CN111429601A - 一种空冷岛自动巡检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空冷岛自动巡检装置，涉及能源与动力技术领域，包括工作区和监控室，在空冷凝汽器工作区的两侧各建设一组支撑铁塔用于基础支撑，在两个支撑铁塔上安装缆索牵引装置并通过缆索进行传动，在缆索上嵌接云平台监控装置，通过缆索和云平台监控装置的配合，缆索进行一维运动、云平台监控装置进行俯仰、摆动的进行多维运动，达到全方位移动的目的，通过云平台监控装置监控空冷凝汽器的防冻风险、污染水平和空冷凝汽器平台的工作人员，通过监控室的监控终端对监控情况进行显示，实现对现场温度以及现场场景的实时监控，达到解决现有问题的目的。

Description

一种空冷岛自动巡检装置
技术领域
本发明涉及能源与动力技术领域，具体领域为一种空冷岛自动巡检装置。
背景技术
对于直接空冷机组的防冻问题，空冷凝汽器出厂时已经设计了防冻控制逻辑，一般采用背压真空泵联合调节的防冻控制逻辑运行，在极端情况下采用风机反转的方式解冻，其调节方式完整性好，有升降转速逻辑以及解冻逻辑。但是该防冻方法所采用监控手段落后，一般采用凝结水温度和抽真空温度进行防冻在线检测，这些测点测量所得的温度属于局部管内介质温度，与防冻所需的大面积空冷翅片管表面温度相比，代表性不足。如果空冷岛某焊缝开焊，将引起开焊处漏入空气，换热翅片管冻结风险大幅度增加，而焊缝处缺乏测量。假如采用固定测量方式，所需测点数量又太多。因以上原因，空冷岛有明确的移动防冻在线监测需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空冷岛自动巡检装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空冷岛自动巡检装置，一种空冷岛自动巡检装置，包括工作区和监控室，所述工作区的空冷凝汽器上方横跨纵向布有多排空冷散热器，所述空冷凝汽器的左右两侧均固定安装有支撑铁塔，两个所述铁塔的顶部均安装有缆索牵引装置，两个所述缆索牵引装置之间通过缆索传动连接，所述缆索上固定安装有云平台监控装置，所述监控室的内部设置有监控终端。
优选的，所述云台监控装置和缆索牵引装置与监控终端之间通过无线网络或有线进行通信连接，所述监控终端包括笔记本电脑、监控计算机和手持式设备且分别用于现场调试、远程控制和就地控制种使用模式，所述监控终端上运行着监控软件。
优选的，所述云平台监控装置包括云平台监控装置控制器、视觉成像系统、红外监控仪表、保护箱、恒温包、姿态电机和用于连接的导线，所述云平台监控装置控制器、视觉成像系统、红外监控仪表、恒温包和用于连接的导线均位于保护箱的内部，所述保护箱通过姿态电机与缆索连接，所述红外监控仪表为热成像仪或红外测温枪中的一种，所述红外监控仪表用于空冷凝汽器表面温度的监控以及对焊缝的劣化程度进行评估，所述视觉成像系统用于空冷凝汽器表面污染程度的监控以及对空冷凝汽器平台的人员进行监控识别，所述姿态电机用于带动保护箱进行俯、仰、左摆动、右摆动的动作，所述云台监控装置采用电池的方式供电，需要定期更换。
优选的，所述缆索牵引装置包括固定安装在支撑铁塔顶部的外壳，所述外壳的内部固定安装有电机，所述外壳的内部固定安装有缆索牵引装置控制器，所述缆索牵引装置控制器与电机之间通过导线电性连接，所述电机的输出端安装有转轮，所述缆索卡接安装在转轮的周侧壁上。
优选的，所述云平台监控装置控制器由控制模块、定位模块、驱动模块、传输模块构成，其中控制模块分别与定位模块、驱动模块、传输模块相连，定位模块用于检测云平台监控装置的当前位置，驱动模块用于驱动姿态电机的俯、仰、左摆动和右摆动的动作，所述传输模块用于传递数字信息。
