本發(fā)明屬于智能化在線監(jiān)測，特別涉及水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、水輪發(fā)電機組是將水能轉(zhuǎn)換為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。水輪發(fā)電機組主軸的主要功能是將水輪機的轉(zhuǎn)動傳遞給發(fā)電機，同時承受水輪發(fā)電機組的重量、軸向水推力、軸承徑向力、和扭應(yīng)力等，機組檢修時主軸吊裝監(jiān)測主要依賴于人工觀察和經(jīng)驗判斷，容易受到人為因素的影響，存在主觀性和不可靠性，不同的監(jiān)測人員可能對吊裝過程中的異常情況有不同的判斷，導致判斷結(jié)果的差異，此外，無法實現(xiàn)實時的監(jiān)測結(jié)果和預警提示。在吊裝過程中，如果出現(xiàn)異常情況，可能無法及時采取措施，增加了安全風險，為此，亟需提出一種水輪發(fā)電機主軸吊裝過程中點位應(yīng)力和傾角在線監(jiān)測方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)及方法，本發(fā)明通過智能化操作能夠?qū)?yīng)力數(shù)據(jù)和傾角數(shù)據(jù)的收集，進而能夠避免受到人為因素的影響，能夠保證監(jiān)測結(jié)果的精準度，且不存在時間延遲，能夠提供實時的監(jiān)測結(jié)果和預警提示，若出現(xiàn)異常情況，能夠及時采取措施，提升安全性。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測平臺：包括點位應(yīng)力監(jiān)測模塊和傾角監(jiān)測模塊；

4、所述點位應(yīng)力監(jiān)測模塊包括應(yīng)力采集模塊、無線通訊模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；應(yīng)力采集模塊安裝于水輪發(fā)電機主軸吊具上，用于進行應(yīng)力數(shù)據(jù)的收集；采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)經(jīng)由無線通訊模塊上傳至數(shù)據(jù)存儲模塊、報警裝置和顯示器；

5、所述傾角監(jiān)測模塊包括傾角數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)參數(shù)模塊、數(shù)據(jù)比對模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；傾角數(shù)據(jù)采集器安裝于水輪發(fā)電機主軸吊具上，用于進行傾角數(shù)據(jù)的收集；采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)參數(shù)模塊、數(shù)據(jù)比對模塊、數(shù)據(jù)分析模塊；

6、工作電源：工作電源與監(jiān)測平臺電性連接；

7、報警裝置：報警裝置與監(jiān)測平臺電性連接；

8、顯示器：顯示器與監(jiān)測平臺電性連接。

9、優(yōu)選地，所述應(yīng)力采集模塊包括多個應(yīng)變片以及與應(yīng)變片一一對應(yīng)的應(yīng)變儀，其中，多個應(yīng)變片根據(jù)水輪發(fā)電機主軸吊具懸掛區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)設(shè)計的監(jiān)測點位對應(yīng)布設(shè)安裝。

10、優(yōu)選地，所述無線通訊模塊與應(yīng)力采集模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接。

11、優(yōu)選地，所述無線通訊模塊選用wifi模塊、nb-iot模塊和藍牙模塊中的一種。

12、優(yōu)選地，采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器上傳至數(shù)據(jù)參數(shù)模塊、數(shù)據(jù)比對模塊、數(shù)據(jù)分析模塊；數(shù)據(jù)參數(shù)模塊對數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器上傳的數(shù)據(jù)進行收集，并傳輸至數(shù)據(jù)比對模塊，數(shù)據(jù)比對模塊預置有數(shù)據(jù)參數(shù)，收集到的傾角數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)比對模塊進行比對，通過數(shù)據(jù)分析模塊對完成比對的數(shù)據(jù)進行分析，并生成分析報告，再上傳至報警裝置內(nèi)。

13、優(yōu)選地，所述工作電源選用市政電源或蓄電池中的一種。

14、優(yōu)選地，所述報警裝置內(nèi)置有蜂鳴器和警示燈。

15、優(yōu)選地，所述傾角數(shù)據(jù)采集器選用數(shù)顯傾角儀。

16、一種水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，步驟為：

17、步驟1、安裝監(jiān)測平臺：

18、步驟1.1：將監(jiān)測平臺安裝在合適的位置，確保其能夠與各個模塊正常通信；

19、步驟1.2：將工作電源連接到監(jiān)測平臺，確保監(jiān)測平臺有足夠的電力供應(yīng)；工作電源可選用市政電源或蓄電池；

20、步驟1.3：將報警裝置和顯示器通過電線與監(jiān)測平臺連接，確保它們能夠正常工作；報警裝置內(nèi)置有蜂鳴器和警示燈；

21、步驟2、安裝應(yīng)力采集模塊和傾角數(shù)據(jù)采集器：

22、步驟2.1：在水輪發(fā)電機主軸吊具的懸掛區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)設(shè)計監(jiān)測點位；

23、步驟2.2：在每個監(jiān)測點位安裝應(yīng)變片，并將應(yīng)變片與應(yīng)變儀連接，確保應(yīng)變片能夠準確采集應(yīng)力數(shù)據(jù)；

24、步驟2.3：在水輪發(fā)電機主軸吊具上安裝數(shù)顯傾角儀，確保其能夠準確采集傾角數(shù)據(jù)；

25、步驟2.4：將應(yīng)變儀與應(yīng)力采集模塊連接，確保應(yīng)力數(shù)據(jù)能夠順利傳輸；

26、步驟2.5：將數(shù)顯傾角儀與數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器連接，確保傾角數(shù)據(jù)能夠順利傳輸；

