CN117705200A - 一种发电机组抽穿转子安全监测系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力维修安全监测技术领域，特别是指一种发电机组抽穿转子安全监测系统及装置，其中，所述发电机组抽穿转子安全监测系统包括：提升模块、提升检测模块、提升辅助模块、第一激光测距模块、激光发射模块、定位接收模块、图像监测模块、第二激光测距模块、抽穿位置调节模块、抽穿速度调节模块和抽穿确定模块。本发明中对转子提升过程以及抽穿过程进行实时监测从而确定转子的提升偏移情况、提升位置并进行相应的报警或调节，以及确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况、抽穿偏移等级、预设抽穿速率并进行相应的报警或调节，对于定转子间发生摩擦或碰撞的情形进行及时报警，减少了定转子受损造成的工期延误，提高了施工效率。

Description

一种发电机组抽穿转子安全监测系统及装置

技术领域

本发明涉及电力维修安全监测技术领域，特别是指一种发电机组抽穿转子安全监测系统及装置。

背景技术

发电机抽、穿转子工作，是发电机组大修过程中的重要工期节点，因发电机转子重量大，定转子气隙小，工作难度和风险较大，在传统工程技术条件下，发电机抽穿转子的实施，主要依靠人工指挥和机械设备操作来进行人机协作，施工过程效率较低，其施工过程中需要较多的各工种的工程人员参与协作，施工过程涉及多种材料和器具，一旦管理和操作不慎，极容易造成物品遗漏、定、转子相擦等安全事故，因此，在抽穿转子施工过程中，对可能产生的碰撞风险进行监测和告警，以提升发电机大修过程中发电机抽、穿转子工作的安全性。

中国专利公开号：CN115097300A，公开了一种通用型汽轮发电机免抽转子气隙内状态检测的机器人及方法。包括机器人本体，驱动模块和传感器升降模块，所述的机器人本体两侧各设有一个驱动模块，机器人本体上搭载传感器升降模块。

当前的安全监测系统对于定转子间发生摩擦或碰撞的情形进行不能及时报警，导致定转子受损造成了工期延误，使得施工效率低。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种发电机组抽穿转子安全监测系统及装置，用于克服由于在定转子间发生摩擦或碰撞的情形时不能及时报警，导致定转子受损造成了工期延误，从而使得施工效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种发电机组抽穿转子安全监测系统，包括：

提升模块，其包括第一吊带组件和第二吊带组件，用以在竖直方向上将所述转子提升至目标点位，在水平方向上拉动转子与所述定子进行抽穿；

提升检测模块，其包括第一拉力感应单元和第二拉力感应单元，所述第一拉力感应单元用以对所述第一吊带组件上的拉力进行实时检测，所述第二拉力感应单元用以对所述第二吊带组件上的拉力进行实时检测；

提升辅助模块，其用以对所述提升模块的拉力进行调节；

第一激光测距模块，其包括第一测距单元、第二测距单元和第三测距单元，用以分别对所述转子与所述定子间首端、中端和尾端间的间隙进行实时测量；

激光发射模块，其设置于所述转子的一侧，用以向目标物体发射激光；

定位接收模块，其设置于所述转子的一端，与所述激光发射模块相对设置，用以接收激光发射模块发射的激光；

图像监测模块，其用以对所述定位接收模块接收的激光进行实时监测，根据监测的激光在定位接收模块上的位置确定目标物体的相对位置；

第二激光测距模块，其用以对所述激光发射模块发射与所述定位接收模块间的距离进行实时测量；

抽穿位置调节模块，其用以对所述转子的抽穿位置进行调节；

抽穿速度调节模块，其用以对所述转子的抽穿速度进行调节；

抽穿确定模块，其与所述提升模块、所述提升检测模块、所述提升辅助模块、所述第一激光测距模块、所述激光发射模块、所述定位接收模块、所述图像监测模块、所述第二激光测距模块、所述抽穿位置调节模块和所述抽穿速度调节模块分别相连，所述抽穿确定模块能够根据第一激光测距模块测量的实际间隙确定所述转子提升过程中的提升偏移情况、提升位置并进行相应的报警，或，调节，以及根据激光发射模块发射在定位接收模块上的位置信息结合第二激光测距模块测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况、抽穿偏移等级、预设抽穿速率并进行相应的报警，或，调节。

进一步地，所述抽穿确定模块内设置有标准提升间隙和变化差值区间；

所述第一激光测距模块对所述转子和所述定子间各位置处的所述实际间隙进行实时测量，抽穿确定模块根据各位置之间的变化差值落入所述变化差值区间的项目个数确定发出第一报警信号，或，计算平均实际间隙；