优选的，所述监控终端的软件由手动控制模块、自动控制模块、信息采集模块、数据处理模块、数据展示模块构成，其中手动控制模块采集用户输入的操作指令，把操作指令发送给云平台监控装置控制器和缆索牵引装置控制器，实现自动巡检装置的运动控制，自动控制模块根据用户设定的运动参数，规划自动巡检装置的运动方式，按照设定的周期发送控制指令到自动巡检装置控制器，实现云平台监控装置的自动运行，信息采集模块定时读取云平台监控装置控制器和缆索牵引装置控制器中的实时状态数据和所采集的数据，数据处理模块采用数据融合和机理分析相结合的方法对所采集数据进行专家分析，数据展示模块用于将有价值的数据进行展示。
优选的，所述监控终端的软件的数据处理模块采用了数据拼接技术，将各排散乱的红外数据和视觉成像数据按照各排的相对位置进行拼接，数据处理模块包含了当前运动参数展示模块、工业摄像无缝拼合模块、红对外摄像无缝拼合模块、温度异常报警分析模块、图像异常报警分析模块，通过对测量数据的深度加工，获得有展示价值和使用价值的数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种空冷岛自动巡检装置，在空冷凝汽器工作区的两侧各建设一组支撑铁塔用于基础支撑，在两个支撑铁塔上安装缆索牵引装置并通过缆索进行传动，在缆索上嵌接云平台监控装置，通过缆索和云平台监控装置的配合，缆索进行一维运动、云平台监控装置进行俯仰、摆动的进行多维运动，达到全方位移动的目的，通过云平台监控装置监控空冷凝汽器的防冻风险、污染水平和空冷凝汽器平台的工作人员，达到解决现有问题的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处结构放大示意图；
图3为图1中B处结构放大示意图。
图中：1-空冷散热器、2-支撑铁塔、3-缆索牵引装置、31-外壳、32-电机、33-缆索牵引装置控制器、34-转轮、4-缆索、5-云平台监控装置、51-云平台监控装置控制器、52-视觉成像系统、53-红外监控仪表、54-保护箱、55-恒温包、56-姿态电机、6-监控终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种空冷岛自动巡检装置，包括工作区和监控室，所述工作区的空冷凝汽器上方横跨纵向布有多排空冷散热器1，所述空冷凝汽器的左右两侧均固定安装有支撑铁塔2，两个所述铁塔2的顶部均安装有缆索牵引装置3，两个所述缆索牵引装置3之间通过缆索4传动连接，所述缆索4上固定安装有云平台监控装置5，所述监控室的内部设置有监控终端6。
具体而言，所述云台监控装置5和缆索牵引装置3与监控终端6之间通过无线网络或有线进行通信连接，通信可以为有线通讯也可为无线网络通讯，所述监控终端6包括笔记本电脑、监控计算机和手持式设备且分别用于现场调试、远程控制和就地控制3种使用模式，所述监控终端6上运行着监控软件，监控软件能够在服务器上形成空冷凝汽器组运行状况的异构数据库，再将比较碎片化的数据通过数据拼接的方式组合成各排的可视化测量数据。
具体而言，所述云平台监控装置5包括云平台监控装置控制器51、视觉成像系统52、红外监控仪表53、保护箱54、恒温包55、姿态电机56和用于连接的导线，所述云平台监控装置控制器51、视觉成像系统52、红外监控仪表53、恒温包55和用于连接的导线均位于保护箱54的内部，所述保护箱54通过姿态电机56与缆索4连接，所述红外监控仪表53为热成像仪或红外测温枪中的一种，所述红外监控仪表53用于空冷凝汽器表面温度的监控以及对焊缝的劣化程度进行评估，所述视觉成像系统52用于空冷凝汽器表面污染程度的监控以及对空冷凝汽器平台的人员进行监控识别，所述姿态电机57用于带动保护箱54进行俯、仰、左摆动、右摆动的动作，所述云台监控装置5采用电池的方式供电，需要定期更换，通过在视觉成像系统52和红外测温仪表53实现对空冷凝汽器表面近距离、全覆盖的检测，检测内容包括：利用视觉成像系统52进行空冷岛污染程度的监控和人员的监控、利用红外测温仪表53的结果进行低温区域的监控、利用视觉成像系统52和红外测温仪表53进行空冷岛焊缝的在线检测。
