测距定位、微波雷达定位、超声波定位中的任意一种方式获取的，根据定位信息来规划和设置检测路线，能够使路线规划更合理和准确。

步骤S2，在无人机101飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，其中，所述设备包括锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300和空冷岛。

对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，具体包括：采集设备内外壁的太赫兹图像或红外图像。在无人机101的飞行过程中，无人机101上安装的检测装置103对设备内外壁进行扫描和拍摄，以采集不同位置的多张太赫兹图像或红外图像，同时在同一位置采集多张图像。本实施例技术方案不仅限于以上所述的锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300和空冷岛，也可以用于其它设备。

步骤S3，对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况。

步骤S3具体包括：将所述太赫兹图像或红外图像与同一位置的预存图像进行对比分析，并将同一位置的多个所述太赫兹图像或多个所述红外图像进行对比分析，确定锅炉内壁、烟囱200内外壁、脱硫吸收塔300内外壁所存在的缺陷；对从所述空冷岛采集的多个太赫兹图像或多个红外图像进行对比分析，具体地，将所述太赫兹图像或所述红外图像和普通照片参照及红外图片进行对比分析，得出所述空冷岛的散热面积，对所述散热面积进行分析，确定所述空冷岛的散热效率。其中，所述预存图像为普通摄像机拍摄的可见光图像。其中，所述缺陷包括裂纹、金属分层、结垢、磨损、腐蚀等缺陷，通过图像对比分析，可以确定哪些位置存在上述几种缺陷，为后续的修复工作提供准确的位置信息。可选地，还可以得到的太赫兹图像或红外图像建立2D及3D图像模型，便于更加形象和全面的对所述太赫兹图像或红外图像进行对比和分析。通过对太赫兹图进行对比，还可以检测设备内外壁材质的密度，包括金属密度和非金属密度。

通过对所述太赫兹图像或红外图像进行对比分析，不仅能够得出缺陷所在的位置，还可以得到更具体的缺陷参数，如裂纹宽度、结垢厚度、金属分层厚度、缺陷面积等。

通过上述检测方法，可以得出设备所存在的缺陷以及具体位置，为修复缺陷提供参数，针对不同的缺陷，可以采用相应的修复方式进行修复，例如，当缺陷为腐蚀时，可以通过无人机携带防锈剂，将该防锈剂喷射在腐蚀部分，以防止继续氧化腐蚀；当缺陷为裂纹时，采用焊接方式进行修复。

作为优选实施例，上述检测方法具体应用如下：

控制无人机101在锅炉的内部沿检测路线悬空飞行，通过无人机101搭载的太赫兹摄像仪或红外摄像机对锅炉内壁上分布的水冷壁100进行扫描，采集到多个太赫兹图像或红外图像，将采集到太赫兹图像或红外图像与从数据库中调用的预先存储的可见光图像进行对比，确定水冷壁100上存在的缺陷以及缺陷所存在的位置，所述缺陷包括结垢厚度、裂纹、金属分层、结垢、磨损等。同时为更准确的判断缺陷，将同一位置采集到的太赫兹图像或红外图像进行横向对比，精确确定缺陷。通过以上方式对锅炉水冷壁100进行检测，可大大提高了检测效率。所述锅炉可以是多种类型的锅炉，例如图2至图7所示的2型锅炉、r型锅炉、T型锅炉、塔形锅炉、半塔形锅炉、箱形锅炉，均可以通过上述方式进行检测。

控制无人机101在烟囱200内部沿检测路线悬空飞行，通过无人机101搭载的太赫兹摄像仪或红外摄像机对烟囱200内外壁进行扫描，如图9所示，采集到烟囱200内外壁的多个太赫兹图像或红外图像，将采集到太赫兹图像或红外图像与从数据库中调用的预先存储的可见光图像进行对比，确定烟囱200内外壁上的腐蚀情况以及存在腐蚀的位置，可为工作人员的修复工作提供有效的参数。同时为更准确的判断缺陷，将同一位置采集到的太赫兹图像或红外图像进行横向对比，精确确定缺陷位置。工作人员可根据该位置参数控制无人机携带防锈剂喷射在腐蚀部分，以防止氧化腐蚀。通过以上方式对烟囱200内外壁进行检测，可大大提高了检测效率，有助于及时进行腐蚀防护和修复。

