CN216348406U - 一种水轮发电机转子磁极激光测距系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，包括：第一供电模块、第二供电模块、工控机、多个第一无线串口服务器、第二无线串口服务器以及多个激光传感器；第一供电模块的电源输出端分别与工控机、多个第一无线串口服务器的电源输入端连接，第二供电模块的电源输出端分别与第二无线串口服务器、多个激光传感器的电源输入端连接，工控机每个通信端口与其对应的第一无线串口服务器的通信端连接；多个第一无线串口服务器的通信端均与第二无线串口服务器的通信端连接，第二无线串口服务器的通信端分别与多个激光传感器的通信端连接；本实用新型将不同的激光传感器采集的数据通过不同的第一无线串口服务器发送给工控机，能增加系统稳定性。

Description

一种水轮发电机转子磁极激光测距系统

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机转子磁极位置监测领域，尤其涉及一种水轮发电机转子磁极激光测距系统。

背景技术

水电站发电是水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能。转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子磁极旋转并切割发电机定子铁芯的磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中。为了保证机组的运行安全，水电站每年会对机组进行检修，在机组大修时需要将所有的机械装置拆卸，并对机械装置进行检查、清洁。相关工作完成后组装的转子磁极位置易出现偏移或所有转子磁极同水轮发电机轴之间的距离出现差异(转子磁极与定子铁芯间的间隙不同，会造成主轴、转子磁极同定子铁芯三者非同圆心运行，极易造成安全事故)。

为保证主轴、转子磁极同定子铁芯三者在设计运行的范围内同圆心运行，检修人员一般会通过安装水轮发电机转子磁极的旋转支架上的多个激光传感器采集其与磁极的距离数据，并将多个激光传感器采集的距离数据发送其邻端的无线串口服务器，再由无线串口服务器发送给工控机端的无线串口服务器，由工控机端的无线串口服务器将多个激光传感器通过同一端口发送给工控机，这种由一个无线串口服务器将多个激光传感器通过同一端口发送给工控机的方式容易导致工况机的数据收发错误、不利于系统的稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，用于解决现有的水轮发电机转子磁极激光测距系统稳定性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，包括：

第一供电模块、第二供电模块、工控机、多个第一无线串口服务器、第二无线串口服务器以及多个激光传感器；所述工控机包括多个通信端口，所述多个通信端口与所述多个第一无线串口服务器一一对应，所述多个第一无线串口服务器与所述多个激光传感器一一对应；所述第一供电模块的电源输出端分别与所述工控机、多个第一无线串口服务器的电源输入端连接，所述第二供电模块的电源输出端分别与所述第二无线串口服务器、多个激光传感器的电源输入端连接，所述工控机的每个通信端口与其对应的第一无线串口服务器的通信端连接；所述多个第一无线串口服务器的通信端均与所述第二无线串口服务器的通信端连接，所述第二无线串口服务器的通信端还分别与多个激光传感器的通信端连接；

所述多个激光传感器安装水轮发电机转子磁极的旋转支架上，用于采集水轮发电机转子磁极与激光传感器安装位的距离数据，并将所述距离数据发送给所述第二无线串口服务器；所述第二无线串口服务器用于接收各个激光传感器上传的距离数据，并将各个激光传感器上传的距离数据分发给与其对应的第一无线串口服务器；每个第一无线串口服务器用于接收所述第二无线串口服务器发送来的距离数据，并将所述距离数据发送给所述工控机。

优选的，还包括多个转换器，所述多个转换器与多个第一无线串口服务器一一对应，每个第一无线串口服务器的通信端通过其对应的转换器与所述工控机的通信端口连接。

优选的，所述激光传感器至少为4个，且每个激光传感器布置在水轮发电机转子磁极以外的四周，每相邻两个激光传感器之间形成的夹角相等，用于测量不同位置和方向上的激光传感器与转子磁极之间的距离。