其中，所述变化差值为不同位置处测量到的所述实际间隙间的差值。

进一步地，所述抽穿确定模块内设置有提升差值评价值和最大提升差值临界值，抽穿确定模块将所述第一激光测距模块测量的所述转子与所述定子间各位置处的所述实际间隙进行均值处理得到所述平均实际间隙，根据平均实际间隙结合所述提升差值评价值及所述最大提升差值临界值确定发出第一调节信号，或，发出第二报警信号。

进一步地，所述抽穿确定模块内设置有初始拉力差值评价值；

所述提升检测模块能够根据抽穿确定模块发出的所述第一调节信号结合所述初始拉力差值评价值确定所述转子的所述提升位置，抽穿确定模块根据确定的提升位置发出第二调节信号，或，发出第三报警信号。

进一步地，所述提升模块以初始拉力对所述转子进行提升；所述抽穿确定模块内设置有最大拉力临界值；

所述提升辅助模块根据抽穿确定模块发出的所述第二调节信号结合所述初始拉力确定提升模块的理论实际拉力，抽穿确定模块根据所述理论实际拉力结合所述最大拉力临界值确定提升模块的实际拉力，或，发出第四报警信号。

进一步地，基于所述转子未进行抽穿，所述第二激光测距模块实时测量所述激光发射模块与所述定位接收模块间的初始实际距离；

所述定位接收模块内设置有理论可行点位；

所述抽穿确定模块根据所述理论可行点位结合其设置的不同倍数的初始固定长度确定不同的初始偏移等级。

进一步地，所述抽穿确定模块内设置有测量周期；

所述第二激光测距模块根据所述测量周期实时测量所述激光发射模块与所述定位接收模块间不同测量时刻的实际距离，对于任一测量时刻，抽穿确定模块根据该时刻的所述实际距离结合所述初始实际距离及所述初始固定长度确定该时刻的实际偏移区域范围。

进一步地，对于任一测量时刻，将确定的所述实际偏移区域划分为不同的偏移区域等级，包括，一级偏移区域、二级偏移区域和三级偏移区域；

所述抽穿确定模块根据不同的所述偏移区域等级确定发出第三调节信号，或，发出第五报警信号。

进一步地，所述抽穿速度调节模块根据所述抽穿确定模块发出的所述第三调节信号确定所述转子的实际抽穿速率；

所述抽穿速度调节模块根据所述抽穿确定模块发出的所述第五报警信号控制所述转子停机。

本发明还提供一种发电机组抽穿转子安全监测装置，包括，

提升支架，其用以在竖直方向上将所述转子提升至所述目标点位，在水平方向上拉动转子与所述定子进行抽穿；

滑动导轨，其设置在所述转子与所述定子的提升间隙间，用以为转子在水平方向上与定子进行抽穿提供导轨；

拉力感应器，其用以实时检测所述提升支架上的拉力；

激光发射器，其用以向目标物体发射激光；

激光接收器，其用以接收所述激光发射器发射的激光；

控制器，其包括第一测量模块和第二测量模块，所述第一测量模块用以对所述转子与所述定子间首端、中端和尾端间的间隙分别进行实时测量，所述第二测量模块用以对所述激光发射器和所述激光接收器间的距离进行实时测量；

图像收集器，其用以对所述激光接收器接收的激光进行实时监测；

处理器，其包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机用以改变所述提升支架的拉力，所述第二电机用以调节所述转子的抽穿位置，所述第三电机用以调节转子的抽穿速率；

主板，其与所述提升支架、所述拉力感应器、所述激光发射器、所述激光接收器、所述控制器、所述图像收集器和所述处理器分别相连，所述主板内设有控制系统，所述控制系统为所述发电机组抽穿转子安全监测系统，控制器根据对所述转子与所述定子间各位置处的实际间隙进行测量确定转子提升过程中的提升偏移情况、提升位置以及根据激光发射器发射在激光接收器上的位置信息结合控制器测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况、抽穿偏移等级、预设抽穿速率，并进行相应的报警，根据不同的报警信号控制处理器进行相应的调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过提升模块对转子进行提升时，抽穿确定模块能够根据第一激光测距模块测量转子与定子间不同位置处的实际间隙，从而判断转子在提升过程中是否出现位置偏移，并及时报警，保证了转子的安全提升，对于提升模块完成转子的提升时，抽穿确定模块根据定转子间各位置处的实际间隙计算平均实际间隙，判断转子是否提升至目标点位，避免转子提升的位置过低导致无法安装滑动导轨，影响转子在水平方向上的移动以及转子提升的位置过高而导致定、转子相擦的安全事故；通过激光发射模块发射在定位接收模块上的位置信息结合第二激光测距模块测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿位于不同位置时的偏移区域范围大小，根据不同的偏移区域范围大小确定该位置处转子的偏移等级，针对不同的偏移等级进行报警，或，转子位置调节，并基于不同的偏移等级确定转子的不同预设抽穿速率，能针对定转子抽穿过程中发生摩擦或碰撞的情形进行及时报警，有效防止定转子抽穿过程中危险事故的发生，避免定转子之间发生碰撞导致的定转子受损而造成的经济损失和工期延误，有效地提高了施工效率。

