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使用FLIR红外热像仪实现对空冷岛的实时远程监控
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无损检测仪器展厅
金属探测仪, X射线检测仪, 工业CT, 涂层测厚仪, 探伤仪, 红外热像仪,...
北方地区由于干旱少水,发电机组的选择在发电系统中显得尤其重要,而空冷系统(空冷岛)不仅是大型火电厂的核心设备,也是“富煤少水”地区或干旱地区建设火力发电厂的最佳选择。通过红外成像技术可实时了解空冷系统的工作状态,对于及时发现、处理、预防重大事故的发生可以起到非常关键而有效的作用,给平时养护工作带来了极大便利。

选取最佳安装点

北京必创科技股份有限公司是Flir自动化产品的有力合作伙伴,必创科技与红外热像仪全球领导厂商FLIR,为中国北方地区一家电厂空冷岛提供了一套非常有吸引力的监测方案,在空冷岛翘片管束背风面壁面(图一),通过红外成像仪检测翘片管束温度场,红外热成像仪布成线阵结构,由四台FLIR A310热成像仪组成,采用广角镜头,可以覆盖整个空冷岛A字斜面。四台FLIR A310热成像仪安装在空冷岛的清洗装备支架上,清洗支架可以沿导轨方向移动,从而可以完成对整个斜面上所有翘片管束壁面温度场监测。

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图一:四台红外成像仪FLIR A310安装在空冷岛翘片管束背风面壁面

FLIR A310热成像仪内置的广角镜头,实时自动对焦,可监控翘片管束壁面温度差和特定环境的临界状态,其包含的红外探测器能够生成320×240像素的全辐射热像,清晰呈现50 mK的温度差,并且FLIR A310具有报警和控制外部设备的数字输出,数据能通过TCP IP或以太网进行传输。

关键技术的保障

因该系统在夏天工况下需长时间工作在80℃左右温度下,红外热成像仪必须要考虑冷却问题,因此FLIR A310的壳体冷却与控制系统是保障该监测方案顺利实施的一项关键技术,需要非标设计定制完成,采用电子式冷却方式开发制作而成。包括不锈钢壳体部分、半导体致冷单元、专用远程控制单元等几部分组成。该套系统具有较好的抗腐蚀能力,能在高温多尘腐蚀性气体较多的环境中使用,适应的环境温度为-40℃至+120℃。

四台FLIR A310红外热成像仪安装在特制的自冷却壳体内,接入现场控制箱。现场控制箱与千兆网交换机之间使用光纤通讯。交换机与服务器安装在区域监控中心的网络机柜中。系统可以在监控中心内通过计算机软件系统完成红外图像采集与分析,同时可以完成远程控制功能,还可以经过电厂内部局域网与远程监控中心连接起来,实现红外监控数据共享和报警监控等功能,系统按多级组网的方式,形成大规模的监控网络(图二)。

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图二:四台FLIR A310红外热成像仪安装系统构架

强大的内置分析功能

而FLIR A310内置的分析功能也成为空冷岛实时监控的核心优势,如点/区域温度测量和温差计算。报警可以设置为分析、内部温度或数字输入功能。红外热像仪可按时或按通知以电子邮件形式自动发送分析结果、红外影像及其他数据。可通过FTP或SMTP客户端形式自动发送文件或电子邮件,实现实时监控、分析,及时报警的强大功能。

这套在线监测系统能够实现无人远程红外热像监控与分析诊断功能,本地监控与分析诊断系统可以根据客户的特定需求进行功能定制(图三),具有远程与本地的热像故障智能监控和智能分析诊断两大基本功能,使问题在发展为维修成本高昂的故障之前就及早检测到,从而防止停机并增强工人工作环境的安全性。

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图三:本地监控与分析诊断系统

本系统是通过图像分割实现对整个翘片管束壁面的区域划分和分对象数据采集,关于不同区域的识别是通过建立图像与实物区域的映射关系实现的。当装有FLIR A310的支架运动到某一区域时,FLIR A310对该区域内所有翘片管束进行识别,如发现某个设处翘片管温度不正常时必须能够及时把它找出来并提示用户是哪个区域内的哪一处管出现问题,具体位置是通过物像对应关系确定下来,记下它们分别在窗口中的坐标位置。事先将实物尺寸写到数据库中,再根据物像关系找到出问题的翘片管具体位置。

这个系统通过红外实时监控把设备温度实时显示出来,让值班人员能够及时准确的看出所有被监测设备的运行情况,是否过热,是否有故障,另外一个作用是实时的发送设备温度数据,以供后方处理。图像可以供值班人员查看,而发送的数据可以给调度室人看,一个提供直观信息,一个做为设备状况的参考数据,两相结合,给电力系统提供更科学、更准确的预警手段,大大提高了工作效率和降低了对人的依赖性。

因此,FLIR A310具有重点区域分析功能,可以对热像图进行区域分析、点分析和线分析,实时显示所选区域最高、最低和平均温度,如图四所示:

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图四:FLIR A310具有重点区域分析功能

整个系统为多级监控与分析结构,是一个全方位智能监控系统,采用的是开放式结构,非常适合大型电厂设备运行、维护和管理的要求。FLIR A310凭借其优秀的控制方式和独特的功能以及在空冷系统中的优异节能表现,得到了这家北方地区发电厂的极大肯定,自从设备调试运行至今未出现任何故障,其低故障率给用户维护带来了极大的便利。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (12/17/2015)
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