CN220869564U - 一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，包括：CCD图像传感器，所述CCD图像传感器设置在转子和制动闸之间，用于获取视野内制动闸组中各制动闸闸面与转子接触面的间距；图像采集卡，所述图像采集卡用于将CCD图像传感器获取的数据传输给工业计算机。
Description
技术领域
本实用新型涉及水轮机技术领域，更具体的说是涉及一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置。
背景技术
制动闸作为强迫水轮发电机转子停止转动的措施，一般在机组转速小于某一阈值时投入并在水轮发电机组开机过程中退出。现在常用的活塞式制动闸投入时是通过低压气(油)顶起闸体，与转子产生摩擦力，使转子快速停止转动。退出时停止供气(油)，使闸体落下并与转子分离。现有水轮发电机制动闸位置信号主要是由安装在闸体附近的行程开关反馈。转子越大需要用到的制动闸越多，反馈每一个制动闸位置信号的行程开关也就越多。通常将所有行程开关的常闭节点并联，以判断是否有任一制动闸已经被投入；将行程开关的常开节点串联，以判断是否所有制动闸都已被退出。大型水轮发电机的制动闸位置反馈行程开关多达30个以上，这种有多个行程开关组成的水轮发电机制动闸位置反馈装置存在以下不足：
1、行程开关的位置调整需要人工多次反复核对不同制动闸的实际行程(各制动闸的行程不同的原因有固有的机器特性、密封老化破损等)，并通过多次反复试验校核是否调整到位，调整过程冗长、准确率不高。
2、多个行程开关中有一个出现问题就会引起对所有制动闸位置的误判，影响水轮发电机组的开停机流程，不具备稳定性。
3、行程开关在制动闸退出时撞击位置反馈闸板，造成行程开关损耗。行程开关安装在转子下方，无法在水轮发电机组运行时更换，使水轮发电机存在运行风险。
制动闸本体的安装拆卸工作需要先拆除对应位置反馈装置，致使检修维护工作量增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，以期解决背景技术中存在的现有的水轮发电机制动闸位置反馈装置实际应用中安装、维护、检修以及使用中存在安装不便、稳定性不足、调试困难等问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，包括：
CCD图像传感器，所述CCD图像传感器设置在转子和制动闸之间，用于获取视野内制动闸组中各制动闸闸面与转子接触面的间距；
图像采集卡，所述图像采集卡用于将CCD图像传感器获取的数据传输给工业计算机。
在一些实施例中，还包括光源，所述光源用于为CCD图像传感器工作提供照明。
在一些实施例中，还包括监控系统，所述监控系统与所述工业计算连接。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
1.采用本专利的装置及方法，可以直接通过CCD摄像机和图像处理设备替代传统反馈机构，避免了繁琐的人工作业位置调校和客观存在的机械损伤。
2.本专利的装置可以通过一套图像采集设备监测多个制动闸的位置，对制动闸的加闸状态判断稳定可靠，且安装位置灵活、不与制动闸拆装维修作业冲突。
3.本专利的装置具有体积小、不受磁场影响、具有抗震动和撞击的特性，符合发电机风洞的工作条件。
附图说明
图1是本专利的一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置示意图。
图2是本专利的一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置测量对象示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或显示不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示固有的其它步骤或单元。
以下将结合图1-2，对本申请实施例所涉及的一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置进行详细说明。值得注意的是，以下实施例，仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
实施例1:
如图1-2所示，一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，包括：CCD图像传感器2，图像采集卡3，光源1，监控系统5，所述CCD图像传感器设置在转子和制动闸之间，用于获取视野内制动闸组中各制动闸闸面与转子接触面的间距；所述图像采集卡用于将CCD图像传感器获取的数据传输给工业计算机4。所述光源用于为CCD图像传感器工作提供照明。所述监控系统与所述工业计算连接。
通过CCD图像传感器获取视野内制动闸组中各闸面与转子接触面的间距，由图像采集卡将捕获的图像信号传输给工业PC。按照人工设定的转速节点，开始通过图像传感器获取具有编号的制动闸组位置状态的图像，根据机械视觉技术测量制动闸块和转子下方的垂直距离在规定时间内由最大变为零的过程，判断被测的制动闸组是否顶起成功；实时计算并记录各制动闸加闸速度，动作时的气(油)源压力，对比单个制动闸在多次加闸过程中通过多个固定位置节点的时间变化，统计平均加闸时间；绘制制动闸加闸速度变化趋势，通过数据比对对制动闸功能和制动闸本身运行状态进行分析，从而判断制动闸的机械特性和密封状态，传输给监控系统，帮助运维人员提前做出预防性措施。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，其特征在于，包括：
CCD图像传感器，所述CCD图像传感器设置在转子和制动闸之间，用于获取视野内制动闸组中各制动闸闸面与转子接触面的间距；
图像采集卡，所述图像采集卡用于将CCD图像传感器获取的数据传输给工业计算机。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，其特征在于，还包括光源，所述光源用于为CCD图像传感器工作提供照明。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的水轮发电机制动闸位置反馈装置，其特征在于，还包括监控系统，所述监控系统与所述工业计算连接。
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