尤其，通过各测距单元对转子与定子间各位置处的间隙进行测量，并根据各处测量结果之间的差值，判断转子在提升过程中是否保持平衡，任一变化差值发生超差，则判定转子在提升过程中发生偏移，及时进行报警，避免定转子之间发生碰撞导致的定转子受损而造成的经济损失和工期延误，使得设备能够维持正常运转和使用。

尤其，通过转子与定子间各处的实际间隙计算平均实际间隙，根据平均实际间隙与抽穿确定模块内设定的标准提升间隙判定转子与定子间的间隙是否在安全范围内，若不在安全范围内，抽穿确定模块及时报警，防止转子提升的位置过低导致无法安装滑动导轨，影响转子在水平方向上的移动，从而导致的施工工期延长，防止转子提升的位置过高导致定、转子相擦的安全事故，对可能产生的碰撞风险进行监测和警告，以提升发电机大修过程中发电机抽、穿转子工作的安全性，若在安全范围内但间隙不合适，则及时发出调节信号，通过调节提升模块的拉力改变定转子间的距离，提高了施工效率。

尤其，通过在定位接收模块内设置理论可行点位，以理论可行点位为圆心，以不同倍数的初始固定长度依次做圆，确定初始偏移区域，并在转子抽穿过程中，抽穿确定模块内设置有测量周期，第二激光测距模块根据测量周期获取激光发射模块与定位接收模块间不同时期的实际距离，若进行抽转子过程中，所测量的实际距离由长变短时，实际偏移区域的范围应逐渐变小，避免仍以初始偏移区域作为实际偏移区域进行判断转子是否发生偏移时，虽还未超过初始偏移区域，但还未抽出定子的转子部分与定子间已经发生摩擦或碰撞的安全事故，若进行穿转子过程中，所测量的实际距离由短变长时，实际偏移区域的范围相比与最短实际距离时的实际偏移区域应逐渐变大，避免由于实际偏移区域的不准确导致的定转子间还未发生摩擦或碰撞的安全事故时，抽穿确定模块发出的误报信号，提高了发电机组抽穿转子安全监测的准确度。

尤其，通过设置测量周期，根据测量周期对激光发射模块与定位接收模块间不同测量时刻的实际距离进行实时测量，并根据不同测量时刻测量到的实际距离确定不同的固定长度，从而确定不同实际距离对应的不同偏移区域范围，保证转子抽穿过程中的安全监测的准确性，根据图像监测模块对激光发射模块发射的激光在定位接收模块上的位置进行实时监测，确定转子偏移的方向，并根据偏移方向作出相应的调节，能针对定转子抽穿过程中发生摩擦或碰撞的情形进行及时报警，有效防止定转子抽穿过程中危险事故的发生，以更好地规避风险，缩短施工作业时间，提高施工效率。

尤其，在定转子抽穿过程中，针对转子偏移位置落入不同级别的偏移区域，抽穿速度调节模块根据偏移区域的级别不同选取不同的预设抽穿速率或直接停机，通过控制转子在不同偏移情况下的抽穿速率，使得转子未出现偏移时加快定转子间的抽穿速率，转子发生偏移但在安全范围内时，适当减慢定转子间的抽穿速率，以及转子偏移超过安全范围时，直接停机，避免定转子间的碰撞事故，且不同偏移情况下的抽穿速率不同使得施工工作效率提高，避免由于工期延误造成的经济损失。

附图说明

图1为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测系统的结构示意图；

图2为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测装置的结构示意图；

图3为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测装置中滑动导轨的局部放大图；

图4为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测系统的提升过程逻辑图；

图5为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测系统的抽穿过程逻辑图；

图中包括：提升支架1、滑动导轨2、拉力感应器3、激光发射器4、激光接收器5、控制器6、图像收集器7、处理器8、转子9和定子10。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图5所示，图1为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测系统的结构示意图；图2为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测装置的结构示意图；图3为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测装置中滑动导轨的局部放大图；图4为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测系统的提升过程逻辑图；图5为发明实施例一种发电机组抽穿转子安全监测系统的抽穿过程逻辑图。

本发明提供一种发电机组抽穿转子安全监测系统，包括：

提升模块，其包括第一吊带组件和第二吊带组件，所述第一吊带组件用以将转子9一端水平向上吊起至目标点位，所述第二吊带组件用以将转子9另一端水平向上吊起至目标点位；

提升检测模块，其包括第一拉力感应单元和第二拉力感应单元，所述第一拉力感应单元用以对所述第一吊带组件上的拉力进行实时检测，所述第二拉力感应单元用以对所述第二吊带组件上的拉力进行实时检测；

