CN107091613A - 水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法。该方法主要是通过在吊装现场安装于吊装件本体上的角度监测报警单元与均布于吊装件本体外四周的多个位移监测报警单元实时监测吊装件的倾角及其偏离预定位置的距离，并实时上传监测数据至后台分析监控系统，当吊装件偏离预定位置或倾角超过设定值时，吊装现场的水平、角度监测报警单元及后台分析监控系统同时发出报警指令，并给出正确的修正策略，辅助吊装操作人员及时修正吊装操作，避免发生吊装件碰撞。应用本发明，可以极大的减小大部件吊装过程中工作人员的数量，减少由于操作不当引起人员的意外伤害，有效提高吊装的工作效率与质量。

Description

水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报 警方法

技术领域

本发明涉及水轮发电机领域，具体地说，是水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法。

背景技术

水轮机组在检修、改造等的安装过程中需要进行预装、调整等工作，这就涉及到转子、转轮等大部件的吊运，由于这些部件自重大，从几十吨到几百吨不等，且安装间隙小，吊装过程中轻微的擦碰就会引起吊装件、固定件极大的损坏，在改造吊装过程中为了防止吊装件与固定部分的擦碰，特别是在转子的吊运过程常常需要多达几十名工作人员进行配合，在转子与定子之间进行插板监测和人工报警，造成了大量的人力和时间消耗，而且对工作人员的安全存在较大的威胁，同时由于人工观察和报警速度较慢，精确度不高等原因，也急需改进这种传统的工作方式。因此研究如何使用较少的人员完成转子吊装时的定位检查，提高工作效率与质量，改善目前的工作状态，提高转子中心的定位精度，保证一次下放就位，既保障吊装一次定位调整即可满足吊装需要，又保障设备、人员的安全，减少吊装过程用时，杜绝转子与定子在吊装过程中可能产生的挤压具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法，在水轮机大部件吊装过程中，使用最少的人员在保证不发生碰撞的情况下实现大部件的高精度定位、就位，有效的保障人员、设备的安全并提高工作效率。

实现本发明目的采用的技术方案是提供一种大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法。

本发明技术方案是: 水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法，其特征在于，包括：

吊装件空间状态数据实时采集及报警单元，包括吊装件倾斜角度监测报警单元，安装于吊装件本体上,监测吊装件倾斜角度变化。

吊装件位移监测报警单元，安装于吊装件本体外四周均布，监测吊装件位移变化。

后台分析监控系统，由台式电脑或PAD及数据处理软件构成，与现场的多个数据实时采集单元进行实时通讯，并以数据、图形等方式显示吊装件空间状态。

上述方案中:吊装件倾斜角度监测报警单元的角度监测与报警单元监测精度<0.50；其中倾角传感器的监测精度为0.10。

吊装件位移监测报警单元的水平位移监测与报警单元监测精度<1mm；其中采用的激光沿路传感器分辨率可达2µm。

后台分析监测系统通过与吊装件空间状态数据实时采集及报警单元建立无线通讯，将测量数据通过无线通讯网络实时传送给后台分析监控系统，后台分析与监测系统进行各数据的显示，与监测单元同步进行报警，并给出修正策略。

上述方案,规定了监测仪的基本构成、功能要求、技术要求、试验项目、产品资料等方面的要求。

通过与现场部件水平位移（角度）监测报警单元建立通讯，将测量数据实时传送给后台分析监控系统，后台分析与监测系统发出报警指令，并给出正确的修正策略。

本发明的有益效果是：由于具备吊装件空间状态实时采集及报警单元以及后台分析监测系统，辅助吊装操作人员及时修正吊装操作，避免发生吊装件碰撞。应用本发明，可以极大的减小大部件吊装过程中工作人员的数量，减少由于操作不当引起人员的意外伤害，有效提高吊装的工作效率与质量。

附图说明

图1是本发明示意图。

图2是角度监测与报警单元结构图。

具体实施方式

参见图1，零部件名称如下：被吊装件1，角度监测报警单元2，位移监测报警单元3，后台分析监测系统4。

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定：

水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法：

（一）吊装件空间状态实时采集及报警单元

（1）角度监测报警单元

倾斜角度监测与报警单元利用电池供电，采用超低功耗设计，选用高精度倾角传感器，实现高精度的倾角测量（测量精度可达0.10）、现场声光就地报警、无线数据传输功能。角度监测单元的现场安装不会干扰吊装操作，且安装位置可根据现场情况任意调整，部件角度监测单元结构如图2所示。