27、步驟3、進行數(shù)據(jù)采集：

28、步驟3.1：通過應(yīng)變儀采集水輪發(fā)電機主軸吊具上的應(yīng)力數(shù)據(jù)；

29、步驟3.2：通過數(shù)顯傾角儀采集水輪發(fā)電機主軸吊具的傾角數(shù)據(jù)；

30、步驟3.3：將采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)力采集模塊；

31、步驟3.4：將采集到的傾角數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收/發(fā)射器；

32、步驟4、進行數(shù)據(jù)傳輸：

33、步驟4.1：通過無線通訊模塊將應(yīng)力數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)存儲模塊；

34、步驟4.2：通過無線通訊模塊將應(yīng)力數(shù)據(jù)上傳至報警裝置；

35、步驟4.3：通過無線通訊模塊將應(yīng)力數(shù)據(jù)上傳至顯示器；

36、步驟4.4：通過數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器將傾角數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)參數(shù)模塊；

37、步驟4.5：數(shù)據(jù)參數(shù)模塊將接收到的傾角數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)比對模塊；

38、步驟4.6：數(shù)據(jù)比對模塊將傾角數(shù)據(jù)與預置的數(shù)據(jù)參數(shù)進行比對；

39、步驟4.7：比對后的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)分析模塊進行進一步分析，生成分析報告；

40、步驟5、進行數(shù)據(jù)處理與報警：

41、步驟5.1：報警裝置內(nèi)置有應(yīng)力閾值，將采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)與閾值進行比對；若應(yīng)力數(shù)據(jù)超過閾值，報警裝置發(fā)出警報，通過蜂鳴器和警示燈提示操作人員；

42、步驟5.2：報警裝置內(nèi)置有傾角閾值，將采集到的傾角數(shù)據(jù)與閾值進行比對；若傾角數(shù)據(jù)超過閾值，報警裝置發(fā)出警報，通過蜂鳴器和警示燈提示操作人員；

43、步驟5.3：顯示器顯示并記錄采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)，以便操作人員查看和記錄；

44、步驟5.4：顯示器顯示并記錄采集到的傾角數(shù)據(jù)，以便操作人員查看和記錄。

45、一種計算機設(shè)備，包括：

46、一個或多個處理器；

47、所述的處理器，用于存儲一個或多個程序；

48、當所述的一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如權(quán)利要求9所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法。

49、本發(fā)明可達到以下有益效果：

50、本發(fā)明通過智能化操作能夠?qū)?yīng)力數(shù)據(jù)和傾角數(shù)據(jù)的收集，進而能夠避免受到人為因素的影響，能夠保證監(jiān)測結(jié)果的精準度，且不存在時間延遲，能夠提供實時的監(jiān)測結(jié)果和預警提示，若出現(xiàn)異常情況，能夠及時采取措施，提升安全性。

技術(shù)特征：

1.水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述應(yīng)力采集模塊（1011）包括多個應(yīng)變片以及與應(yīng)變片一一對應(yīng)的應(yīng)變儀，其中，多個應(yīng)變片根據(jù)水輪發(fā)電機主軸吊具懸掛區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)設(shè)計的監(jiān)測點位對應(yīng)布設(shè)安裝。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線通訊模塊（1012）與應(yīng)力采集模塊（1011）和數(shù)據(jù)存儲模塊（1013）通過網(wǎng)絡(luò)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線通訊模塊（1012）選用wifi模塊、nb-iot模塊和藍牙模塊中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器上傳至數(shù)據(jù)參數(shù)模塊（1022）、數(shù)據(jù)比對模塊（1023）、數(shù)據(jù)分析模塊（1024）；數(shù)據(jù)參數(shù)模塊（1022）對數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器上傳的數(shù)據(jù)進行收集，并傳輸至數(shù)據(jù)比對模塊（1023），數(shù)據(jù)比對模塊（1023）預置有數(shù)據(jù)參數(shù)，收集到的傾角數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)比對模塊（1023）進行比對，通過數(shù)據(jù)分析模塊（1024）對完成比對的數(shù)據(jù)進行分析，并生成分析報告，再上傳至報警裝置（3）內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述工作電源（2）選用市政電源或蓄電池中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述報警裝置（3）內(nèi)置有蜂鳴器和警示燈。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述傾角數(shù)據(jù)采集器（1021）選用數(shù)顯傾角儀。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟：

10.一種計算機設(shè)備，其特征在于：包括：

技術(shù)總結(jié)
水輪發(fā)電機主軸吊裝的點位應(yīng)力、傾角監(jiān)測系統(tǒng)及方法，涉及智能化在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。包括點位應(yīng)力監(jiān)測模塊、傾角監(jiān)測模塊、工作電源、報警裝置和顯示器；工作電源與監(jiān)測平臺電性連接；報警裝置與監(jiān)測平臺電性連接；顯示器與監(jiān)測平臺電性連接。本發(fā)明通過智能化操作能夠?qū)Φ蹙邞?yīng)力數(shù)據(jù)和主軸傾角數(shù)據(jù)的收集，進而能夠避免受到人為因素的影響，能夠保證監(jiān)測結(jié)果的精準度，且不存在時間延遲，能夠提供實時的監(jiān)測結(jié)果和預警提示，若出現(xiàn)異常情況，能夠及時采取措施，提升安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：吳濤,宮海鵬,李鑫,葉祥友,喻福,李友濤,肖致遠
受保護的技術(shù)使用者：中國長江電力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9