控制无人机101在脱硫吸收塔300内部沿检测路线悬空飞行，通过无人机101搭载的太赫兹摄像仪或红外摄像机对脱硫吸收塔300内外壁进行扫描，如图9所示，采集到脱硫吸收塔300内外壁的多个太赫兹图像或红外图像，将采集到太赫兹图像或红外图像与从数据库中调用的预先存储的同一位置的可见光图像进行对比，确定脱硫吸收塔300内外壁上的腐蚀情况以及存在腐蚀的位置，同时为更准确的判断缺陷，将同一位置采集到的太赫兹图像或红外图像进行横向对比，精确确定缺陷位置。脱硫吸收塔300吸收塔内酸碱浓度高，人力检修时非常有害身体，通过上述方式可快速检查出脱硫腐蚀氧化部分，提高检测效率，同时避免了塔内酸碱浓度对人体的影响。通过上述方式，除可以检查脱硫吸收塔300的腐蚀情况外，还可以检查结垢、磨损等缺陷。

控制无人机101在空冷岛内部沿检测路线悬空飞行，通过无人机101搭载的太赫兹摄像仪或红外摄像机对空冷岛内外壁进行扫描，采集空冷岛内外壁不同位置的多个太赫兹图像或红外图像，对所述不同位置的多个太赫兹图像或多个红外图像进行对比分析，可以得出空冷内外壁的散热面积，对不同位置的散热面积进一步计算分析，并进下做热态分析，可以得到其散热效率。在运行时很难巡检，而且面积又大，通过上述方式可以较容易的检测到空冷岛的散热效率，有助于进一步分析空冷岛的运行经济效率和运行安全。

基于以上内容，本发明实施例一可以实现的技术效果为：采用无人机101代替人力对火电厂的锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300、空冷岛的内外壁进行检测，能够更节省人力成本和节约时间，且更加高效和易于操作；通过图像对比分析，能够更加准确地找出缺陷所在的位置。

实施例二

与本发明实施例一对应地，图8示出了本发明实施例提供的一种应用于火电厂的设备检测装置的结构示意图。如图8所示，一种应用于火电厂的设备检测装置，包括：无人机101，控制装置102，检测装置103，数据分析装置104，照明装置105；其中，如图4所示，所述检测装置103和所述照明装置105均安装于所述无人机101上。

优选地，所述控制装置102为无线电遥控器，用于控制无人机101按照预设的检测路线飞行，控制所述检测装置103对设备内外壁进行无损检测，以及控制所述照明装置105在检测过程中照明。其中，所述检测路线是根据定位信息进行预设的，检测路线设计好后，控制无人机101沿着该检测路线悬空飞行，该定位信息可通过激光测距定位、微波雷达定位、超声波定位中的任意一种方式获取的，根据定位信息来规划和设置检测路线，能够使路线规划更合理和准确。

优选地，所述检测装置103为太赫兹摄像仪或红外摄像机，用于在无人机101飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，并将所述检测结果传输至所述数据分析装置104，具体用于采集设备内外壁的太赫兹图像或红外图像；所述太赫兹摄像仪或红外摄像机在无人机101的飞行过程中，采集不同位置的多张太赫兹图像或红外图像，同时在同一位置采集多张图像。其中，所述火电厂设备包括锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300和空冷岛。所述太赫兹摄像仪优选为高速摄像仪。

优选地，所述数据分析装置104为数据处理器，用于对所述太赫兹图像或红外图像进行分析，确定设备所存在的缺陷以及散热情况。所述数据分析装置104具体用于：将从所述锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300采集的太赫兹图像或红外图像与同一位置的预存图像进行对比分析，并将同一位置的多个所述太赫兹图像或红外图像进行对比分析，确定锅炉内外壁、烟囱200内外壁、脱硫吸收塔300内外壁所存在的缺陷；对从所述空冷岛采集的多个太赫兹图像或多个红外图像进行对比分析，得出所述空冷岛的散热面积，对所述散热面积进行分析，确定所述空冷岛的散热效率。其中，所述预存图像为普通摄像机拍摄的可见光图像。其中，所述缺陷包括裂纹、金属分层、结垢、磨损、腐蚀等缺陷，通过图像对比分析，可以确定哪些位置存在上述几种缺陷，为后续的修复工作提供准确的位置信息。

