CN204594441U - 一种水电机组盘车数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水电机组盘车数据采集装置，该装置包括：物联网网关、传输网络、计算机、多个位移传感器及多个传感器固定组合件，其中，用于检测水电机组各测点处的位移测量数据的各位移传感器分别通过一传感器固定组合件设置于水电机组的各测点处；各位移传感器均与物联网网关连接，并通过物联网网关将位移测量数据传输至传输网络，并通过所述传输网络传输至所述的计算机。通过本实用新型实施例的水电机组盘车数据采集装置，能够实现水电机组盘车数据的测量、采集、传输和处理，达到减少人员使用数量、降低数据采集处理误差和提高工作效率的效果。

Description

一种水电机组盘车数据采集装置

技术领域

本实用新型是关于水轮发电机技术，具体地，是关于一种水电机组盘车数据采集装置。

背景技术

水轮发电机组的轴线测量及调整是水电机组检修的一项很重要的工作，水轮发电机组的轴线测量和调整质量直接影响着机组修后的安全稳定运行。通常情况下，机组轴线的测量是通过盘车方式进行的。如图1A及图1B所示，现有的盘车过程主要是：在水轮发电机组推力头(或集电环、上导轴承)1、下导轴承2、连轴法兰3和水导轴承处4，按逆时针方向分成八等分并顺序编号，同时确保各部分的对应等分点在同一垂直线上；按x、y方向通过磁力表座或焊接、螺栓紧固等方式各架设两只杠杆式百分表5，并在每个百分表5旁安排两人，一人负责读取百分表5的测量值，一人负责数据记录；通过人工或机械(电动)方法驱动机组转动部分缓慢顺时针转动；在机组缓慢转动过程中，由一人(总指挥人员)通过对讲机或喊话方式下达读数记录指令，然后各百分表5旁的人员同时读取x、y方向相应测点的测值，保证在机组旋转一周过程中，依次记录下八个等分点在+x、+y方向的百分表读数。最后，技术人员汇总各处记录表单人工进行记录数据分析计算，得出机组在推力头(或集电环、上导轴承)、下导轴承、连轴法兰和水导处的最大摆度和方位，为后续进行机组轴线调整提供技术依据。

上述的盘车过程存在以下几方面不足：一是检修现场设备多，环境条件复杂，百分表较难安装固定；二是现场每个百分表处均要安排专人读取数据和现场记录数据，需要至少16名以上技术人员，占用人员较多；三是因人员自身技术能力限制以及各处人员上下协调同步性不一致，影响百分表读数的准确度；四是读取百分表数据的过程中同时要填写相关记录表格，易引起记录错误导致计算结果的偏差；五是人工进行数据分析和计算效率较低而且还存在偏差可能。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种水电机组盘车数据采集装置，以实现自动获取和采集水电机组的盘车摆度测量数据，提高测量的准确性以及测量效率。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种水电机组盘车数据采集装置，所述的装置包括：物联网网关、传输网络、计算机、多个位移传感器及多个传感器固定组合件，其中，用于检测水电机组各测点处的位移测量数据的各所述位移传感器分别通过一所述的传感器固定组合件设置于所述水电机组的各测点处；各所述位移传感器均与所述物联网网关连接，并通过所述物联网网关将所述位移测量数据传输至所述的传输网络，并通过所述传输网络传输至所述的计算机。

在一实施例中，上述的水电机组的各测点处包括：水电机组的推力头处、下导轴承处、连轴法兰处及水导轴承处；或水电机组的集电环处、下导轴承处、连轴法兰处及水导轴承处；或水电机组的上导轴承处、下导轴承处、连轴法兰处及水导轴承处。

