本申請(qǐng)涉及水輪機(jī)監(jiān)測(cè)，特別是涉及一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、水輪機(jī)組作為一種大型的機(jī)電設(shè)備，其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性意義重大。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為水輪機(jī)重要的零部件之一，擔(dān)負(fù)著把水能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的重要任務(wù)，但其極易產(chǎn)生裂紋。如三峽、巖灘、李家峽、烏江渡、光照、云南以禮河、高砂等水電廠，在機(jī)組運(yùn)行3～4年后，轉(zhuǎn)輪均出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響了水電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，轉(zhuǎn)輪裂紋目前仍然是水力發(fā)電站的共性問(wèn)題。

2、中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn?212563514?u提出了一種適時(shí)在線監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)輪葉片裂紋的水輪機(jī)，通過(guò)在水輪機(jī)尾水錐管上設(shè)置通孔，內(nèi)部放置超聲波探測(cè)頭，通過(guò)連線與外部的超聲波探測(cè)儀和計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。然而，該專(zhuān)利需要對(duì)尾水錐管進(jìn)行改造，無(wú)法消除干擾因素，監(jiān)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

3、目前，現(xiàn)有對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)存在監(jiān)測(cè)精確度低的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，以至少解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)存在監(jiān)測(cè)精確度低的問(wèn)題。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括固定組件、采集模塊和分析模塊；其中：

3、所述固定組件，用于通過(guò)大軸固定環(huán)將所述采集模塊以及所述分析模塊固定于水輪機(jī)上，其中，所述采集模塊和所述分析模塊固定安裝于所述水輪機(jī)上；

4、所述采集模塊，用于采集水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，其中，所述水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)包括聲波數(shù)據(jù)；

5、所述分析模塊，與所述采集模塊電連接，用于根據(jù)所述水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果發(fā)送至用戶終端。

6、在一實(shí)施例中，所述分析模塊包括：

7、所述分析模塊包括：

8、信號(hào)增強(qiáng)單元，用于增強(qiáng)從聲發(fā)射傳感器接收到的聲波信號(hào)幅度；

9、數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、用于對(duì)增強(qiáng)后的聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理操作；

10、處理單元，用于將經(jīng)過(guò)所述數(shù)據(jù)預(yù)處理的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為監(jiān)測(cè)值，并與預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)值進(jìn)行比較，獲取比較結(jié)果；

11、通信單元，用于將數(shù)據(jù)傳輸至用戶終端，以及接收所述用戶終端的控制信號(hào)。

12、在一實(shí)施例中，所述固定組件包括：

13、大軸固定環(huán)，所述大軸固定環(huán)包括第一大軸固定支架和第二大軸固定支架，

14、連接件，通過(guò)所述連接件將所述第一大軸固定支架和所述第二大軸固定支架固定連接于所述水輪機(jī)；

15、移動(dòng)線夾，用于固定所述采集模塊和所述分析模塊的數(shù)據(jù)線和/或電源線。

16、在一實(shí)施例中，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)量至少為1個(gè)，位于大軸固定環(huán)上，若所述發(fā)射傳感器的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，兩相鄰所述聲發(fā)射傳感器在大軸固定環(huán)上的距離相等。

17、在一實(shí)施例中，所述采集模塊包括聲發(fā)射傳感器，所述聲發(fā)射傳感器用于采集所述水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的聲波數(shù)據(jù)，并將所述聲波數(shù)據(jù)傳輸至所述分析模塊。

18、在一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：

19、定位模塊，與所述分析模塊電連接，用于獲取定位數(shù)據(jù)。

20、在一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：

21、預(yù)警模塊，與所述分析模塊電連接，用于根據(jù)所述分析結(jié)果，判斷是否觸發(fā)報(bào)警模塊。

22、在一實(shí)施例中，所述定位模塊為gps定位芯片、藍(lán)牙定位芯片、或者beidou定位芯片中的一種或者多種組合。

23、在一實(shí)施例中，所述通信單元為3g模塊、4g模塊、5g模塊、藍(lán)牙模塊、wifi模塊、zigbee模塊和rfid標(biāo)簽中的一種或者多種組合

24、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)大軸固定環(huán)將采集模塊以及分析模塊固定于水輪機(jī)上，其中，所述采集模塊和所述分析模塊固定安裝于所述水輪機(jī)上；

25、通過(guò)所述采集模塊采集水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，其中，所述水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)包括聲波數(shù)據(jù)；

26、根據(jù)所述水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果發(fā)送至用戶終端。

27、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

28、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

29、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法至少具有以下技術(shù)效果。

30、本申請(qǐng)通過(guò)固定組件，用于通過(guò)大軸固定環(huán)將采集模塊以及分析模塊固定于水輪機(jī)上，其中，采集模塊和分析模塊固定安裝于水輪機(jī)上；采集模塊，用于采集水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，其中，水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)包括聲波數(shù)據(jù)；分析模塊，與采集模塊電連接，用于根據(jù)水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果發(fā)送至用戶終端。實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋在線監(jiān)測(cè)，減少監(jiān)測(cè)成本，提供監(jiān)測(cè)精確度。解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)存在監(jiān)測(cè)精確度低的問(wèn)題。

31、本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在以下附圖和描述中提出，以使本申請(qǐng)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)更加簡(jiǎn)明易懂。

技術(shù)特征：

1.一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括固定組件、采集模塊和分析模塊；其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述分析模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述固定組件包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)量至少為1個(gè)，位于大軸固定環(huán)上，若所述發(fā)射傳感器的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，兩相鄰所述聲發(fā)射傳感器在大軸固定環(huán)上的距離相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊為gps定位芯片、藍(lán)牙定位芯片、或者beidou定位芯片中的一種或者多種組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元為3g單元、4g單元、5g單元、藍(lán)牙單元、wifi單元、zigbee單元和rfid標(biāo)簽中的一種或者多種組合。

10.一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，其中，該系統(tǒng)通過(guò)大軸固定環(huán)將采集模塊以及分析模塊固定于水輪機(jī)上，其中，采集模塊和分析模塊固定安裝于水輪機(jī)上；采集模塊，用于采集水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，其中，水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)包括聲波數(shù)據(jù)；分析模塊，與采集模塊電連接，用于根據(jù)水輪機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果發(fā)送至用戶終端。實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋在線監(jiān)測(cè)，減少監(jiān)測(cè)成本，提供監(jiān)測(cè)精確度。解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)存在監(jiān)測(cè)精確度低的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：岳青松,楊偉國(guó),楊昌,劉志利,江政,熊自強(qiáng),李松,向?qū)?陳林,李鋮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華電西藏能源有限公司大古水電分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9