CN205014975U - 一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统 - Google Patents

Abstract

一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，包括传感器组、采集器组和上位机，采集器组的各采集器上连接有发送天线，且均采用共模接口，并设有可滤掉0.1Hz以上干扰信号的低通滤波器，各自采用独立的A/D转换器；各采集器与对应的传感器直接连接构成单通道传感采集器组并设在机组轴线的上导、下导、上端轴法兰、中端轴法兰、水导对应测点位置上，发送天线采用ZIGBEE协议发送各采集器的数字信号至上位机。本实用新型不但能够在很大程度上减低盘车工作的时间，由于该系统采取连续采样方式，因此，相对传统8点等相位盘车，能够在极大程度上提高精度，带来极大地经济效益；且本系统简洁，安装快捷方便、易于操作实施，对盘车测量类问题具有重要的应用价值。

Description

一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统

技术领域

本实用新型涉及一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统。

背景技术

大型立式水轮发电机组（包括抽水蓄能机组）的轴线测量、分析和调整是机组检修中最为关键的工序，占据着机组检修工期的大部分时间，轴线调整工作的成败将直接影响机组检修工作的成败，这是因为机组轴线的状况会直接影响着机组运行的稳定性与导轴承的正常工作与否。快速精确的轴线调整技术将会大大提高检修工作的效率，带来巨大的经济效益，对电厂效益的提高具有重大意义。

目前我国水轮发电机组（包括抽水蓄能机组）的轴线调整、处理技术仍然普遍采用传统方法，自动化水平不高。传统轴线调整方法采用推力轴承人工润滑的盘车方式，即当机组每旋转一定角度后停下，然后人工读数、记录，再重新旋转一定角度，如此循环。最后根据采集的数据绘制正弦曲线进而计算最大摆度值。该方法必然产生测量误差和计算误差，且精度较低；另外，该方法通常需要多次盘车测量和调整才能达到要求，耗时耗力。近年来市场上出现的自动盘车装置在一定程度上改善了机组轴线调整工作条件，优化了劳动强度，但大部分仍旧采用的等角停点测量方法，其轴线测量精度、轴线调整工作效率的提高并不是很明显。

随着传感器技术和计算机技术的发展，国内学者孟安波首次提出了基于自动盘车装置和传感器的全自动智能盘车系统及盘车方法，在该方法中将所有传感器通过电缆连接采集仪，由采集仪并行集中采集传感器输出的电信号，经A/D转换后的数字信号进入上位机进行软件滤波和数据处理。该自动盘车方法大大提高了效率和精度，对盘车技术的飞跃发展起到的重要的促进作用。然而，由于抽水蓄能电厂属于地下厂房，现场干扰复杂，因此采用上述方法存在以下问题：由于传感器和采集仪分开，常常需要过长的电缆连接，导致现场安装困难、干扰信号混入以及有效信号衰减问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，无需电缆连接安装简单、无干扰信号混入以及有效信号衰减问题。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，所述系统包括传感器组、采集器组和上位机，其特征是：所述传感器组由光电鉴相传感器、上导涡流传感器、下导涡流传感器、上端轴法兰涡流传感器、中端轴法兰涡流传感器和水导涡流传感器组成，所述采集器组由光电鉴相采集器、上导采集器、下导采集器、上端轴法兰采集器、中端轴法兰采集器和水导采集器组成，所述的各采集器上连接有发送天线，且各采集器均采用共模接口，设有可滤掉0.1Hz以上干扰信号的低通滤波器，并各自采用独立的A/D转换器；所述的传感器与对应采集器直接连接构成单通道传感采集器组，所述单通道传感采集器组设在机组轴线的上导、下导、上端轴法兰、中端轴法兰、水导对应测点位置上，所述发送天线采用ZIGBEE协议发送各采集器的数字信号至上位机。