提升辅助模块，其用以对所述提升模块的拉力进行调节；

第一激光测距模块，其包括第一测距单元、第二测距单元和第三测距单元，用以分别对所述转子9与所述定子间首端、中端和尾端间的间隙进行实时测量；

激光发射模块，其设置于所述转子9的一侧，用以向目标物体发射激光；

定位接收模块，其设置于所述转子9的一端，与所述激光发射模块相对设置，用以接收激光发射模块发射的激光；

图像监测模块，其用以对所述定位接收模块接收的激光进行实时监测，根据监测的激光在定位接收模块上的位置确定目标物体的相对位置；

第二激光测距模块，其用以对所述激光发射模块发射与所述定位接收模块间的距离进行实时测量；

抽穿位置调节模块，其用以对所述转子9的抽穿位置进行调节；

抽穿速度调节模块，其用以对所述转子9的抽穿速率进行调节；

抽穿确定模块，其与所述提升模块、所述提升检测模块、所述提升辅助模块、所述第一激光测距模块、所述激光发射模块、所述定位接收模块、所述图像监测模块、所述第二激光测距模块、所述抽穿位置调节模块和所述抽穿速度调节模块分别相连，所述抽穿确定模块能够根据第一激光测距模块测量的实际间隙确定所述转子提升过程中的提升偏移情况、提升位置并进行相应的报警，或，调节，以及根据激光发射模块发射在定位接收模块上的位置信息结合第二激光测距模块测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况、抽穿偏移等级、预设抽穿速率并进行相应的报警，或，调节。

本实施例中通过提升模块对转子进行提升时，抽穿确定模块能够根据第一激光测距模块测量转子与定子间不同位置处的实际间隙，从而判断转子在提升过程中是否出现位置偏移，并及时报警，保证了转子的安全提升，对于提升模块完成转子的提升时，抽穿确定模块根据定转子间各位置处的实际间隙计算平均实际间隙，判断转子是否提升至目标点位，避免转子提升的位置过低导致无法安装滑动导轨，影响转子在水平方向上的移动以及转子提升的位置过高而导致定、转子相擦的安全事故；通过激光发射模块发射在定位接收模块上的位置信息结合第二激光测距模块测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿位于不同位置时的偏移区域范围大小，根据不同的偏移区域范围大小确定该位置处转子的偏移等级，针对不同的偏移等级进行报警，或，转子位置调节，并基于不同的偏移等级确定转子的不同预设抽穿速率，能针对定转子抽穿过程中发生摩擦或碰撞的情形进行及时报警，有效防止定转子抽穿过程中危险事故的发生，避免定转子之间发生碰撞导致的定转子受损而造成的经济损失和工期延误，有效地提高了施工效率。

具体而言，本实施例中所述抽穿确定模块内设置有标准提升间隙H0，所述提升模块按照所述标准提升间隙H0对所述转子9进行提升后，所述第一测距单元实时测量转子9与所述定子间首端的第一实际间隙H1，所述第二测距单元实时测量转子9与定子间中端的第二实际间隙H2，所述第三测距单元实时测量转子9与定子间尾端的第三实际间隙H3；

所述抽穿确定模块根据所述第一实际间隙H1与所述第二实际间隙H2计算第一变化差值B1，B1=|H1-H2|；

所述抽穿确定模块根据所述第一实际间隙H1与所述第三实际间隙H3计算第二变化差值B2，B2=|H1-H3|；

所述抽穿确定模块根据所述第三实际间隙H3与所述第二实际间隙H2计算第三变化差值B3，B3=|H2-H3|；

若第i变化差值落入变化差值区间中，则判定所述第i变化差值符合单一判断条件，

若第i变化差值未落入变化差值区间中，则判定所述第i变化差值不符合单一判断条件，i=1，2，3，

其中，所述抽穿确定模块内设置有所述变化差值区间B0=[B0min，B0max]，式中，B0min为变化差值区间B0的最小值，B0max为变化差值区间B0的最大值；

若所述第一变化差值B1、所述第二变化差值B2、所述第三变化差值B3中符合所述单一判断条件的项目小于三项时，则判定对所述转子9在提升过程中发生偏移，所述抽穿确定模块发出第一报警信号。

本实施例中通过各测距单元对转子与定子间各位置处的间隙进行测量，并根据各处测量结果之间的差值，判断转子在提升过程中是否保持平衡，任一变化差值发生超差，则判定转子在提升过程中发生偏移，及时进行报警，避免定转子之间发生碰撞导致的定转子受损而造成的经济损失和工期延误，使得设备能够维持正常运转和使用。

