本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种水电厂发电机组智能测温系统。
背景技术：
水电厂发电机组是实现水的位能转化为电能的能量转换装置。随着发电机组单机容量越来越大，在系统中的重要性也越来越突出，机组运行温度作为发电机运行时的一项重要指标，其直接关系到发电机组的安全稳定运转和工作寿命。发电机组在运行时，由于各种损耗的存在，使发电机组的定子绕组，转子绕组及铁芯发热而导致温度升高，如果各部温度超过了绝缘材料的允许工作温度，就会使绝缘材料老化加快，从而大大缩短发电机组的使用寿命。所以，需要对其温度进行测量监控，主要包括对机组轴承(推力轴承、导向轴承)、发电机铁芯及绕组、发电机冷却水(风、油)等部位的运行温度进行监测。
目前水电厂发电机组所用的测温方法主要有热电阻测温、热电偶测温和红外测温。热电阻和热电偶都需要金属导线传输信号，无法保证稳定的绝缘性能，因此不能直接测量各部件的温度。而红外测温易受环境温度及周围电磁场的干扰，目前仍需人工操作，即使操作人员能够检测到发电机组部件过热，仍存在以下缺陷：红外测温仪器进行测温时易受到大气的温度和相对湿度的影响，测温数据易存在误差；此外，现有红外测温仪器无法智能地给出发电机组内各部件的准确温度，进而准确判断是哪个部位发生过热；工作人员也无法提前预判发电机组内各部件的温度是否存在可能过热的危险，以便提前做出检修工作，更好地保障水电厂发电机组的运行安全。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种水电厂发电机组智能测温系统，能够根据外部环境的温湿度变化对测温数据进行补偿以减小测温误差，实现远程监控水电厂发电机组内部各个部件的温变情况，并且工作人员可对比各部件的历史温变变化趋势图提前做出检修工作，便于工作人员实时了解水电厂发电机组的运行情况。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种水电厂发电机组智能测温系统，还包括
中央处理器；
红外测温传感组件，设置在发电机本体一侧，并能够非接触采集发电机本体的热像数据；所述红外测温传感组件能够将处理后的热像数据输送到中央处理器；
环境温湿度传感器，设置在发电机本体一侧；所述环境温湿度传感器能够将采集到的大气环境温湿度数据输送到中央处理器；
比较器，用于接收中央处理器输送的热像数据，并将该热像数据与预设的报警阈值比较，与中央处理器双向电连接；
红外图像识别模块，用于识别所述中央处理器发送的红外图像中发电机本体的各个具体部件，并将识别结果传回中央处理器；以及
监控组件，所述监控组件能够通过通讯模块接收中央处理器中红外图像识别模块和比较器所回传的处理数据，并存储发电机本体各个部位的历史温变数据；
其中，所述中央处理器用于协调、控制各个模块的运行，并完成数据的处理、转发和存储；中央处理器能够根据环境温湿度传感器输送的大气环境温湿度数据对红外测温传感组件输送的热像数据进行补偿。
作为上述技术方案的改进，所述中央处理器内设置有信号处理单元和控制模块，所述信号处理单元用于处理红外测温传感组件所采集到的热像数据，得到红外图像，并将红外图像和热像数据传送到控制模块；所述控制模块能够通过内部温度补偿算法根据环境温湿度传感器输送的环境温湿度数据对红外测温传感组件输送的热像数据进行补偿，所述控制模块能够将红外图像传送到红外图像识别模块内，并将补偿后的热像数据传送到比较器内。
作为上述技术方案的改进，所述红外测温传感组件包括测温探头和第一信号转换器；所述测温探头能够非接触测量发电机本体的热像数据，并将通过光纤连接第一信号转换器的输入端，所述第一信号转换器的输出端通过光纤连接至信号处理单元。
作为上述技术方案的改进，所述环境温湿度传感器包括温湿一体探头和第二信号转换器；所述温湿一体探头能够测量环境的温度和湿度，并将通过光纤连接第二信号转换器的输入端，所述第二信号转换器的输出端通过光纤连接至信号处理单元。
作为上述技术方案的改进，所述监控组件包括上位机和数据库，所述上位机用于接收、显示通讯模块传输的各项数据，所述数据库用于存储发电机本体的各个部位历史温变数据并形成历史温变趋势图。
作为上述技术方案的改进，所述红外图像识别模块存储有对比特征的规则库，规则库中存储有各类发电机本体及其各部件的特征热像数据。
作为上述技术方案的改进，还包括报警器，所述报警器安装于远处的主控制室内，所述报警器通过光缆连接至控制模块，控制模块控制报警器报警动作。