所述照明装置105，用于在检测过程中照明。所述照明装置包括灯具和电源，灯具可以选择日常使用的LED灯、节能灯等。

优选地，所述火电厂检测系统还包括定位装置，优选的，所述定位装置为激光测距定位仪、微波雷达定位仪、超声波定位仪中的任意一种，如图4所示，所述定位装置安装于所述无人机101上，用于为设计检测路线提供定位信息，根据定位信息来规划和设置检测路线，能够使路线规划更合理和准确。

优选地，所述装置还包括数据存储器，用于存储所述太赫兹图像或红外图像和预存图像。将所述太赫兹图像或红外图像和预存图像存储在数据存储器中，能够方便在需要的时候，更快地从数据存储器的数据库中提取出相关数据进行对比分析，提高数据分析的效率。

所述装置还包括无线通信模块，用于实现所述无人机101、控制装置102、检测装置103和数据分析装置104之间通信。采用无线通信模块实现通信功能，能够实现远程操作，更加方便和安全。

所述装置还包括太赫兹显示器，所述太赫兹显示器与所述检测装置103连接，所述太赫兹显示器用于显示太赫兹图像。

基于以上内容，本发明实施例二可以达到的技术效果是：采用无人机101代替人力对火电厂的锅炉、烟囱200、脱硫吸收塔300、空冷岛的内外壁进行检测，能够更节省人力成本和节约时间，且更加高效和易于操作；采用数据分析装置104对图像进行对比分析，能够准确地找出缺陷所在的位置；采用定位装置根据定位信息来规划和设置检测路线，能够使路线规划更合理和准确；采用无线通信模块实现通信功能，能够实现远程操作，更加方便和安全。

本发明技术方案除了可用于火电厂相关设备的检测，还可用于其它领域的相关检测，如公路、铁路路基的检测、河堤内部的相关检测、建筑质量的检测，具体地，例如，对路基含水量的检测、路基密度的检测。

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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种应用于火电厂的设备检测方法，其特征在于，所述方法包括：

控制无人机按照预设的检测路线飞行；

在无人机飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，其中，所述设备包括锅炉、烟囱、脱硫吸收塔和空冷岛；

对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况。

2.根据权利要求1所述的设备检测方法，其特征在于，根据定位信息预设所述检测路线。

3.根据权利要求2所述的设备检测方法，其特征在于，通过激光测距定位、微波雷达定位、超声波定位中的任意一种方式获取所述定位信息。

4.根据权利要求1所述的设备检测方法，其特征在于，所述对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，具体包括：采集设备内外壁的太赫兹图像或红外图像。

5.根据权利要求1所述的设备检测方法，其特征在于，所述对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷、设备内外壁密度以及散热情况，具体包括：

将从所述锅炉、烟囱、脱硫吸收塔采集的太赫兹图像或红外图像与同一位置的预存图像进行对比分析，并将同一位置的多个所述太赫兹图像或多个所述红外图像进行对比分析，确定锅炉内壁、烟囱内外壁、脱硫吸收塔内外壁所存在的缺陷及内外壁密度；

对从所述空冷岛采集的多个太赫兹图像或多个红外图像进行对比分析，得出所述空冷岛的散热面积，对所述散热面积进行分析，确定所述空冷岛的散热效率。

6.根据权利要求5所述的设备检测方法，其特征在于，所述预存图像为可见光图像。

7.一种应用于火电厂的设备检测装置，其特征在于，所述装置包括：无人机，控制装置，检测装置，数据分析装置，照明装置；其中，所述检测装置和所述照明装置均安装于所述无人机上；

所述控制装置，用于控制无人机按照预设的检测路线飞行，控制所述检测装置对设备内外壁进行无损检测，以及控制所述照明装置在检测过程中照明；

所述检测装置，用于在无人机飞行过程中，对设备内外壁进行无损检测，得到检测结果，其中，所述设备包括锅炉、烟囱、脱硫吸收塔和空冷岛；

所述数据分析装置，用于对所述检测结果进行分析，确定设备所存在的缺陷以及散热情况；

所述照明装置，用于在检测过程中照明。

8.根据权利要求7所述的设备检测装置，其特征在于，所述装置还包括太赫兹显示器，所述太赫兹显示器与所述检测装置连接，所述太赫兹显示器用于显示太赫兹图像。

9.根据权利要求7所述的设备检测装置，其特征在于，所述检测装置为太赫兹摄像仪或红外摄像机。

10.根据权利要求7所述的设备检测装置，其特征在于，所述数据分析装置为数据处理器。