优选的，所述激光传感器型号为HL-G103。

优选的，所述第一供电模块为开关电源，且所述开关电源的电源输入端接市电，所述第二供电模块为蓄电池。

优选的，所述开关电源与市电之间设有船型开关。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型中的一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，包括：第一供电模块、第二供电模块、工控机、多个第一无线串口服务器、第二无线串口服务器以及多个激光传感器；所述工控机包括多个通信端口，所述多个通信端口与所述多个第一无线串口服务器一一对应，所述多个第一无线串口服务器与所述多个激光传感器一一对应；所述第一供电模块的电源输出端分别与所述工控机、多个第一无线串口服务器的电源输入端连接，所述第二供电模块的电源输出端分别与所述第二无线串口服务器、多个激光传感器的电源输入端连接，所述工控机的每个通信端口与其对应的第一无线串口服务器的通信端连接；所述多个第一无线串口服务器的通信端均与所述第二无线串口服务器的通信端连接，所述第二无线串口服务器的通信端还分别与多个激光传感器的通信端连接；本实用新型将不同的激光传感器采集的距离数据通过不同的第一无线串口服务器以及不同通信端口发送给工控机，能减少工控机数据的收发错误，大大增加系统的稳定性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例中的水轮发电机转子磁极激光测距系统的电路简图；

图中标注：

101、船型开关；102、开关电源；103、工控机；104、第一无线串口服务器；105、第二无线串口服务器；106、蓄电池；107、激光传感器；108、转换器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例一：

如图1所示，本实施中公开了一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，包括：

第一供电模块、第二供电模块、工控机103、多个第一无线串口服务器104、第二无线串口服务器105以及多个激光传感器107；所述工控机103包括多个通信端口，所述多个通信端口与所述多个第一无线串口服务器104一一对应，所述多个第一无线串口服务器104与所述多个激光传感器107一一对应；所述第一供电模块的电源输出端分别与所述工控机103、多个第一无线串口服务器104的电源输入端连接，所述第二供电模块的电源输出端分别与所述第二无线串口服务器105、多个激光传感器107的电源输入端连接，所述工控机103的每个通信端口与其对应的第一无线串口服务器104的通信端连接；

所述多个第一无线串口服务器104的通信端均与所述第二无线串口服务器105的通信端连接，所述第二无线串口服务器105的通信端还分别与多个激光传感器107的通信端连接。

本实用新型将不同的激光传感器107采集的距离数据通过不同的第一无线串口服务器104以及不同通信端口发送给工控机103，能减少工控机103数据的收发错误，大大增加系统的稳定性。

实施例二：

实施例二是实施例一的优选实施例，其与实施例一的不同之处在于，对水轮发电机转子磁极激光测距系统的具体结构进行优化：

在本实施例中，公开了一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，包括：

第一供电模块、第二供电模块、工控机103、多个转换器108、多个第一无线串口服务器104、第二无线串口服务器105以及多个激光传感器107；所述工控机103包括多个通信端口，所述多个通信端口与所述多个转换器108一一对应，所述多个转换器108与多个第一无线串口服务器104一一对应；所述多个第一无线串口服务器104与所述多个激光传感器107一一对应；所述第一供电模块的电源输出端分别与所述工控机103、多个第一无线串口服务器104的电源输入端连接，所述第二供电模块的电源输出端分别与所述第二无线串口服务器105、多个激光传感器107的电源输入端连接，所述工控机103的每个通信端口通过其对应的转换器108与其对应的第一无线串口服务器104的通信端连接；所述多个第一无线串口服务器104的通信端均与所述第二无线串口服务器105的通信端连接，所述第二无线串口服务器105的通信端还分别与多个激光传感器107的通信端连接。

其中，所述激光传感器107至少为4个，4个激光传感器107分别安装水轮发电机转子磁极的旋转支架的不同位置上，且每个激光传感器107布置在水轮发电机转子磁极以外的四周，每相邻两个激光传感器107之间形成的夹角相等，用于测量不同位置和方向上的激光传感器107与转子磁极之间的距离。在本实施例中，所述激光传感器107型号为HL-G103。

其中，所述第一供电模块为开关电源102，且所述开关电源102的电源输入端接市电，所述第二供电模块为蓄电池106；所述开关电源102与市电之间设有船型开关101。

本实施例中水轮发电机转子磁极激光测距系统的工作流程如下：

所述工控机103将各个激光传感器107的测量指令分别发送给各个激光传感器107对应的第一无线串口服务器104，各个第一无线串口服务器104接收工控机103发送来的、与自己对应的激光传感器107的测量指令，并将所述与自己对应的激光传感器107的测量指令发送给第二无线串口服务器105，由第二串口服务器将各个激光传感器107的测量指令发送给对应的各个激光传感器107；