作为上述技术方案的改进，所述控制模块可接收n个第一信号转换器的输入信号，用以同时监测需要进行监测的n个发电机本体，其中n为不小于1的自然数。
作为上述技术方案的改进，所述控制模块包括arm以及与arm均电连接的存储器，所述arm是运算处理单元，用于计算已识别热像区域的温度并进行温度补偿，所述存储器用于存储数据，所述通讯模块与arm电连接，且用于接收和转发数据。
作为上述技术方案的改进，所述通讯模块为sim卡、uim卡和gprs通信模块的其中一种。
与现有技术相比本申请的有益效果是：
本实用新型的水电厂发电机组智能测温系统利用红外测温传感组件实现非接触采集水电厂发电机组的热像数据，通过环境温湿度传感器将测得的大气环境温湿度值传输到中央处理器，中央处理器利用温度补偿算法对水电厂发电机组的热像数据进行补偿，减小热像数据的误差，然后利用比较器将补偿后的热像数据与预设的报警阈值进行比较，便于中央处理器及时判断水电厂发电机组内部温变的结果并发出警报。还利用红外图像识别模块对中央处理器发送过来的红外图像识别出水电厂发电机组的各个具体部件，使得操作人员能够及时了解是水电厂发电机组哪个部件的温变异常，便于后期的检修工作，减少检修所花费的时间。此外，数据库中存储了水电厂发电机组各部位的历史温变变化信息，并绘制出历史温变变化趋势曲线，工作人员可利用其对当前各部件的温度变化趋势做出预判，以便提前做出检测并排除隐患。
附图说明
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图2所示，本实用新型提供了一种水电厂发电机组智能测温系统，包括发电机本体1，还包括中央处理器2、红外测温传感组件3、环境温湿度传感器4、比较器5、红外图像识别模块6和监控组件9；其中红外测温传感组件3设置在发电机本体1一侧，并能够非接触采集发电机本体1的热像数据；所述红外测温传感组件3能够将处理后的热像数据输送到中央处理器2；环境温湿度传感器4设置在发电机本体1一侧；所述环境温湿度传感器4能够将采集到的大气环境温湿度数据输送到中央处理器2；比较器5用于接收中央处理器2输送的热像数据，并将该热像数据与预设的报警阈值比较，与中央处理器2双向电连接；红外图像识别模块6用于识别所述中央处理器2发送的红外图像中发电机本体1的各个具体部件，并将识别结果传回中央处理器2；监控组件9能够通过通讯模块8接收中央处理器2中红外图像识别模块6和比较器5所回传的处理数据，并存储发电机本体1各个部位的历史温变数据；所述中央处理器2用于协调、控制各个模块的运行，并完成数据的处理、转发和存储，中央处理器2还能够根据环境温湿度传感器4输送的大气环境温湿度数据对红外测温传感组件3输送的热像数据进行补偿。
其中，所述红外图像识别模块6存储有对比特征的规则库，规则库中存储有各类发电机本体1及其各部件的特征热像数据；这些数据通过前期预先对各类发电机本体1热像进行目标检测和目标特征进行提取，形成了发电机本体1及发电机本体1各部件的特征规则库。红外图像识别模块6接收到由中央处理器2转发过来的红外图像后，就根据已有的对比特征规则库对发电机本体1的主要部件进行分割、比对，识别出图像中哪些部分是轴承、铁芯及绕组、油等，并将已识别的热像数据传回到中央处理器2中。
所述监控组件9包括上位机91和数据库92，所述上位机91用于接收、显示通讯模块8传输的各项数据，所述数据库92用于存储发电机本体1的各个部位历史温变数据并形成历史温变趋势图。方便工作人员获取发电机本体1各个部位的历史温变趋势图，可利用其分析以往各部件发生异常前后的温变趋势及温变异常的原因，还可利用其对当前各部件的温度变化趋势进行比较并做出预判，以便提前做出检测并排除隐患。
本实用新型的水电厂发电机组智能测温系统利用红外测温传感组件3实现非接触采集水电厂发电机组的热像数据，通过环境温湿度传感器4将测得的大气环境温湿度值传输到中央处理器2，中央处理器2利用温度补偿算法对水电厂发电机组的热像数据进行补偿，减小热像数据的误差，然后利用比较器5将补偿后的热像数据与预设的报警阈值进行比较，便于中央处理器2及时判断水电厂发电机组内部温变的结果并发出警报。还利用红外图像识别模块6对中央处理器2发送过来的红外图像识别出水电厂发电机组的各个具体部件，使得操作人员能够及时了解是水电厂发电机组哪个部件的温变异常，便于后期的检修工作，减少检修所花费的时间。此外，数据库92中存储了水电厂发电机组各部位的历史温度变化信息，并绘制出历史温度变化趋势曲线，工作人员可利用其对当前各部件的温度变化趋势做出预判，以便提前做出检测并排除隐患。