具体而言，本实施例中若所述第一变化差值B1、所述第二变化差值B2、所述第三变化差值B3中符合所述单一判断条件的项目等于三项时，所述抽穿确定模块根据所述第一实际间隙H1、所述第二实际间隙H2和所述第三实际间隙H3计算平均实际间隙H’，H’=(H1+H2+H3)/3，

抽穿确定模块根据所述平均实际间隙H’与标准提升间隙H0计算提升差值S1，S1=|H’-H0|，判定转子9是否提升至所述目标点位，

若S1≤S10，则判定所述转子9与所述定子间的间隙合适；

若S10＜S1＜S10max，则判定所述转子9与所述定子间的间隙不合适，所述抽穿确定模块发出第一调节信号，对所述提升检测模块对所述提升模块的提升性能做进一步的评估并对提升模块的初始拉力F0进行调节；

若S1≥S10max，则判定所述转子9与所述定子间间隙不安全，所述抽穿确定模块发出第二报警信号；

其中，S10为所述抽穿确定模块内设置的提升差值评价值，S10max为抽穿确定模块内设定的最大提升差值临界值。

本实施例中通过转子与定子间各处的实际间隙计算平均实际间隙，根据平均实际间隙与抽穿确定模块内设定的标准提升间隙判定转子与定子间的间隙是否在安全范围内，若不在安全范围内，抽穿确定模块及时报警，防止转子提升的位置过低导致无法安装滑动导轨，影响转子在水平方向上的移动，从而导致的施工工期延长，防止转子提升的位置过高导致定、转子相擦的安全事故，对可能产生的碰撞风险进行监测和警告，以提升发电机大修过程中发电机抽、穿转子工作的安全性，若在安全范围内但间隙不合适，则及时发出调节信号，通过调节提升模块的拉力改变定转子间的距离，提高了施工效率。

具体而言，本实施例中所述抽穿确定模块内设置有最大拉力临界值Fmax，所述提升检测模块根据抽穿确定模块发出的所述第一调节信号对所述提升模块的拉力进行检测，所述第一拉力感应单元实时检测所述第一吊带组件上的第一初始实际拉力F1，所述第二拉力感应单元实时检测所述第二吊带组件上的第二初始实际拉力F2，

所述抽穿确定模块根据所述第一初始实际拉力F1和所述第二初始实际拉力F2计算初始拉力差值S2，S2=|F1-F2|，

若S2≤S20，则判定提升至该位置处时，所述转子9受力平衡；

若S2＞S20，则判定提升至该位置处时，所述转子9受力不平衡，所述抽穿确定模块发出第三报警信号；

其中，S20为所述抽穿确定模块内设置的初始拉力差值评价值；

在对所述转子9进行提升过程中，所述提升模块对转子9施加的所述初始拉力F0均不超过所述最大拉力临界值Fmax。

具体而言，本实施例中当S2≤S20时，所述抽穿确定模块发出第二调节信号，所述提升辅助模块根据所述第二调节信号对所述提升模块的所述初始拉力F0进行调节，得到理论实际拉力F1’，使得所述转子9提升至所述目标点位，

若S10＜S1＜S10max且H’＜H0，

则F1’=[1+(H’-H0)×a]×F0，

若S10＜S1＜S10max且H’＞H0，

则F1’=[1-(H0-H’)×b]×F0，

其中，a为所述平均实际间隙H’与所述标准提升间隙H0间差值对所述理论实际拉力F1’的第一计算调节参数，b为所述标准提升间隙H0与所述平均实际间隙H’间差值对所述理论实际拉力F1’的第二计算调节参数；

当S10＜S1＜S10max且H’＜H0时，对所述初始拉力F0调大得到所述理论实际拉力F1’，

若F1’≥Fmax，则判定发电机组抽穿转子安全监测装置发生故障，所述抽产确定模块发出第四报警信号；

若F1’＜Fmax，则所述提升模块以所述理论实际拉力作为实际拉力对所述转子进行提升至所述目标点位。

具体而言，本实施例中所述定位接收模块内设置有理论可行点位，在进行抽穿的初始时刻，所述第二激光测距模块实时测量所述激光发射模块与所述定位接收模块间的初始实际距离X0，所述抽穿确定模块以所述理论可行点位为圆心，以初始固定长度L0，2倍初始固定长度L0，3倍初始固定长度L0为半径依次做圆，确定不同的初始偏移区域，包括，初始一级偏移区域、初始二级偏移区域和初始三级偏移区域，

对于所述转子抽穿过程中，所述抽穿确定模块内设置有测量周期，每经过一个所述测量周期，所述第二激光测距模块实时测量所述激光发射模块与所述定位接收模块间的实际距离，包括，第一实际距离X1，第二实际距离X2，……，第n实际距离Xn，