各个激光传感器107接收工控机103下发给自己的测量指令，并根据所述测量指令测量不同位置和方向上的激光传感器107与转子磁极之间的距离数据，并将不同位置和方向上的激光传感器107与转子磁极之间的距离数据发送给所述第二无线串口服务器105；所述第二无线串口服务器105用于接收各个激光传感器107上传的距离数据，并将各个激光传感器107上传的距离数据分发给与其对应的第一无线串口服务器104；每个第一无线串口服务器104用于接收所述第二无线串口服务器105发送来的距离数据，并将所述距离数据发送给所述工控机103。

在本实施例中，所述工控机103为IPC装置，其内部集成有Kingview软件，用于激光传感器107的数据采集以及存储，并形成数据库及实时数据记录，支持数据记录和打印，开关电源102将市电220V交流转换成24V直流，为IPC装置和无线串口服务器提供电源，其中，无线串口服务器为WIFI串口服务器。转换器108将RS232协议转换成RS485，满足IPC装置和无线串口服务器的信号连接。本实施例中的无线串口服务器用于建立无线WIFI信号，具体的，实现第一无线串口服务器104和第二无线串口服务器105的连接，对激光传感器107的RS485协议数据进行传输。本实施例中的激光传感器107为红外激光感应传感器，其能够感应物体的位置，无需接触转子磁极表面，故而在数据测量完成后，即可旋转支架至下一个磁极位置。

综上所述，本实用新型将不同的激光传感器107采集的距离数据通过不同的第一无线串口服务器104以及不同通信端口发送给工控机103，能减少工控机103数据的收发错误，大大增加系统的稳定性。

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

Claims (6)

1.一种水轮发电机转子磁极激光测距系统，其特征在于，包括：

第一供电模块、第二供电模块、工控机(103)、多个第一无线串口服务器(104)、第二无线串口服务器(105)以及多个激光传感器(107)；所述工控机(103)包括多个通信端口，所述多个通信端口与所述多个第一无线串口服务器(104)一一对应，所述多个第一无线串口服务器(104)与所述多个激光传感器(107)一一对应；所述第一供电模块的电源输出端分别与所述工控机(103)、多个第一无线串口服务器(104)的电源输入端连接，所述第二供电模块的电源输出端分别与所述第二无线串口服务器(105)、多个激光传感器(107)的电源输入端连接，所述工控机(103)的每个通信端口与其对应的第一无线串口服务器(104)的通信端连接；

所述多个第一无线串口服务器(104)的通信端均与所述第二无线串口服务器(105)的通信端连接，所述第二无线串口服务器(105)的通信端还分别与多个激光传感器(107)的通信端连接；

所述多个激光传感器(107)安装水轮发电机转子磁极的旋转支架上，用于采集水轮发电机转子磁极与激光传感器(107)安装位的距离数据，并将所述距离数据发送给所述第二无线串口服务器(105)；所述第二无线串口服务器(105)用于接收各个激光传感器(107)上传的距离数据，并将各个激光传感器(107)上传的距离数据分发给与其对应的第一无线串口服务器(104)；每个第一无线串口服务器(104)用于接收所述第二无线串口服务器(105)发送来的距离数据，并将所述距离数据发送给所述工控机(103)。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机转子磁极激光测距系统，其特征在于，还包括多个转换器(108)，所述多个转换器(108)与多个第一无线串口服务器(104)一一对应，每个第一无线串口服务器(104)的通信端通过其对应的转换器(108)与所述工控机(103)的通信端口连接。

3.根据权利要求1所述的水轮发电机转子磁极激光测距系统，其特征在于，所述激光传感器(107)至少为4个，且每个激光传感器(107)布置在水轮发电机转子磁极以外的四周，每相邻两个激光传感器(107)之间形成的夹角相等，用于测量不同位置和方向上的激光传感器(107)与转子磁极之间的距离。

4.根据权利要求3所述的水轮发电机转子磁极激光测距系统，其特征在于，所述激光传感器(107)型号为HL-G103。

5.根据权利要求1所述的水轮发电机转子磁极激光测距系统，其特征在于，所述第一供电模块为开关电源(102)，且所述开关电源(102)的电源输入端接市电，所述第二供电模块为蓄电池(106)。

6.根据权利要求5所述的水轮发电机转子磁极激光测距系统，其特征在于，所述开关电源(102)与市电之间设有船型开关(101)。

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