（2）位移监测报警单元。

高精度水平位移监测与报警单元利用电池供电，选用高精度激光测距传感器，实现高精度的距离测量（测量精度可达1mm）、现场声光就地报警、无线数据传输功能，并且保证电源系统的长时间持续工作。水平位移监测单元可根据现场情况方便的安装。

（二）后台分析监测系统

后台分析监测系统通过与现场部件水平位移（角度）监测单元逐一建立通讯的方式，既采用巡检的方式实现一对多的无线通讯，并将测量数据通过无线通讯网络实时传送给后台分析监控系统，后台分析与监测系统进行各数据的显示，与监测单元同步进行报警，并绘出正确的修正策略。

分析系统软件主要包括以下几个模块：主程序、数据采集子程序、通讯控制子程序（包括数据接收子程序、数据发送子程序）、数据处理及显示子程序、图形显示子程序、报警子程序、操作决策子程序。

能够实时接收部件水平位移监测单元和部件倾斜监测单元传来的批量数据；实时显示各水平位移监测单元所测得的转子边缘与定子之间的距离，并根据距离的大小以不同的颜色显示，如黄色、红色等，当距离小于给定阈值时进行报警，提示操作人员；以图形的方式实时显示转子的移动位移和倾斜状态；根据转子的偏移距离及倾斜角度，给出正确的吊装校正方法，对操作人员进行有效干预，防止碰擦的发生。

本发明提供一种水轮发电机大部件吊运位置监测与报警方法，具备吊装件高精度水平位移测量与报警单元、吊装件倾斜角度监测与报警单元、无线数据通讯模块、上位机监测与分析系统软件一套全面而具体的流程。通过位移与倾斜角度传感器进行监测，通过无线将数据上传至监测分析与报警系统，进行预警；在固定件四周安装4-6个高精度水平位移测量与报警单元，在吊装件上表面安装2-4个数字水平传感器，在吊装件吊运过程中，水平位移测量与报警单元与倾斜角度监测与报警单元实时测量固定件边缘与吊装件边缘的距离及吊装件的倾斜状态，并通过无线通讯网络将测量数据实时传送到上位机集中监测分析与报警系统，对吊装件空间状态进行分析，当吊装件与固定件间隙或吊装件倾斜角度超过给定的阈值时，布置于吊装现场的水平位移测量与报警单元、倾斜角度监测与报警单元及上位机集中监测分析与报警系统同时进行报警提示，上位机监测与分析系统同时给出吊装修正提示，指导操作人员进行有效干预，预防两者擦碰。本发明提出的水轮发电机大部件吊运位置监测与报警方法科学合理，数据系统全面、真实可靠，能够有效地进行实时的监测与报警，具有很好的实际应用性，为水轮发电机大部件吊运位置监测与报警提供了科学、可靠的依据。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法，其特征在于，包括：

吊装件空间状态数据实时采集及报警单元，包括吊装件倾斜角度监测报警单元，安装于吊装件本体上,监测吊装件倾斜角度变化；

吊装件位移监测报警单元，安装于吊装件本体外四周均布，监测吊装件位移变化;

后台分析监控系统，由台式电脑或PAD及数据处理软件构成，与现场的多个数据实时采集单元进行实时通讯，并以数据、图形等方式显示吊装件空间状态。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法，其特征在于吊装件倾斜角度监测报警单元的角度监测与报警单元监测精度<0.50；其中倾角传感器的监测精度为0.10。

3.根据权利要求1所述的水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法，其特征在于吊装件位移监测报警单元的水平位移监测与报警单元监测精度<1mm；其中采用的激光沿路传感器分辨率可达2µm。

4.根据权利要求1所述的水轮发电机大部件安装、拆卸吊装过程中位置精确测量及报警方法，其特征在于后台分析监测系统通过与吊装件空间状态数据实时采集及报警单元建立无线通讯，将测量数据通过无线通讯网络实时传送给后台分析监控系统，后台分析与监测系统进行各数据的显示，与监测单元同步进行报警，并给出修正策略。