在一实施例中，上述的传输网络为WIFI、4G网络或WLAN。

在一实施例中，上述的位移传感器为机械杠杆式位移传感器、数字式位移传感器、激光型位移传感器或红外型位移传感器。

进一步地，上述的位移传感器包括：位移测量单元、放大滤波单元、模数转换器、处理器、存储器及电源，所述位移测量单元连接所述放大滤波单元的输入端，所述放大滤波单元的输出端连接所述模数转换器的输入端，所述模数转换器的输出端连接所述处理器的输入端，所述处理器的输出端与所述存储器连接；所述电源模块分别与所述的位移测量单元、放大滤波单元、模数转换器及存储器连接。

进一步地，上述的位移传感器还包括：无线接入物联网通信模块，所述无线接入物联网通信模块与所述存储器连接，所述位移传感器通过所述无线接入物联网通信模块将所述位移测量数据传输至所述的物联网网关。

通过本实用新型实施例的水电机组盘车数据采集装置，能够实现水电机组盘车数据的测量、采集、传输和处理，达到减少人员使用数量、降低数据采集处理误差和提高工作效率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为背景技术中机组盘车摆度测量部位示意图；

图1B为盘车标记测点布置示意图；

图2为根据本实用新型实施例的水电机组盘车数据采集装置的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的位移传感器与传感器固定组合件连接示意图；

图4为根据本实用新型实施例的无线传感器网络的拓扑结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的位移传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种水电机组盘车数据采集装置。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图2及图3所示，本实用新型实施例的水电机组盘车数据采集装置主要包括以下各部分：物联网网关6、传输网络7、计算机8、位移传感器9及传感器固定组合件10等。

上述的位移传感器9用于检测在水电机组缓慢转动的过程中各测点处的位移量，并获取位移测量数据。实际应用中，上述的水电机组的各测点处可为水电机组的推力头处(或集电环处、上导轴承处)1、下导轴承处2、连轴法兰处3和水导轴承处4，位移传感器9则是分别通过一上述的传感器固定组合件10设置于水电机组的上述的各个测点处，如图3所示，该传感器固定组合件10包括：磁力表座101、连接支架102、多个固定螺栓103等。其中，由上述的磁力表座101可将整个传感器固定组合件10通过磁力固定吸附在测点处附近的金属架构(例如金属盖板、金属支架等)上，并由固定螺栓103将连接支架102固定在磁力表座101上，再由固定螺栓103将位移传感器9固定在连接支架102上，并使位移传感器9的传感部分朝向水电机组的测点处的转动部分(例如图示的转动轴)，从而由位移传感器9检测该测点处的位移量。

上述的各个位移传感器9均与物联网网关6相连接，物联网网关6与传输网络7相连接。位移传感器9所获取的位移测量数据，可通过该物联网网关6传输至传输网络7。

上述的计算机8则与传输网络7相连接，并通过该传输网络7来接收位移传感器9通过该物联网网关6传输至传输网络7的位移测量数据，并进行数据存储、分析与运算处理。

在实际应用中，上述的传输网络7可以是WIFI、4G网络或WLAN等无线传输网络。

如图4所示，上述的各个位移传感器9实际上构成了一个无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)，无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，传感器、感知对象和信息接收端构成了无线传感器网络的三个要素，无线传感器网络的目的是协作地感知、采集和处理无线传感器网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给信息接收端。在本实用新型实施例中，位移传感器9即为上述三要素中的传感器，水电机组缓慢转动的过程中各测点处的位移量则对应上述的被感知对象，计算机8则作为上述的信息接收端。

在该无线传感器网络中，位移传感器9作为无线传感器网的一个节点，具有位移测量和转发数据的功能。该位移传感器9可以是机械杠杆式位移传感器、数字式位移传感器、激光型位移传感器或红外型位移传感器。如图5所示，位移传感器9包括位移测量单元91、放大滤波单元92、模数转换器93、处理器94、存储器95和电源模块96，位移传感器9的位移测量单元91连接放大滤波单元92的输入端，放大滤波单元92的输出端连接模数转换器93的输入端，模数转换器93的输出端连接处理器94的输入端，处理器94的输出端与存储器95。实际应用中，位移传感器9可通过位移测量单元91获取水电机组缓慢转动的过程中各测点处的位移量，并将获取的位移量数据通过放大滤波单元92的滤波作用、以及模数转换器93的数据转换功能，将经过转换后的数字信号传输至处理器94，并进一步传输至存储器95进行存储。上述的电源模块96则用以为上述的位移测量单元91、放大滤波单元92、模数转换器93及存储器95提供所需的电能。并且，在本实用新型实施例的位移传感器9还配置有无线接入物联网通信模块97，通过该无线接入物联网通信模块97，位移传感器9实现与物联网网关6的数据传输，将位移量数据通过物联网网关6传输至传输网络7。