还设有相位识别系统，其包括在机组旋转轴上沿圆周等距离布置的若干光带纸，其中一条在其邻近处设有多一条相同的光带纸，做为判断测点的初始相位。

所述的上位机为装有现有数据处理系统的平板电脑，数据处理系统采用粒子群算法进行轴线数据处理提取。

本实用新型能够实现传感器和采集器整体集成，通过ZIGBEE协议无线分散发送采样数据至上位机，从而省去电缆传输信号带来的信号衰减、干扰信号混入和安装困难问题，该测量系统通过共模接口技术和硬件滤波器解决抽水蓄能地下厂房信号干扰问题，并通过相位识别技术解决盘车过程中出现的大轴转速不均匀的问题，通过该系统不但能够在很大程度上减低盘车工作的时间，由于该系统采取连续采样方式，因此，相对传统8点等相位盘车，能够在极大程度上提高精度。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型针对传统盘车测量系统的不足，提出一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，测量数据通过ZIGBEE协议无线直接发送至上位机，从而省去电缆传输信号带来的信号衰减、干扰信号混入和安装困难问题，

2、本实用新型提出的轴线智能调整系统与盘车动力无关，能够连续数据采样，并通过一种相位识别技术解决大轴转速不均匀的问题。提高了盘车精度，缩短盘车时间，减少盘车所需人员，带来极大地经济效益。

3、本实用新型采用到的系统简洁，安装快捷方便、易于操作实施，对盘车测量类问题具有重要的应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构组成图。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案，以便更清楚、直观地理解本实用新型的实用新型实质。

如图1所示，为本实用新型的连续式抽水蓄能机组轴线测量系统实施例，由传感器组、采集器组、相位识别系统以及装有数据处理系统的平板电脑组成，传感器组由光电鉴相传感器1、上导涡流传感器2、下导涡流传感器3、上端轴法兰涡流传感器4、中端轴法兰涡流传感器5和水导涡流传感器6组成，采集器组由光电鉴相采集器7、上导采集器8、下导采集器9、上端轴法兰采集器10、中端轴法兰采集器11、水导采集器12组成，采集器均采用共模接口以达到消除电磁干扰目的，同时采用独立A/D转换器将对应传感器的电气量转换为数字信号，此外，所有采集器采用低通滤波器滤掉0.1Hz以上干扰信号，所述采集器连接有发送天线，所述的光电鉴相传感器1与光电鉴相采集器7直接连接，所述的上导涡流传感器2与上导采集器8直接连接，所述的下导涡流传感器3与下导采集器9直接连接，所述的上端轴法兰涡流传感器4与上端轴法兰采集器10直接连接，所述的中端轴法兰涡流传感器5与中端轴法兰采集器11直接连接，所述的水导涡流传感器6与水导采集器12直接连接，上述所有传感器与对应的采集器构成单通道传感采集器组，所述单通道传感采集器组设在机组轴线的上导、下导、上端轴法兰、中端轴法兰、水导对应测点位置上，所述发送天线采用ZIGBEE协议发送各采集器的数字信号至上位机，所述相位识别系统实现需要在机组旋转轴上沿圆周等距离布置若干光带纸，其中一条在其邻近处设有多一条相同的光带纸，做为判断测点的初始相位。所述数据处理系统位于上位机，采用粒子群算法进行轴线数据处理提取。

Claims (3)

1.一种连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，所述系统包括传感器组、采集器组和上位机，其特征是：所述传感器组由光电鉴相传感器、上导涡流传感器、下导涡流传感器、上端轴法兰涡流传感器、中端轴法兰涡流传感器和水导涡流传感器组成，所述采集器组由光电鉴相采集器、上导采集器、下导采集器、上端轴法兰采集器、中端轴法兰采集器和水导采集器组成，所述的各采集器上连接有发送天线，且各采集器均采用共模接口，设有可滤掉0.1Hz以上干扰信号的低通滤波器，并各自采用独立的A/D转换器；所述的传感器与对应采集器直接连接构成单通道传感采集器组，所述单通道传感采集器组设在机组轴线的上导、下导、上端轴法兰、中端轴法兰、水导对应测点位置上，所述发送天线采用ZIGBEE协议发送各采集器的数字信号至上位机。

2.根据权利要求1所述的连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，其特征是：还设有相位识别系统，其包括在机组旋转轴上沿圆周等距离布置的若干光带纸，其中一条在其邻近处设有多一条相同的光带纸，做为判断测点的初始相位。

3.根据权利要求2所述的连续式抽水蓄能机组轴线测量系统，其特征是：所述的上位机为装有数据处理系统的平板电脑，数据处理系统采用粒子群算法进行轴线数据处理提取。