CN113092491A - 一种锅炉设备检验检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锅炉设备检验检测系统，其包括检测设备、数据处理终端、服务器、电源电路和串口通讯单元，检测设备包括至少一个显微摄像头和旋转平台，旋转平台固定于锅炉，显微摄像头固定于旋转平台，显微摄像头用于采集锅炉内表面的至少一张图像并发送给服务器，服务器用于接收并将至少一张图像与标准模板比对，并将比对结果发送至数据处理终端，拍摄的图像传递至服务器之后就会与标准模板比对出缺陷，数据处理终端则将图片以及图片上的缺陷显示出来，尤其是锅炉内产生的如碰焊和摩擦焊的焊口穿孔或小裂纹等不容易被发现的缺陷，到可以通过本系统毫无遗漏的检测到，便于观察并分析缺陷的种类，给后续的修复工作提供便利，具备很好的实用性。

Description

一种锅炉设备检验检测系统

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种锅炉设备检验检测系统。

背景技术

现代火力发电厂等多用应用场景中都会用到锅炉。下面具体以火力发电厂进行说明。火力发电厂的主要设备包括锅炉、汽轮机、汽轮发电机，以及有关辅助设备、配电装置等。其做功过程为燃料在锅炉中燃烧放热，将给水加热成蒸汽，蒸汽在汽轮机内膨胀使热能转换为转子转动的机械能，再通过发电机转换成电能，由配电装置分配传送给用户或输入地区电力网。

其中，锅炉是产生高温、高压蒸汽的设备。煤粉经燃烧器喷入炉膛内燃烧，燃烧中心的温度可高达1500度以上，燃烧产生的大量热量传给水冷壁里的水。由于锅炉系统工作环境恶劣、极端，因此常出现内部发生变化的情形，需要定期进行故障检测。故障包括磨损，因受热面过热引起的损坏、变形，因化学腐蚀、高温腐蚀等引起的腐蚀变形等。这些变化或导致在炉内产生阴暗的环境下不容易被发现的如碰焊和摩擦焊的焊口穿孔或小裂纹，进而会引发锅炉泄露造成安全事故。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种锅炉设备检验检测系统，用以解决目前锅炉内产生如碰焊和摩擦焊的焊口穿孔或小裂纹不容易被发现的问题。

本发明提供一种锅炉设备检验检测系统，包括检测设备、数据处理终端、服务器、电源电路和串口通讯单元；

检测设备包括至少一个显微摄像头和旋转平台，旋转平台固定于锅炉，显微摄像头固定于旋转平台，显微摄像头用于采集锅炉内表面的至少一张图像，并将至少一张图像发送给服务器；

服务器用于接收至少一张图像，服务器还用于将至少一张图像与标准模板比对，并将比对结果发送至数据处理终端；

数据处理终端还用于显示至少一张图像和比对结果；

串口通讯单元连接于数据处理终端和服务器之间，用于实现数据处理终端与服务器的实时通讯；

电源电路为系统提供工作所需电源。

可选的，检测设备还包括角度传感器，角度传感器固定于旋转平台，角度传感器用于检测旋转平台转动的角度，角度传感器与服务器电连接，服务器接收并存储角度传感器采集的角度数据。

可选的，检测设备还包括激光扫描仪，激光扫描仪固定于旋转平台，激光扫描仪的朝向与显微摄像头的朝向相同，激光扫描仪用于对锅炉内部进行三维激光扫描，并将扫描数据发送给服务器；服务器用于接收扫描数据，并根据扫描数据确定出缺陷的位置。

可选的，扫描数据包括激光发射角度数据和激光扫描仪到锅炉内表面的距离数据。

可选的，服务器还用于利用扫描数据确定出各个扫描点的空间立体坐标，由各个扫描点的空间立体坐标进行三维建模，构建出当前锅炉内部的三维模型。

可选的，数据处理终端包括显示装置，显示装置用于显示至少一张图像和比对结果。

可选的，数据处理终端还包括操作装置，操作装置与显示装置相连接，操作装置用于标注比对结果，并将至少一张图像与标注后的比对结果关联后发送给服务器，服务器将标注后的比对结果更新并存储。

可选的，电源电路为电压转换电路，电源电路对供给到输入电压端子的输入电压进行降压，得到的输出电压，并向输出电压端子输出电压，电源电路的输入电压端子用于连接市电，电源电路的输出电压端子用于连接检测设备、数据处理终端和服务器。

