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电力系统:发电厂空冷塔温度测量及低温报警方案
编辑:曼通科技   时间:2017-09-29

电力系统:发电厂空冷塔温度测量及低温报警方案

一、本方案内容有:

方案综述

方案技术部分详述

可行性和结果预期

项目成本及组成明细,设备售后

 

一、方案综述

1、 使用固定式红外热像仪在线监控空冷塔,对空冷塔进行实时测温监控;

2、 热像仪通过网络链路连接主控电脑,数据通过网线实施回传至地面工

作电脑;

3、 地面电脑通过画面和测量值分析,实施查看空冷塔的温度情况,并可拍摄和录制实施工作状态,进行各个区域的温度观察或记录;

4、 软件端自动实现温度分析,对温度实施阈值监控,当出现超出监控阈值温度时输出报警信号;

5、 报警方式可通过软件颜色提示来实现,也可进行开发集成,实现光声报警装置联动;

6、 户外安装热像仪设备进行护罩保护安装,达到防水防风防尘等效果;

二、方案技术部分详述

1、  热像仪的部分核心参数:

红外分辨率:可以理解为探测器上单个测温点的个数。红外分辨率的一般来讲,与光学探测器的意义相似。但是因为红外热像仪是根本原理是测温,是对被测物体辐射出的红外光线进行测量,进而通过算法得出其温度。软件后期通过对温度数值的计算,模拟出一张伪彩色图。热灵敏度:英文简称为NTED,热灵敏度指的是,热像仪对画面或者说被测物体的不同区域的最小温差的辨别能力,这个是由探测器的性质决定的,热像仪确定后,NTED也确定。

空间分辨率:指的是,热像仪探测器的一个像素点,在实际空间中代表的一个角弧度,即热探测的空间密度,与上文红外分辨率中提到的密度是一致的。在探测器一定的情况下,空间分辨率只与镜头有关。

积分时间:积分时间是指热像仪生成一张热图,即完成一次热拍摄的时间。即单次测量的测量速度。

测温范围:测温范围是指热像仪可以对被测物体温度进行检测是被测物体的温度范围。

精度:精度是测温测量值与物体实际温度真实值的允许误差,测温过程中要求严格。

视场角:视场角是指热像仪镜头所观察的空间角度,视场角越大,在同样距离时,观测范围越开阔,实际工作中通过调整观测距离和视场角,来调整观测范围大小;


2、  空冷塔温度监控所涉及的核心参数:

红外分辨率:与光学相机的分辨率相似,分辨率越高,成像的清晰度越高,细节越清楚;热灵敏度:热灵敏度越高,最终显示在红外热图像颜色对比就越大,因此,热灵敏度越高,热像仪的成像中对温度细节部分的检测和显示效果越好,仪器对设备的温度分布和设备的温度变化监控就更灵敏;

视场角:视场角由镜头决定,与普通光学相机或者单反的道理一致,分广角镜头,长焦经镜头,标准镜头等,视场角与距离通过三角函数关系,最终确定拍摄面积的大小,即热像仪的安装位置固定后,空冷塔固定后,就能确定热像仪的市场角度了;

空间分辨率:空间分辨率是基于视场角(镜头)和红外分辨率,对于一台热像仪来说,其红外分辨率取决于芯片,每个像素点通过镜头进行光学对应,拍摄实际空间中的某个方形区域(即空间中某个方形区域通过镜头成像在探测器的某个像素上),这个方形区域的边长为空间分辨率。热像仪最小点测温所得的数据,就是实际空间中这个方形区域的温度平均值;以310为例,其分辨率为320×240个像素点,采用25°镜头的时候,其空间分辨率为1.39mrad,在1米出,其每个像素点拍摄的面积为1.39×1=1.39mm边长的正方形,即热像仪中某点的温度为时间空间中1.39平方毫米区域的平均温度。

测温范围:需要满足被测物体的温度区间范围;

3、  设备选型和可行性确定;

1) 首先,根据热像仪安装的距离,加上塔身的尺寸,确认竖直市场角度,因为竖直视场角保证的情况下,水平视场角一般都能满足使用塔身宽度要求。此时就要确认是否一定拍摄塔身全省,还是只拍摄其中一部分观测区域,最好根据实际尺寸,将所要求的水平竖直视场角都确定下来;

2)上面一条中计算出来后,可以说确定了拍摄视野,在确定拍摄视野后,就要求确定空间分辨率,计入说塔底冷却柱的尺寸(直径),至少应该大于1中拍摄视野要求的镜头的空间分辨率的2倍,如果小于空间分辨率,则将出现测量温度被柱体外的画面平均掉的现象,出现测温不正确。2倍的考虑主要是因为相邻两个像素点不一定完全落在塔身上,2倍考虑至少会保证有一个测温点是正确的;

3) 镜头和空间分辨率确定后,即可计算所需热像仪的分辨率,这样可以确定热像仪的技术参数范围,从而确定热像仪,确认项目预算和方案价格;

4) 后期解决中,当前软件可以实现的报警功能是,如果高于或者低于某个温度,软件可以通过颜色来实现提示,这是软件本身携带的功能;如果后期希望实现声光报警,则需要进一步开发;

5)方案确定后,就需要下一步确认配套的方案解决,比如

 i.热像仪的安装工况,是否需要冷却,保温,三防;

 ii. 实际技术能否实现大面积拍摄,如果不能实现,是否需要云台旋

转巡视;

iii.是否需要声光报警及其开发等;

iv. 安装位置距离主控室多远,布置网线是否需要中继蓄电,设备的安装架等等;

6)施工工程费用;

三、可行性和结果预期

综合上述二中的技术方案详述,预计后期可以通过软件观测和监控空冷塔的温度分布,每一点的温度信息以及温度的阈值信息,可以满足实际的检测和报警需要,且可以通过开发实现声光报警以及视频录像监控,来做进

一步的研究和记录等工作。

四、项目成本及组成明细,工期预估及设备售后;



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