CN117168325A - 一种锅炉厚度测量辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉厚度测量辅助系统，包括后台数据系统、采集员单兵系统，采集员单兵系统包括AR智能眼镜、智能移动终端、蓝牙测厚仪，AR智能眼镜、蓝牙测厚仪分别与智能移动终端连接，智能移动终端与后台数据系统通信连接。本发明可用于辅助工作人员对锅炉厚度进行测量，实现测厚数据的自动记录、传送和汇总，同时还可以使现场工作人员及时获取锅炉故障情况，提高了锅炉检修测量的智能化水平。

Description

一种锅炉厚度测量辅助系统

技术领域

本发明涉及锅炉厚度测量系统领域，具体是一种锅炉厚度测量辅助系统。

背景技术

锅炉属于承压类容器，其主要介质是水或其他的有机载体，通过受热面管完成能量交换，是热电厂的主要核心设备，锅炉工作运行的环境，大都处于高温、高压等工况，属于比较复杂恶劣的工作环境。在实际的生产运行过程中，锅炉往往承受着较大的工作负荷，容易出现各种各样的问题，如受热面腐蚀、变形、泄漏等，还会有着爆炸的危险存在。一旦发生锅炉安全事故，所造成的不仅仅是经济损失，还会威胁到现场人员及周边居民的安全。因此，如何确保锅炉设备的长周期安全稳定运行，是摆在我们面前的重要课题。

锅炉的定期检验对设备正常运行十分重要，是热电厂日常运维流程中的核心工作。工业锅炉的使用环境较为恶劣，炉内高温烟气及锅炉吹灰器对锅炉管壁冲刷磨损十分严重，尤其是北方每年的供暖季超过五个月，每次供暖结束后都需要进行大规模的检修测厚作业，发现过薄的炉管及时处理和更换，尽可能将因冲刷磨损而造成炉管泄漏的几率降至最低。由于锅炉内部空间有限，一般采用人工作业方式测量锅炉厚度，而人工测量时存在数据记录不便、测量数据无法及时处理的问题，进而导致现场测量人员不能及时获知现场锅炉故障情况的问题。

发明内容

本发明提供了一种锅炉厚度测量辅助系统，以解决现有技术锅炉厚度人工测量存在的数据记录不便、测量数据无法及时处理的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种锅炉厚度测量辅助系统，包括后台数据系统、采集员单兵系统，其中采集员单兵系统包括AR智能眼镜、智能移动终端、蓝牙测厚仪，所述AR智能眼镜与智能移动终端电连接，所述蓝牙测厚仪与智能移动终端通过蓝牙信号通信连接，所述智能移动终端与后台数据系统通信连接；

所述后台数据系统向智能移动终端下发厚度测量任务信息，由智能移动终端将厚度测量任务信息传送至AR智能眼镜进行显示，并由智能移动终端控制所述蓝牙测厚仪工作以测量锅炉厚度；所述蓝牙测厚仪测量的厚度数据传输至智能移动终端，由智能移动终端存储厚度数据并上传至所述后台数据系统，并由智能移动终端将厚度数据传输至AR智能眼镜进行显示；所述AR智能眼镜采集测量现场图像并将图像数据传输至智能移动终端，并由智能移动终端上传至后台数据系统。

进一步的，所述AR智能眼镜通过type-c连线与智能移动终端电连接，由智能移动终端通过type-c连线向AR智能眼镜供电和交互数据。

进一步的，所述智能移动终端收纳于腕带中。

进一步的，所述智能移动终端通过5G信号与后台数据系统通信连接。

进一步的，所述智能移动终端与后台数据系统之间采用SSL认证加密方式进行通信连接。

进一步的，所述后台数据系统基于测量的厚度数据进行故障识别判断，若存在故障则将故障识别结果传送至智能移动终端，并由智能移动终端将故障识别结果传送至AR智能眼镜，由AR智能眼镜采集锅炉中相应故障位置的图像。

与现有技术相比，本发明可用于辅助工作人员对锅炉厚度进行测量，能够实现测量工作的数字化、智能化，实现测厚数据的自动记录、传送和汇总，同时还可以使现场工作人员及时获取锅炉故障情况，提高了锅炉检修测量的智能化水平。

附图说明

图1是本发明实施例系统结构原理图。

图2是本发明实施例系统数据传递原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，本实施例公开了一种锅炉厚度测量辅助系统，包括后台数据系统、采集员单兵系统，现场采集员佩戴采集员单兵系统进入锅炉内部进行测厚检修工作，其中采集员单兵系统包括AR智能眼镜、智能移动终端、蓝牙测厚仪。

采集员单兵系统中的AR智能眼镜佩戴于现场采集员眼部。采集员单兵系统中的智能移动终端采用个人手机，手机容纳于腕带中，腕带佩戴于采集员手腕部。采集员单兵系统中的蓝牙测厚仪采用具有蓝牙通信功能的超声波测厚仪，由采集员手持。