可选的，串口通讯单元的主控MCU为MSP430F149单片机。

可选的，串口通讯单元具有无线传输模块，无线传输模块为Si4432无线传输模块，Si4432无线传输模块为采用无线收发芯片Si4432和分集式天线开关芯片UPG2214组成的无线传输模块。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种锅炉设备检验检测系统，由于其检测设备包括至少一个显微摄像头和旋转平台，显微摄像头固定于旋转平台，旋转平台固定于锅炉，在旋转平台发生转动的过程中,显微摄像头能够经锅炉的内部情况进行拍摄，拍摄的图像传递至服务器之后就会与标准模板比对出缺陷，数据处理终端则将图片以及图片上的缺陷显示出来，尤其是锅炉内产生的如碰焊和摩擦焊的焊口穿孔或小裂纹等不容易被发现的缺陷，到可以通过本系统毫无遗漏的检测到，便于观察并分析缺陷的种类，给后续的修复工作提供便利，具备很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的实施例一中的锅炉设备检验检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。

实施例一

结合图1所示，本实施例公开的一种锅炉设备检验检测系统包括检测设备1、数据处理终端2、服务器3、电源电路4和串口通讯单元5。具体来说，本实施例的检测设备1包括一个显微摄像头11、激光扫描仪12、角度传感器13和旋转平台14，旋转平台14可以固定于锅炉，具体实现时，旋转平台14固定的位置可以根据实际的情况进行确定，可以是固定安装在锅炉的内部，也可以固定安装在锅炉的外部。本实施例的显微摄像头11、激光扫描仪12、角度传感器13则都固定在旋转平台14，激光扫描仪12的朝向与显微摄像头11的朝向相同。旋转平台14能够带动显微摄像头11和激光扫描仪12旋转，从而使显微摄像头11和激光扫描仪12在旋转过程中能够扫略过锅炉的全部内表面。显微摄像头11用于采集锅炉内表面的图像，并将图像发送给服务器3；激光扫描仪12则用于对锅炉内部进行三维激光扫描，并将扫描数据发送给服务器3。角度传感器13用于检测旋转平台14转动的角度，角度传感器13与服务器3电连接，服务器3接收并存储角度传感器13采集的角度数据。也就是说，当旋转平台14停留在某一个位置时，显微摄像头11能够采集到至少一张当前角度的图像，激光扫描仪12也能采集到当前角度的扫描数据。角度传感器13则监测旋转平台14的转动角度信息并发送给服务器3。

本实施例的服务器3用于接收显微摄像头11能够采集到至少一张当前角度的图像和激光扫描仪12采集到的当前角度的扫描数据，服务器3还用于将该张图像与标准模板比对，并将比对结果发送至数据处理终端2；其中标准模板为无损的锅炉内表面照片，对比的过程中就可以发现显微摄像头11拍摄到的图像与无损的锅炉图像的区别，服务器3会将该区别标记出来，标记的方式可以是框选或者高亮显示。而对于激光扫描仪12采集到的当前角度的扫描数据，则通过服务器3将旋转平台14转动过程中采集到的当前角度的扫描数据与转动的角度一一对应起来，从而可以获取当前的扫描数据，服务器3根据扫描数据确定出缺陷的位置。住的注意的是，本实施例的扫描数据包括激光发射角度数据和激光扫描仪12到锅炉内表面的距离数据。激光扫描仪12到锅炉内表面的距离数据就是激光发射点与数据扫描点之间的距离，激光发射角度数据就是此时发射激光的角度。然后，服务器3还能利用扫描数据确定出各个扫描点的空间立体坐标，由各个扫描点的空间立体坐标进行三维建模，构建出当前锅炉内部的三维模型。具体来说，服务器3通过编码将激光发射点与数据扫描点之间的距离转化成扫描点在三维空间内的坐标，通过一定的几何运算便可从而构建出锅炉激光扫描的立体结构，该立体结构在服务器3的处理下可以放大缩小，从而方便放大观察细小的缺陷。那么，在得到图像的对比结果和三维的立体结构之后，服务器3就会把对比结果和三维的立体结构发送至数据处理终端2。

