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一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统

阅读：171发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，所述位移传感器和所述角度传感器分别测量水轮机叶片与转轮室的位移和角度数据，并将位移和角度数据传输到所述AD采集模块；由所述AD采集模块通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块将位移和角度数据传输到所述移动终端，用以通过所述移动终端实现转轮室中心定位、间隙测量的数据处理优化，最终完成机组中心调整的辅助决策功能。，下面是一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，其特征在于：包括位移传感器、角度传感器、AD采集模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块和移动终端；所述位移传感器、角度传感器和第一无线通信模块均与所述AD采集模块连接；所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块通信相连；所述第二无线通信模块和移动终端通信相连。
2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，其特征在于：所述位移传感器采用的是KD2306高性能电涡流位移传感器。
3.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，其特征在于：所述角度传感器采用的是KD2446电涡流转速传感器。
4.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，其特征在于：所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均采用的是基于ZigBee协议的WSN无线传感器。
5.一种根据权利要求1至3任一项所述的一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统的工作方法，其特征在于：所述位移传感器和所述角度传感器分别测量水轮机叶片与转轮室的位移和角度数据，并将位移和角度数据传输到所述AD采集模块；由所述AD采集模块通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块将位移和角度数据传输到所述移动终端，用以通过所述移动终端实现转轮室中心定位、间隙测量的数据处理优化，最终完成机组中心调整的辅助决策功能。

说明书全文

一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统领域，特别是一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统。

背景技术

[0002] 水力发电作为清洁能源，是我国调整能源结构、发展低碳能源、节能减排的有效途径。水轮发电机组作为水力发电的核心，其运行的稳定性、可靠性也至关重要。但在水电站机组运行中，特别是轴流转桨式水轮发电机组，叶片旋转过程中与转轮室发生剐蹭事故在国内水电站中时有发生。一旦发生剐蹭将造成叶片及操作机构损坏、转轮室金属内衬脱落等问题。

[0003] 因此，为保证机组运行中不发生叶片与转轮室剐蹭的事故，水轮机叶片与转轮室的间隙需要保证在合理的范围内。根据事故发生的原因分析，机组在旋转过程中，如果发生剐蹭事故，一般先是局部间隙最小的地方发生轻微剐蹭、然后剐蹭部分损坏突出、加大剐蹭面积，最终造成设备严重损坏。

[0004] 因此，在机组检修的时候，找到机组旋转过程中的局部间隙最小的点，然后通过调整打磨增大间隙，是防范事故发生的关键因素之一。而传统的检修工艺，是在转轮静止的状态下进行的，依靠人工测量12个点的间隙，无法涵盖叶片与转轮室的全范围。更无法找到局部间隙最小的点。由于间隙测量使用塞尺进行测量准确性达不到工艺要求，单点静态测量操作架完毕后，并不能描述旋转一周的间隙变化情况。因此，在转轮操作机构安装完成后，是否满足现场运行条件无法准确进行检验。特别是转轮增容改造后，转轮叶片、操作架、转臂、耳柄等结构均有了较大的变化，需要一套新的检修工艺确保现场施工安全，特别是转轮室间隙测量部分测量不均的问题，有可能导致在机组运行后叶片摩擦转轮室内衬，继而发生内衬损坏，叶片断裂等造成严重生产安全隐患。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，对转轮间隙整体尺寸与转轮室的配合关系进行准确测量，检验操作安装及转轮整体质量。

[0006] 本发明采用以下方案实现：一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，包括位移传感器、角度传感器、AD采集模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块和移动终端；所述位移传感器、角度传感器和第一无线通信模块均与所述AD采集模块连接；所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块通信相连；所述第二无线通信模块和移动终端通信相连。

[0007] 进一步地，所述位移传感器采用的是KD2306高性能电涡流位移传感器。

[0008] 进一步地，所述角度传感器采用的是KD2446电涡流转速传感器。

[0009] 进一步地，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均采用的是基于ZigBee协议的WSN无线传感器。

[0010] 进一步地，本发明提供一种基于水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统的工作方法，所述位移传感器和所述角度传感器分别测量水轮机叶片与转轮室的位移和角度数据，并将位移和角度数据传输到所述AD采集模块；由所述AD采集模块通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块将位移和角度数据传输到所述移动终端，用以通过所述移动终端实现转轮室中心定位、间隙测量的数据处理优化，最终完成机组中心调整的辅助决策功能。

[0011] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明首次应用无线测量技术，使用专用测量传感器，实现机组检修时叶片旋转过程中转轮室间隙的实时高精度测量。

[0012] 机组检修盘车过程中，传统机械塞尺无法测量叶片旋转过程中的间隙。在旋转过程中，叶片与转轮室间隙不断变化，传统塞尺采用物理接触，测量耗时较长、精度低，不能动态测量。本发明可在盘车阶段机组旋转过程中，测量叶片与转轮室间隙。且实现连续不间断测量，测量精度较高。

[0013] （2）本发明提出采用基于ZigBee协议的WSN无线传感器网络技术，解决传感器在机组旋转过程中电缆线缠绕问题。

具体实施方式

[0014] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。

[0015] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0016] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0017] 本实施例提供一种水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统，包括位移传感器、角度传感器、AD采集模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块和移动终端；所述位移传感器、角度传感器和第一无线通信模块均与所述AD采集模块连接；所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块通信相连；所述第二无线通信模块和移动终端通信相连。

[0018] 在本实施例中，所述位移传感器采用的是KD2306高性能电涡流位移传感器。

[0019] 在本实施例中，所述角度传感器采用的是KD2446电涡流转速传感器。

[0020] 在本实施例中，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均采用的是基于ZigBee协议的WSN无线传感器。

[0021] 较佳的，本实施例提供一种基于水轮发电机组转轮室间隙测量无线传输系统的工作方法，所述位移传感器和所述角度传感器分别测量水轮机叶片与转轮室的位移和角度数据，并将位移和角度数据传输到所述AD采集模块；由所述AD采集模块通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块将位移和角度数据传输到所述移动终端，用以通过所述移动终端实现转轮室中心定位、间隙测量的数据处理优化，最终完成机组中心调整的辅助决策功能。

[0022] 较佳的，在本实施例中，所述移动终端上搭载转轮室间隙测量软件，实现转轮室中心定位、间隙测量的数据处理优化，最终完成机组中心调整的辅助决策功能。机组固定部分中心与旋转部分中心的偏移量、叶片与转轮室间隙的均匀度对机组后期运行至关重要，本实施例通过转轮室间隙测量软件，不仅实现测量精度的提升，更能定位机组的中心位置，优化机组中心调整，实现机组中心调整辅助决策功能。有效保障机组后期稳定运行。

[0023] 较佳的，本实施例提出采用基于ZigBee协议的WSN无线传感器网络技术，解决传感器在机组旋转过程中电缆线缠绕问题。

[0024] 传感器节点以自组织的方式构成的无线网络，这些传感器节点由处理器、存储器、接收器、感知单元、电池组成，使得传感器节点具有感知、计算和通信能力。通过设计完成无线传感器数据传输、电源供给的问题，最终有效解决电缆缠绕的问题。

[0025] 较佳的，在本实施例中，AD采集模块与所述第一无线通讯模块采用的是串口通信方式，第一通信模块与第二通讯模块之间采用的是无线通讯，第二通信模块与移动终端通过USB串口通讯。

[0026] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

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