所述初始固定长度L0的数值随着所述实际距离的变化而变化，包括，第一固定长度L1、第二固定长度L2、……、第n固定长度Ln，所述第一实际距离X1对应所述第一固定长度L1，所述第二实际距离X2对应所述第二固定长度L2，……，所述第n实际距离Xn对应所述第n固定长度Ln；

对于第j实际距离Xj，j=1，2，……，n，其对应第j固定长度Lj，

。

本实施例中通过在定位接收模块内设置理论可行点位，以理论可行点位为圆心，以不同倍数的初始固定长度依次做圆，确定初始偏移区域，并在转子抽穿过程中，抽穿确定模块内设置有测量周期，第二激光测距模块根据测量周期获取激光发射模块与定位接收模块间不同时期的实际距离，若进行抽转子过程中，所测量的实际距离由长变短时，实际偏移区域的范围应逐渐变小，避免仍以初始偏移区域作为实际偏移区域进行判断转子是否发生偏移时，虽还未超过初始偏移区域，但还未抽出定子的转子部分与定子间已经发生摩擦或碰撞的安全事故，若进行穿转子过程中，所测量的实际距离由短变长时，实际偏移区域的范围相比与最短实际距离时的实际偏移区域应逐渐变大，避免由于实际偏移区域的不准确导致的定转子间还未发生摩擦或碰撞的安全事故时，抽穿确定模块发出的误报信号，提高了发电机组抽穿转子安全监测的准确度。

具体而言，本实施例中对所述转子9进行抽穿过程中，所述激光发射模块向转子9发射激光，所述图像监测模块实时监测所述定位接收模块上的激光位置，对于转子9位于所述第二激光测距模块测量的所述第j实际距离Xj处时，

若监测到激光位于第j一级偏移区域，则所述抽穿确定模块判定为一级偏移，所述转子9在抽穿过程中的偏移在安全范围内，不需对其位置进行调节；

若监测到激光位于第j二级偏移区域，则所述抽穿确定模块判定为二级偏移，发出第三调节信号，对其位置进行调节；

若监测到激光位于第j三级偏移区域，则所述抽穿确定模块判定为三级偏移，所述转子9在抽穿过程中的偏移不在安全范围内，发出第五报警信号。

具体而言，本实施例中所述抽穿位置调节模块根据所述第三调节信号对所述转子9在抽穿过程中的位置进行调节，

所述抽穿确定模块以所述理论可行点位所在水平面对所述第j二级偏移区域进行划分，包括，上部第j二级偏移区域和下部第j二级偏移区域，

若所述图像监测模块监测到激光位于所述上部第j二级偏移区域，则所述抽穿确定模块判定所述转子9发生向下偏移，所述抽穿位置调节模块根据所述第三调节信号将转子9向发生偏移的反方向进行调节；

若所述图像监测模块监测到激光位于所述下部第j二级偏移区域，则所述抽穿确定模块判定所述转子9发生向上偏移，所述抽穿位置调节模块根据所述第三调节信号将转子9向发生偏移的反方向进行调节。

本实施例中通过设置测量周期，根据测量周期对激光发射模块与定位接收模块间不同测量时刻的实际距离进行实时测量，并根据不同测量时刻测量到的实际距离确定不同的固定长度，从而确定不同实际距离对应的不同偏移区域范围，保证转子抽穿过程中的安全监测的准确性，根据图像监测模块对激光发射模块发射的激光在定位接收模块上的位置进行实时监测，确定转子偏移的方向，并根据偏移方向作出相应的调节，能针对定转子抽穿过程中发生摩擦或碰撞的情形进行及时报警，有效防止定转子抽穿过程中危险事故的发生，以更好地规避风险，缩短施工作业时间，提高施工效率。

具体而言，本实施例中所述抽穿确定模块内设置有第一预设抽穿速率V1、第二预设抽穿速率V2，针对所述转子9抽穿至任一位置处，所述抽穿确定模块根据所述图像监测模块的监测结果判定转子9为所述一级偏移时，所述抽穿速度调节模块以所述第一预设抽穿速率V1作为实际抽穿速率控制转子9进行抽穿；所述抽穿确定模块根据所述图像监测模块的监测结果判定转子9为所述二级偏移时，所述抽穿速度调节模块以所述第二预设抽穿速率V2作为实际抽穿速率控制转子9进行抽穿；所述抽穿确定模块根据所述图像监测模块的监测结果判定转子9为所述三级偏移时，所述抽穿速度调节模块根据所述第五报警信号控制转子9立刻停机，