进一步地，本实施例的数据处理终端2包括显示装置21和操作装置22，其中，显示装置21用于显示显微摄像头11图像和比对结果，还能够显示三维的立体结构。操作装置22则与显示装置21相连接，操作装置22用于标注比对结果并输入标注信息，该信息可以是经使用者判断之后的缺陷信息，例如穿孔或裂纹等能体现缺陷类别的信息。并且操作装置22能够将采集到的图像与标注后的比对结果关联后发送给服务器3，服务器3将带有标注的比对结果更新并存储。值得注意的是，本实施例同时采用显微摄像头11和激光扫描仪12同时获取缺陷信息，两者在同一角度采集到的信息可以相互印证，保证缺陷检验的准确性。

更进一步地，本实施例的串口通讯单元5连接于数据处理终端2和服务器3之间，用于实现数据处理终端2与服务器3的实时通讯；串口通讯单元5的主控MCU为MSP430F149单片机。串口通讯单元5具有无线传输模块，无线传输模块为Si4432无线传输模块，Si4432无线传输模块为采用无线收发芯片Si4432和分集式天线开关芯片UPG2214组成的无线传输模块

更进一步地，本实施例的电源电路4为系统提供工作所需电源。电源电路4为电压转换电路，电源电路4对供给到输入电压端子的输入电压进行降压，得到的输出电压，并向输出电压端子输出电压，电源电路4的输入电压端子用于连接市电，电源电路4的输出电压端子用于连接检测设备1、数据处理终端2和服务器3。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉设备检验检测系统，其特征在于，包括检测设备、数据处理终端、服务器、电源电路和串口通讯单元；

所述检测设备包括至少一个显微摄像头和旋转平台，所述旋转平台固定于锅炉，所述显微摄像头固定于所述旋转平台，所述显微摄像头用于采集锅炉内表面的至少一张图像，并将所述至少一张图像发送给所述服务器；

所述服务器用于接收所述至少一张图像，所述服务器还用于将所述至少一张图像与标准模板比对，并将比对结果发送至所述数据处理终端；

所述数据处理终端还用于显示所述至少一张图像和所述比对结果；

所述串口通讯单元连接于所述数据处理终端和所述服务器之间，用于实现所述数据处理终端与所述服务器的实时通讯；

所述电源电路为系统提供工作所需电源。

2.根据权利要求1所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述检测设备还包括角度传感器，所述角度传感器固定于所述旋转平台，所述角度传感器用于检测所述旋转平台转动的角度，所述角度传感器与所述服务器电连接，所述服务器接收并存储所述角度传感器采集的角度数据。

3.根据权利要求2所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述检测设备还包括激光扫描仪，所述激光扫描仪固定于所述旋转平台，所述激光扫描仪的朝向与所述显微摄像头的朝向相同，所述激光扫描仪用于对锅炉内部进行三维激光扫描，并将所述扫描数据发送给所述服务器；所述服务器用于接收所述扫描数据，并根据所述扫描数据确定出缺陷的位置。

4.根据权利要求3所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述扫描数据包括激光发射角度数据和所述激光扫描仪到锅炉内表面的距离数据。

5.根据权利要求4所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述服务器还用于利用所述扫描数据确定出各个扫描点的空间立体坐标，由各个扫描点的空间立体坐标进行三维建模，构建出当前锅炉内部的三维模型。

6.根据权利要求1所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述数据处理终端包括显示装置，所述显示装置用于显示所述至少一张图像和所述比对结果。

7.根据权利要求6所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述数据处理终端还包括操作装置，所述操作装置与所述显示装置相连接，所述操作装置用于标注所述比对结果，并将所述至少一张图像与标注后的所述比对结果关联后发送给所述服务器，所述服务器将标注后的所述比对结果更新并存储。

8.根据权利要求1～7任一项所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述电源电路为电压转换电路，所述电源电路对供给到输入电压端子的输入电压进行降压，得到的输出电压，并向输出电压端子输出电压，所述电源电路的输入电压端子用于连接市电，所述电源电路的输出电压端子用于连接所述检测设备、所述数据处理终端和所述服务器。

9.根据权利要求1～7任一项所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述串口通讯单元的主控MCU为MSP430F149单片机。

10.根据权利要求9所述的锅炉设备检验检测系统，其特征在于，所述串口通讯单元具有无线传输模块，所述无线传输模块为Si4432无线传输模块，所述Si4432无线传输模块为采用无线收发芯片Si4432和分集式天线开关芯片UPG2214组成的无线传输模块。

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