具体而言，所述缆索牵引装置3包括固定安装在支撑铁塔2顶部的外壳31，所述外壳31的内部固定安装有电机32，所述外壳31的内部固定安装有缆索牵引装置控制器33，所述缆索牵引装置控制器33与电机32之间通过导线电性连接，所述电机32的输出端安装有转轮34，所述缆索4卡接安装在转轮34的周侧壁上。
具体而言，所述云平台监控装置控制器51由控制模块、定位模块、驱动模块、传输模块构成，其中控制模块分别与定位模块、驱动模块、传输模块相连，定位模块用于检测云平台监控装置5的当前位置，云平台监控装置5安装有编码器及位置传感器，实现自身的实时定位，驱动模块用于驱动姿态电机56的俯、仰、左摆动和右摆动的动作，所述传输模块用于传递数字信息。
具体而言，所述监控终端6的软件由手动控制模块、自动控制模块、信息采集模块、数据处理模块、数据展示模块构成，其中手动控制模块采集用户输入的操作指令，把操作指令发送给云平台监控装置控制器51和缆索牵引装置控制器33，实现自动巡检装置的运动控制，自动控制模块根据用户设定的运动参数，规划自动巡检装置的运动方式，按照设定的周期发送控制指令到自动巡检装置控制器，实现云平台监控装置5的自动运行，信息采集模块定时读取云平台监控装置控制器51和缆索牵引装置控制器33中的实时状态数据和所采集的数据，数据处理模块采用数据融合和机理分析相结合的方法对所采集数据进行专家分析，数据展示模块用于将有价值的数据进行展示。
具体而言，所述监控终端6的软件的数据处理模块采用了数据拼接技术，将各排散乱的红外数据和视觉成像数据按照各排的相对位置进行拼接，数据处理模块包含了当前运动参数展示模块、工业摄像无缝拼合模块、红对外摄像无缝拼合模块、温度异常报警分析模块、图像异常报警分析模块，通过对测量数据的深度加工，获得有展示价值和使用价值的数据。
工作原理：在空冷凝汽器工作区的两侧各建设一组支撑铁塔2用于基础支撑，在两个支撑铁塔2上安装缆索牵引装置3并通过缆索4进行传动，在缆索4上嵌接云平台监控装置5，通过缆索4和云平台监控装置5的配合，缆索4进行一维运动、云平台监控装置5进行俯仰、摆动的进行多维运动，达到全方位移动的目的，通过云平台监控装置5监控空冷凝汽器的防冻风险、污染水平和空冷凝汽器平台的工作人员，达到解决现有问题的目的。具体实现以下功能：
1)与空冷凝汽器自带的相关温度监控测点进行对比验证，验证是否存在新装监控仪表异常，排除新装监控仪表异常情况；
2)绘制各排空冷散热器温度场分布地图，对其进行全面的温度监控，给出最高/最低温度点报警，有助于准确分析散热器的温度异常点或故障原因；
3)低温区域重点监控(逆流区顶部低温区、顺流区底部低温区以及焊缝区)，可通过预设温度监测点进行针对性重点监控，实现防冻预判并提前采取措施；也为空冷岛冬季防冻节能控制逻辑的实现提供了最典型数据支持；
4)同期空冷器表面温度差异性监控，以辅助判断空冷散热器是否发生泄漏故障，提高空冷凝汽器运行的可靠性；
5)监测空冷岛散热器的清洁程度，辅助判断是否需要进行清洗作业；
6)实时监测散热器通道或空冷岛两侧通道是否有异物掉落，或杂物堆积，便于快速搜集及清理，保障设备安全及通道的畅通；
7)监测是否有人在进行作业，并监控人员状态，便于及时提醒；
8)如其他系统发生告警，可第一时间调用监控设备快速到达设备现场位置进行查看并核实报警信息，以便迅速制定响应策略。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其同物限定。

Claims (7)