AR智能眼镜通过type-c连线与手机连接，由此手机通过type-c连线向AR智能眼镜供电，并且手机通过type-c连线与AR智能眼镜交互数据。手机通过自带的蓝牙模块与蓝牙测厚仪通信连接，由手机通过蓝牙信号控制蓝牙测厚仪工作，并由手机通过蓝牙信号接收蓝牙测厚仪采集的数据。手机还通过自带的5G通信模块与后台数据系统通信连接。

后台数据系统向手机下发厚度测量任务信息，由手机将厚度测量任务信息传送至AR智能眼镜进行显示，并由手机控制蓝牙测厚仪工作以测量锅炉厚度；蓝牙测厚仪测量的厚度数据传输至手机，由手机存储厚度数据并上传至后台数据系统，并由手机将厚度数据传输至AR智能眼镜进行显示；AR智能眼镜采集测量现场图像并将图像数据传输至手机，并由手机上传至后台数据系统。

本实施例中，后台数据系统向手机下发厚度测量任务信息，厚度测量认为信息包括测厚的作业流程和方位信息等，手机将受到的厚度测量任务信息传送至AR智能眼镜进行显示，由AR智能眼镜向采集员显示测厚的作业流程和方位等信息。蓝牙测厚仪测得的厚度数据传送至手机后，由手机将厚度数据传送至AR智能眼镜进行显示和存储，以消除繁琐的人工记录数据过程。

鉴于锅炉内作业复杂环境，为减少采集人员头部负担，本实施例中的AR智能眼镜采用轻量化设计，并具备防水、防尘、防摔碰，防爆等功能，合适在恶劣的工业环境中使用。同时AR智能眼镜具备与其他设备如头盔等连接连接件，可将AR智能眼镜安装于其他设备上防止眼镜意外脱落。

本实施例中， AR智能眼镜通过type-C连线与智能手机连接，手机负责向眼镜的供电、数字工单、数据录入、统计和上传等终端功能，同时手机通过蓝牙与蓝牙测厚仪连接，直接获取数据存储并在AR智能眼镜中展示。鉴于锅炉内很多区域较为局促，所以采用腕带收纳手机，将手机和连线妥善收纳，减少设备对整个作业过程的影响。

本实施例的采集员单兵系统实现的功能描述如下：

（1）数字工单获取并执行

每次测厚作业之前， 由管理人员编制本次测厚作业的工单流程，并生成一个文件,放置在采集员的账号空间中。采集员在手机APP上登录自己账号后，即可看到新的工单文件、部件历史数据图标、厚度消减速率和预估使用时间等信息，采集员点击文件名后即可下载并开始执行。AR智能眼镜上会逐条出现需要测量部位的信息和指导，并可用语音播放，采集员即按照在AR智能眼镜上出现的指示进行锅炉受热面管数据逐一进行采集。同时，当采集员进入锅炉内部后，可随时创建新的工单，记录临时测量部位进行记录。

（2）数据采集和存储

采集员根据工单指示，使用蓝牙测厚仪对相关区域进行测厚作业。蓝牙测厚仪与手机中的APP直接对接。每当一个厚度数据被测到，记录人员可通过语音进行确认，在确认后自动存入记录文件，并在采集员眼镜中展示。同时对于已经创建好的工单，采集员可根据现场实际，随时对测量的厚度数据进行修改。

为确保数据准确性和可查性，管理人员可在数字工单设置中，设置采集员通过AR智能眼镜对测厚管壁进行拍照/视频取证，AR智能眼镜采集的图像数据由手机中APP通过5G信号上传至后台数据系统，后台数据系统可随时调取锅炉管壁结构图纸电子版与实际管壁进行比对，后台数据系统将自动将照片/视频存储在记录文件（word /excel 表格 ）中。整个巡检测厚过程中，数据存储将以5G实时传输的方式进行，记录文件的条目中还可包括此次巡检测量所用时长、巡检员姓名、测量部位、方向等信息，以备实时调取分析。

（3）数据上传

采集员在作业完成后，在手机APP中点击“完成确认”按键，则此次作业所采集的所有数据和照片/视频都会按固定格式存放在一个数据文件中。然后点击”数据上传”按键，则数据表格由手机实时自动上传到后台数据系统中进行处理。在数据表格上传后，采集员可以选择删除或者保留手机的本地数据。

（4）故障识别

后台数据系统具备故障识别功能，由后台数据系统通过大数据对原有历年测厚数据进行分析后，确定锅炉各管壁厚度经验值，如果测量的厚度数据数值超过经验值，则可初步判定为故障，故障识别结果由后台数据系统传输至手机，再由手机传输至AR智能眼镜，采集员可以通过AR智能眼镜对锅炉中相应故障位置进行拍照/视频进行标注，实现对故障的识别和排除，即实现数据+照片+视频三位一体。