以下进一步阐述本实用新型的水电机组盘车数据采集装置采集水电机组盘车摆度测量数据的具体过程。

首先，如图2所示，在水电机组各测量断面推力头处(或集电环处、上导轴承处)1、下导轴承处2、连轴法兰处3和水导轴承处4，按逆时针方向分成八等分并顺序编号，同时确保各测量断面的对应等分点在同一垂直面上(如图1B所示)。

然后，在各测量断面x、y方向(例如图1B所示的1号、7号测点)通过传感器固定组合件10安装多个位移传感器9，并测试位移传感器9、物联网网关6、传输网络7与计算机8之间的通信是否通畅。

在确认位移传感器9、物联网网关6、传输网络7与计算机8之间的通信通畅后，在水电机组旋转部件顺时针旋转过程中，通过位移传感器9自动采集各测点的位移测量数据，并通过物联网网关6及传输网络7，将位移测量数据传输至计算机8进行存储。

通过计算机8内置专用程序，即可根据所存储的位移测量数据，结合已有的计算方法来自动生成各测量断面的最大摆度和方位，从而获取最终的测量结果。

通过本实用新型实施例的水电机组盘车数据采集装置，能够实现水电机组盘车数据的测量、采集、传输和处理，达到减少人员使用数量、降低数据采集处理误差和提高工作效率的效果。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水电机组盘车数据采集装置，其特征在于，所述的装置包括：物联网网关、传输网络、计算机、多个位移传感器及多个传感器固定组合件，其中，

用于检测水电机组各测点处的位移测量数据的各所述位移传感器分别通过一所述的传感器固定组合件设置于所述水电机组的各测点处；

各所述位移传感器均与所述物联网网关连接，并通过所述物联网网关将所述位移测量数据传输至所述的传输网络，并通过所述传输网络传输至所述的计算机。

2.根据权利要求1所述的水电机组盘车数据采集装置，其特征在于，所述水电机组的各测点处包括：

水电机组的推力头处、下导轴承处、连轴法兰处及水导轴承处；或

水电机组的集电环处、下导轴承处、连轴法兰处及水导轴承处；或

水电机组的上导轴承处、下导轴承处、连轴法兰处及水导轴承处。

3.根据权利要求1所述的水电机组盘车数据采集装置，其特征在于，所述的传输网络为WIFI、4G网络或WLAN。

4.根据权利要求1所述的水电机组盘车数据采集装置，其特征在于，所述的位移传感器为机械杠杆式位移传感器、数字式位移传感器、激光型位移传感器或红外型位移传感器。

5.根据权利要求4所述的水电机组盘车数据采集装置，其特征在于，所述的位移传感器包括：位移测量单元、放大滤波单元、模数转换器、处理器、存储器及电源模块，所述位移测量单元连接所述放大滤波单元的输入端，所述放大滤波单元的输出端连接所述模数转换器的输入端，所述模数转换器的输出端连接所述处理器的输入端，所述处理器的输出端与所述存储器连接；所述电源模块分别与所述的位移测量单元、放大滤波单元、模数转换器及存储器连接。

6.根据权利要求5所述的水电机组盘车数据采集装置，其特征在于，所述的位移传感器还包括：无线接入物联网通信模块，所述无线接入物联网通信模块与所述存储器连接，所述位移传感器通过所述无线接入物联网通信模块将所述位移测量数据传输至所述的物联网网关。