1.一种空冷岛自动巡检装置，包括工作区和监控室，其特征在于：所述工作区的空冷凝汽器上方横跨纵向布有多排空冷散热器(1)，所述空冷凝汽器的左右两侧均固定安装有支撑铁塔(2)，两个所述铁塔(2)的顶部均安装有缆索牵引装置(3)，两个所述缆索牵引装置(3)之间通过缆索(4)传动连接，所述缆索(4)上固定安装有云平台监控装置(5)，所述监控室的内部设置有监控终端(6)。
2.根据权利要求1所述的一种空冷岛自动巡检装置，其特征在于：所述云台监控装置(5)和缆索牵引装置(3)与监控终端(6)之间通过无线网络或有线进行通信连接，所述监控终端(6)包括笔记本电脑、监控计算机和手持式设备且分别用于现场调试、远程控制和就地控制3种使用模式，所述监控终端(6)上运行着监控软件。
3.根据权利要求2所述的一种空冷岛自动巡检装置，其特征在于：所述云平台监控装置(5)包括云平台监控装置控制器(51)、视觉成像系统(52)、红外监控仪表(53)、保护箱(54)、恒温包(55)、姿态电机(56)和用于连接的导线，所述云平台监控装置控制器(51)、视觉成像系统(52)、红外监控仪表(53)、恒温包(55)和用于连接的导线均位于保护箱(54)的内部，所述保护箱(54)通过姿态电机(56)与缆索(4)连接，所述红外监控仪表(53)为热成像仪或红外测温枪中的一种，所述红外监控仪表(53)用于空冷凝汽器表面温度的监控以及对焊缝的劣化程度进行评估，所述视觉成像系统(52)用于空冷凝汽器表面污染程度的监控以及对空冷凝汽器平台的人员进行监控识别，所述姿态电机(57)用于带动保护箱(54)进行俯、仰、左摆动、右摆动的动作，所述云台监控装置(5)采用电池的方式供电，需要定期更换。
4.根据权利要求3所述的一种空冷岛自动巡检装置，其特征在于：所述缆索牵引装置(3)包括固定安装在支撑铁塔(2)顶部的外壳(31)，所述外壳(31)的内部固定安装有电机(32)，所述外壳(31)的内部固定安装有缆索牵引装置控制器(33)，所述缆索牵引装置控制器(33)与电机(32)之间通过导线电性连接，所述电机(32)的输出端安装有转轮(34)，所述缆索(4)卡接安装在转轮(34)的周侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种空冷岛自动巡检装置，其特征在于：所述云平台监控装置控制器(51)由控制模块、定位模块、驱动模块、传输模块构成，其中控制模块分别与定位模块、驱动模块、传输模块相连，定位模块用于检测云平台监控装置(5)的当前位置，驱动模块用于驱动姿态电机(56)的俯、仰、左摆动和右摆动的动作，所述传输模块用于传递数字信息。
6.根据权利要求5所述的一种空冷岛自动巡检装置，其特征在于：所述监控终端(6)的软件由手动控制模块、自动控制模块、信息采集模块、数据处理模块、数据展示模块构成，其中手动控制模块采集用户输入的操作指令，把操作指令发送给云平台监控装置控制器(51)和缆索牵引装置控制器(33)，实现自动巡检装置的运动控制，自动控制模块根据用户设定的运动参数，规划自动巡检装置的运动方式，按照设定的周期发送控制指令到自动巡检装置控制器，实现云平台监控装置(5)的自动运行，信息采集模块定时读取云平台监控装置控制器(51)和缆索牵引装置控制器(33)中的实时状态数据和所采集的数据，数据处理模块采用数据融合和机理分析相结合的方法对所采集数据进行专家分析，数据展示模块用于将有价值的数据进行展示。
7.根据权利要求6所述的一种空冷岛自动巡检装置，其特征在于：所述监控终端(6)的软件的数据处理模块采用了数据拼接技术，将各排散乱的红外数据和视觉成像数据按照各排的相对位置进行拼接，数据处理模块包含了当前运动参数展示模块、工业摄像无缝拼合模块、红对外摄像无缝拼合模块、温度异常报警分析模块、图像异常报警分析模块，通过对测量数据的深度加工，获得有展示价值和使用价值的数据。
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