本实施例的后台数据系统功能如下：

后台数据系统承担着数字工单生成，下发，测厚数据收集、整理和入库等工作，后台数据系统与热电信息管理系统（例如京秦热电信息管理系统）对接。

（1）数字工单生成和下发

整个测厚流程有数千个监测点，但不是每次都要全部测量，管理员根据情况进行分配。在数字工单子系统中，为管理员搭建一个配置模块，可以选取特定的测量点位进行组合，形成新的数字工单，然后下发到采集员的手机上，采集员即可按照流程单的文字和语音指示进行测量，省去了每次测量前大量沟通和对接的时间和精力。

（2）数据整理与入库

采集员作业完成并上传数据报告之后，会形成一个记录文件存储在手机中，在作业完成后，当作业员来到5G覆盖的区域时，通过网络将数据文件上传的后台系统中。接收到文件后，后台数据系统会按照事先制定的标准，对其中的数据记录和照片进行提取，并分别放置在相应的表格中，然后将数据表格再传送到京秦热电的信息管理系统，自动更新到系统数据库的相应位置。同时，整个数据报表也会存在后台数据系统中，以备查验。

（3）故障管理

检修人员可在后台数系统的故障管理功能中对设备故障进行管理，实现对每个故障进度、状态进行操作和管理。故障修理完成后，检修员可以在此实时更新故障进度和结果，同时管理员也可以在故障管理中读取到故障检修的进度、状态，查看故障。并且，管理员可以对故障管理进行设置，包括新增故障项、删除故障项等。

（4）管理员及采集员账号管理

管理员在后台数据系统中为各个采集员和管理员分配角色，设置账号和密码。每位采集员在工作之前登录自己账号进行工作，则最后生成的记录文件就会存放在其账号下面的空间中，只有本人和管理员进行查看。管理员制作好电子工单之后，可以分配给相应的采集员账户下，采集员手机登录后即可下载执行。采集员在手机和电脑端登录自己账号后，可以查看自己的历史工作记录。后台数据系统则按照设定进行的定期的记录清除。管理员在后台数据系统中，可对用户列表进行管理，可增加、查看、修改、删除用户，并对用户进行角色授权。此功能模块中，系统管理员可对每种角色进行权限选择和授权管理，管理员可根据自己实际需求，设定具体权限，例如，设置用户管理的可查看性，以及用户详情的可编辑性等。

为保证整体系统的安全和可靠性，本实施例还采取相应的安全技术和设定，以确保信息的安全可靠。包括如下几个方面：

（1）端到端安全加密

手机与后台数据系统之间交互采用SSL认证加密通信，手机能够验证后台数据系统的身份，同时防止通讯过程数据泄密和被篡改。手机与后台数据系统间交互方案通过专业机构安全测试与认证，可有效防止外来者入侵及黑客获取数据。

（2）用户数据安全

后台数据系统对存储的记录文件存档进行加密处理，并加入了操作权限控制，不同的采集员不能查阅彼此的采集数据和工作日志信息。同时非管理员不允许登录系统查看或者下发电子工单。整个测厚记录录入数据库都是自动完成，测厚系统的管理员也不被授权登录后台数据库。管理员进行所有操作都记录到日志文件中。。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，这种组合只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内以及不脱离本发明设计思想的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种锅炉厚度测量辅助系统，其特征在于，包括后台数据系统、采集员单兵系统，其中采集员单兵系统包括AR智能眼镜、智能移动终端、蓝牙测厚仪，所述AR智能眼镜与智能移动终端电连接，所述蓝牙测厚仪与智能移动终端通过蓝牙信号通信连接，所述智能移动终端与后台数据系统通信连接；

所述后台数据系统向智能移动终端下发厚度测量任务信息，由智能移动终端将厚度测量任务信息传送至AR智能眼镜进行显示，并由智能移动终端控制所述蓝牙测厚仪工作以测量锅炉厚度；所述蓝牙测厚仪测量的厚度数据传输至智能移动终端，由智能移动终端存储厚度数据并上传至所述后台数据系统，并由智能移动终端将厚度数据传输至AR智能眼镜进行显示；所述AR智能眼镜采集测量现场图像并将图像数据传输至智能移动终端，并由智能移动终端上传至后台数据系统。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉厚度测量辅助系统，其特征在于，所述AR智能眼镜通过type-c连线与智能移动终端电连接，由智能移动终端通过type-c连线向AR智能眼镜供电和交互数据。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉厚度测量辅助系统，其特征在于，所述智能移动终端收纳于腕带中。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉厚度测量辅助系统，其特征在于，所述智能移动终端通过5G信号与后台数据系统通信连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种锅炉厚度测量辅助系统，其特征在于，所述智能移动终端与后台数据系统之间采用SSL认证加密方式进行通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种锅炉厚度测量辅助系统，其特征在于，所述后台数据系统基于测量的厚度数据进行故障识别判断，若存在故障则将故障识别结果传送至智能移动终端，并由智能移动终端将故障识别结果传送至AR智能眼镜，由AR智能眼镜采集锅炉中相应故障位置的图像。