其中，所述第二预设抽穿速率V2小于所述第一预设抽穿速率V1。

本实施例中在定转子抽穿过程中，针对转子偏移位置落入不同级别的偏移区域，抽穿速度调节模块根据偏移区域的级别不同选取不同的预设抽穿速率或直接停机，通过控制转子在不同偏移情况下的抽穿速率，使得转子未出现偏移时加快定转子间的抽穿速率，转子发生偏移但在安全范围内时，适当减慢定转子间的抽穿速率，以及转子偏移超过安全范围时，直接停机，避免定转子间的碰撞事故，且不同偏移情况下的抽穿速率不同使得施工工作效率提高，避免由于工期延误造成的经济损失。

本发明还提供一种发电机组抽穿转子安全监测装置，包括，

提升支架1，其用以在竖直方向上将所述转子9提升至所述目标点位，在水平方向上拉动转子9与所述定子10进行抽穿；

滑动导轨2，其设置在所述转子9与所述定子10的提升间隙间，用以为转子9在水平方向上与定子10进行抽穿提供导轨；

拉力感应器3，其用以实时检测所述提升支架上的拉力；

激光发射器4，其用以向目标物体发射激光；

激光接收器5，其用以接收所述激光发射器4发射的激光；

控制器6，其包括第一测量模块和第二测量模块，所述第一测量模块用以对所述转子9与所述定子间首端、中端和尾端间的间隙分别进行实时测量，所述第二测量模块用以对所述激光发射器4和所述激光接收器5间的距离进行实时测量；

图像收集器7，其用以对所述激光接收器接收的激光进行实时监测；

处理器8，其包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机用以改变所述提升支架1的拉力，所述第二电机用以调节所述转子9的抽穿位置，所述第三电机用以调节转子9的抽穿速率；

主板，其与所述提升支架1、所述拉力感应器3、所述激光发射器4、所述激光接收器5、所述控制器6、所述图像收集器7和所述处理器8分别相连，所述主板内设有控制系统，所述控制系统为所述发电机组抽穿转子安全监测系统，控制器根据对所述转子9与所述定子间各位置处的实际间隙进行测量确定转子提升过程中的提升偏移情况、提升位置以及根据激光发射器发射在激光接收器上的位置信息结合控制器6测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况、抽穿偏移等级、预设抽穿速率，并进行相应的报警，根据不同的报警信号控制处理器进行相应的调节。

本发明中各所述计算补偿参数、计算调节参数的作用有两个，一是平衡公式左右纲量，二是调节数值结果，在本实施例中不进行具体赋值，且，本实施例中各计算公式用于直观反映各数值间的调节关系，例如正相关，负相关，在无特殊说明的前提下，未具体限定数值的参数数值均取正。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，包括：

提升模块，其包括第一吊带组件和第二吊带组件，所述第一吊带组件用以在竖直方向上将转子提升至目标点位，所述第二吊带组件用以在水平方向上拉动所述转子与定子进行抽穿；

提升检测模块，其包括第一拉力感应单元和第二拉力感应单元，所述第一拉力感应单元用以对所述第一吊带组件上的拉力进行实时检测，所述第二拉力感应单元用以对所述第二吊带组件上的拉力进行实时检测；

提升辅助模块，其用以对所述第一吊带组件和所述第二吊带组件上的实际拉力进行调节；

第一激光测距模块，其用以分别对所述转子与所述定子间首端、中端和尾端间的间隙进行实时测量；

激光发射模块，其设置于所述转子的一侧，用以向目标物体发射激光；

定位接收模块，其与所述激光发射模块相对设置，用以接收激光发射模块发射的激光；

图像监测模块，其用以对所述定位接收模块接收的激光进行实时监测，根据监测的激光在定位接收模块上的位置确定所述目标物体的相对位置；

第二激光测距模块，其用以对所述激光发射模块与所述定位接收模块间的距离进行实时测量以获得实际距离；

抽穿位置调节模块，其用以对所述转子的抽穿位置进行调节；

抽穿速度调节模块，其用以对所述转子的抽穿速度进行调节；

抽穿确定模块，其与所述提升模块、所述提升检测模块、所述提升辅助模块、所述第一激光测距模块、所述激光发射模块、所述定位接收模块、所述图像监测模块、所述第二激光测距模块、所述抽穿位置调节模块和所述抽穿速度调节模块分别相连，所述抽穿确定模块能够根据第一激光测距模块测量的实际间隙确定所述转子提升过程中的提升偏移情况和提升位置，并根据所述提升偏移情况和所述提升位置进行相应的报警，或，调节，以及根据激光发射模块发射在定位接收模块上的位置信息结合第二激光测距模块测量的各测量时刻的所述实际距离确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况和抽穿偏移等级，并根据所述抽穿偏移情况和所述抽穿偏移等级进行相应的报警，或，调节。