参见图1至图2，所述中央处理器2内设置有信号处理单元21和控制模块22，所述信号处理单元21用于处理红外测温传感组件3所采集到的热像数据，得到红外图像，并将红外图像和热像数据传送到控制模块22；所述控制模块22能够通过内部的温度补偿算法根据环境温湿度传感器4输送的环境温湿度数据对红外测温传感组件3输送的热像数据进行补偿，所述控制模块22能够将红外图像传送到红外图像识别模块6内，并将补偿后的热像数据传送到比较器5内。其中，控制模块22内存储有afsa-bp神经网络温度补偿算法，在算法中输入环境温湿度传感器4采集的环境温湿度数据以及红外测温传感组件3采集的热像数据，将输出并得到补偿后的热像数据。能够较小红外测温传感组件3收集热像数据时因为大气环境的温度和湿度而产生的误差。控制模块22可以为常规的控制模块，或者为plc处理器或其它的微处理芯片，只要能够实现数据的处理、转发和存储功能的控制模块即可满足要求。信号处理单元21亦为本领域常规技术，这里不详述。在本申请中中央处理器2可以选用型号为tms320c27xx的集成处理器，该处理器将微控制器与已有的dsp集成在一起，类似本申请中将控制模块和信号处理单元进行集成。比较器5在本申请中为常规的比较电路或者模块即可，当然为了更好地契合本申请的技术方案，所述比较器5为型号lm393比较器。其中，控制模块22能够将补偿后的热像数据传送到比较器5内，比较器5将该热像数据与其内部预设的报警阈进行比对，当所接受的热像数据超过报警阈时，比较器5向控制模块22发出警报信号。为了提高报警的能力，还包括报警器7，所述报警器7安装于远处的主控制室内，通过光缆连接至控制模块22，控制模块22控制报警器7报警动作。其中，报警器7为蜂鸣器或喇叭。
其中在本申请的另一个实施例中，所述控制模块22包括arm23以及与arm23均电连接的存储器24，所述arm23是运算处理单元，用于计算已识别热像区域的温度并进行温度补偿，所述存储器24用于存储数据，所述通讯模块8与arm23电连接，且用于接收和转发数据。通讯模块8可以是常规的无线通讯模块或有线通讯模块，这样便于满足不同的使用场景。在本申请中，所述通讯模块8为sim卡、uim卡和gprs通信模块的其中一种。此外，控制模块22可以嵌入linux qt微型操作系统，以控制各部分的协调运行，并完成数据的处理、转发、存储和对各部分的控制。当红外测温传感组件3和环境温湿度传感器4将所测量到的数据传输到信号处理单元21内后，信号处理单元21将数据传输到arm23中，由arm23计算已识别热像区域的温度，并根据温度补偿算法对该温度进行修正，然后一方面将该温度值及其相关数据存储到存储器24中，另一方面根据需要由通讯模块8将要展示的信息主动推送监控组件9上。所述arm23在本申请中可以为at91sam9x25芯片，采用yctvd6448红外探测模块端口与红外测温传感组件3和环境温湿度传感器4相连，采用fh8510图像处理模块端口与红外图像识别模块6相连。在本申请中，所述控制模块22可接收n个第一信号转换器32的输入信号，用以同时监测需要进行监测的n个发电机本体1，其中n为不小于1的自然数。
进一步，作为上述实施例的进一步设计，所述红外测温传感组件3包括测温探头31和第一信号转换器32；所述测温探头31能够非接触测量发电机本体1的热像数据，并将通过光纤连接第一信号转换器32的输入端，所述第一信号转换器32的输出端通过光纤连接至信号处理单元21。测温探头31在本申请中主要是采用非接触式，这样便于识别整个发电机本体1，测温探头31为常规的测温器件，这里不详述。所述环境温湿度传感器4包括温湿一体探头41和第二信号转换器42；所述温湿一体探头41能够测量环境的温度和湿度，并将通过光纤连接第二信号转换器42的输入端，所述第二信号转换器42的输出端通过光纤连接至信号处理单元21。温湿一体探头41也为常规的测温器件，这里不详述。
本变水电厂发电机组智能测温系统，实现了发电机本体1各重要部件的识别，远距离温度测量并进行温度补偿，同时能够实现多个发电机本体1集群控制，使得工作人员能够根据发电机本体1不同重要部件的温度进行维修或维护，也可获取历史温度趋势图与当前各部件的温度变化趋势进行比较并做出预判，提高工作效率。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。
1.一种水电厂发电机组智能测温系统，包括发电机本体(1)，其特征在于：还包括
中央处理器(2)；
