水輪發電機轉動部件視覺測溫識別系統
1 系統組成及工作原理
1.1 系統組成
水輪發電機轉動部件視覺測溫識別系統組成包括：圖像識別系統和上位機軟件。圖像識別系統硬件包含：紅外相機、鏡頭、PLC控制器、工控機。以上硬件設備在上一套系統中已采購，本次著重進行軟件系統升級，本次項目涉及硬件如下：
表1 系統組成
| 序號 |
名稱 |
數量 |
備注 |
| 1 |
屏蔽罩 |
1 |
定制屏蔽罩用于放置相機、光源 |
| 2 |
紅外相機 |
1 |
高速紅外相機 |
| 3 |
紅外鏡頭 |
1 |
8mm，2/3” |
| 4 |
線纜及配件 |
1 |
Gige、供電線纜及耗材 |
| 5 |
安裝支架 |
1 |
定制安裝支架 |
（1）轉子視覺識別系統，其能夠對接和控制紅外高速相機，實現實時高速拍攝轉子，具備后臺處理和前端展示功能，并布置了一套磁極螺栓松動和引出線溫度預警算法。為了適應長期穩定運行、模塊化布署等新需求，本項目對原系統進行功能升級，供應商可以利用原先軟件成果或重新開發一套系統以滿足技術要求。水電站組運行過程中轉子處于高速旋轉，轉子上的磁極引出線以較高的線速度運動。轉子轉速0～500rpm,磁極引出線以0～120m/s的線速度高速運動。每個磁極引出線上有4個螺栓，磁極引出線有20～180根，螺栓有80～720顆。引出線磁極引出線上的螺釘一旦松動，磁極引出線就會發生位移或者形變，溫度上升，會對定子線圈有擦傷，如不及時處理將嚴重威脅機組的安全穩定運行。本系統旨在實現發電機轉子磁極及磁極螺釘、引出線可視化溫度監測、故障實時報警及與******定位等功能。
（2）集電環的使用比較廣泛，但是因為運行條件比較苛刻，經常會出現集電環或電刷的 異常磨損、電刷振動以及產生火花等弊病。當出現異常磨損時，一開始只有非常小的傷痕（期間伴隨有發熱），如果不能及時發現，電刷在這些部位集電不良而產生火花。一旦產生火花，傷痕就逐漸惡化擴大起來，***后形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。嚴重時會導致整個發電機的停機事故。
（3）碳刷是發電機動靜接觸和交換能量的設備，碳刷運行的好壞，直接關系到發電機的碳刷和集電環發熱的產生發展過程碳刷正常運行中的溫度一般在 50-80℃。626測溫型在線熱像儀用于連續、自動、非接觸采集溫度，可同時采集110592個點的溫度值，并以視屏圖像的形式直觀呈現溫度分布情況。實現了 7/24 全天候監測集電環和碳刷的實時溫度。當溫度異常時，可******時間將異常信息輸出，通知現場負責人員 。
圖1 發電機轉子磁極引出線示意圖
1.1.1 系統框架
高速紅外視覺識別系統組成：
1) 圖像識別系統
a) 高速紅外相機；
b) 鏡頭；
c) PLC控制器。
2) 工控機
3) 上位機
4) 屏蔽罩
5) 底層驅動、算法和上位機平臺軟件
高速紅外測溫視覺識別系統框架如圖
1. 相機+屏蔽罩+安裝橫梁