2.根据权利要求1所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，所述抽穿确定模块内设置有标准提升间隙和变化差值区间；

所述第一激光测距模块对所述转子和所述定子间各位置处的所述实际间隙进行实时测量，抽穿确定模块根据各位置之间的变化差值落入所述变化差值区间的项目个数确定发出第一报警信号，或，计算平均实际间隙；

其中，所述变化差值为不同位置处测量到的所述实际间隙间的差值。

3.根据权利要求2所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，所述抽穿确定模块内设置有提升差值评价值和最大提升差值临界值，抽穿确定模块将所述第一激光测距模块测量的所述转子与所述定子间各位置处的所述实际间隙进行均值处理得到所述平均实际间隙，根据平均实际间隙结合所述提升差值评价值及所述最大提升差值临界值确定发出第一调节信号，或，发出第二报警信号。

4.根据权利要求3所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，所述抽穿确定模块内设置有初始拉力差值评价值；

所述提升检测模块能够根据抽穿确定模块发出的所述第一调节信号结合所述初始拉力差值评价值确定所述转子的所述提升位置，抽穿确定模块根据确定的提升位置发出第二调节信号，或，发出第三报警信号。

5.根据权利要求4所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，所述提升模块以初始拉力对所述转子进行提升；所述抽穿确定模块内设置有最大拉力临界值；

所述提升辅助模块根据抽穿确定模块发出的所述第二调节信号结合所述初始拉力确定提升模块的理论实际拉力，抽穿确定模块根据所述理论实际拉力结合所述最大拉力临界值确定提升模块的实际拉力，或，发出第四报警信号。

6.根据权利要求5所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，基于所述转子未进行抽穿，所述第二激光测距模块实时测量所述激光发射模块与所述定位接收模块间的初始实际距离；

所述定位接收模块内设置有理论可行点位；

所述抽穿确定模块根据所述理论可行点位结合其设置的不同倍数的初始固定长度确定不同的初始偏移等级。

7.根据权利要求6所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，所述抽穿确定模块内设置有测量周期；

所述第二激光测距模块根据所述测量周期实时测量所述激光发射模块与所述定位接收模块间不同测量时刻的实际距离，对于任一测量时刻，抽穿确定模块根据该时刻的所述实际距离结合所述初始实际距离及所述初始固定长度确定该时刻的实际偏移区域范围。

8.根据权利要求7所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，对于任一测量时刻，将确定的所述实际偏移区域划分为不同的偏移区域等级，包括，一级偏移区域、二级偏移区域和三级偏移区域；

所述抽穿确定模块根据不同的所述偏移区域等级确定发出第三调节信号，或，发出第五报警信号。

9.根据权利要求8所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，所述抽穿速度调节模块根据所述抽穿确定模块发出的所述第三调节信号确定所述转子的实际抽穿速率；

所述抽穿速度调节模块根据所述抽穿确定模块发出的所述第五报警信号控制所述转子停机。

10.一种发电机组抽穿转子安全监测装置，基于权利要求1-9任一项所述的发电机组抽穿转子安全监测系统，其特征在于，包括：

提升支架，其用以在竖直方向上将所述转子提升至所述目标点位，在水平方向上拉动转子与所述定子进行抽穿；

滑动导轨，其设置在所述转子与所述定子的提升间隙间，用以为转子在水平方向上与定子进行抽穿提供导轨；

拉力感应器，其用以实时检测所述提升支架上的拉力；

激光发射器，其用以向目标物体发射激光；

激光接收器，其用以接收所述激光发射器发射的激光；

控制器，其包括第一测量模块和第二测量模块，所述第一测量模块用以对所述转子与所述定子间首端、中端和尾端间的间隙分别进行实时测量，所述第二测量模块用以对所述激光发射器和所述激光接收器间的距离进行实时测量；

图像收集器，其用以对所述激光接收器接收的激光进行实时监测；

处理器，其包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机用以改变所述提升支架的拉力，所述第二电机用以调节所述转子的抽穿位置，所述第三电机用以调节转子的抽穿速率；

主板，其与所述提升支架、所述拉力感应器、所述激光发射器、所述激光接收器、所述控制器、所述图像收集器和所述处理器分别相连，所述主板内设有控制系统，所述控制系统为所述发电机组抽穿转子安全监测系统，控制器根据对所述转子与所述定子间各位置处的实际间隙进行测量确定转子提升过程中的提升偏移情况、提升位置以及根据激光发射器发射在激光接收器上的位置信息结合控制器测量的各测量时刻的实际距离确定转子抽穿过程中的抽穿偏移情况、抽穿偏移等级、预设抽穿速率，并进行相应的报警，根据不同的报警信号控制处理器进行相应的调节。