红外测温传感组件(3)，设置在发电机本体(1)一侧，并能够非接触采集发电机本体(1)的热像数据；所述红外测温传感组件(3)能够将处理后的热像数据输送到中央处理器(2)；
环境温湿度传感器(4)，设置在发电机本体(1)一侧；所述环境温湿度传感器(4)能够将采集到的大气环境温湿度数据输送到中央处理器(2)；
比较器(5)，用于接收中央处理器(2)输送的热像数据，并将该热像数据与预设的报警阈值比较，与中央处理器(2)双向电连接；
红外图像识别模块(6)，用于识别所述中央处理器(2)发送的红外图像中发电机本体(1)的各个具体部件，并将识别结果传回中央处理器(2)；以及
监控组件(9)，所述监控组件(9)能够通过通讯模块(8)接收中央处理器(2)中红外图像识别模块(6)和比较器(5)所回传的处理数据，并存储发电机本体(1)各个部件的历史温变数据；
其中，所述中央处理器(2)用于协调、控制各个模块的运行，并完成数据的处理、转发和存储；中央处理器(2)能够根据环境温湿度传感器(4)输送的大气环境温湿度数据对红外测温传感组件(3)输送的热像数据进行补偿。
2.根据权利要求1所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述中央处理器(2)内设置有信号处理单元(21)和控制模块(22)，所述信号处理单元(21)用于处理红外测温传感组件(3)所采集到的热像数据，得到红外图像，并将红外图像和热像数据传送到控制模块(22)；所述控制模块(22)能够通过内部的温度补偿算法根据环境温湿度传感器(4)输送的环境温湿度数据对红外测温传感组件(3)输送的热像数据进行补偿，所述控制模块(22)能够将红外图像传送到红外图像识别模块(6)内，并将补偿后的热像数据传送到比较器(5)内。
3.根据权利要求2所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述红外测温传感组件(3)包括测温探头(31)和第一信号转换器(32)；所述测温探头(31)能够非接触测量发电机本体(1)的热像数据，并将通过光纤连接第一信号转换器(32)的输入端，所述第一信号转换器(32)的输出端通过光纤连接至信号处理单元(21)。
4.根据权利要求2所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述环境温湿度传感器(4)包括温湿一体探头(41)和第二信号转换器(42)；所述温湿一体探头(41)能够测量环境的温度和湿度，并将通过光纤连接第二信号转换器(42)的输入端，所述第二信号转换器(42)的输出端通过光纤连接至信号处理单元(21)。
5.根据权利要求1所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述监控组件(9)包括上位机(91)和数据库(92)，所述上位机(91)用于接收、显示通讯模块(8)传输的各项数据，所述数据库(92)用于存储发电机本体(1)的各个部件历史温变数据并形成历史温变趋势图。
6.根据权利要求1所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述红外图像识别模块(6)存储有对比特征的规则库，规则库中存储有各类发电机本体(1)及其各部件的特征热像数据。
7.根据权利要求2所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，还包括报警器(7)，所述报警器(7)安装于远处的主控制室内，所述报警器(7)通过光缆连接至控制模块(22)，控制模块(22)控制报警器(7)报警动作。
8.根据权利要求3所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述控制模块(22)可接收n个第一信号转换器(32)的输入信号，用以同时监测需要进行监测的n个发电机本体(1)，其中n为不小于1的自然数。
9.根据权利要求2所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述控制模块(22)包括arm(23)以及与arm(23)均电连接的存储器(24)，所述arm(23)是运算处理单元，用于计算已识别热像区域的温度并进行温度补偿，所述存储器(24)用于存储数据，所述通讯模块(8)与arm(23)电连接，且用于接收和转发数据。
10.根据权利要求1或9所述的一种水电厂发电机组智能测温系统，其特征在于，所述通讯模块(8)为sim卡、uim卡和gprs通信模块的其中一种。
技术总结