一种管道三维形变在线监测系统
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种管道三维形变在线监测系统。
背景技术
集箱是锅炉工质混合、保证工质均匀加热的管件，目前对电站锅炉管道或集箱的形变测量通常是通过比较各弹簧支吊架，恒力支吊架及其他支承件冷、热状态位移数据与设计数据来判断，但是上述数据主要是反应机组冷热状态时管道或集装箱上下变形情况，无法直观显示管道因受力或重力作用下产生的弯曲或扭曲的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种管道三维形变在线监测系统，以解决现有对电站锅炉管道或集装箱的形变测量方法无法直观显示管道或集装箱在受应力或重力作用下产生的弯曲和扭曲的问题，以实现还原管道或集装箱的变形、达到远程监控的效果。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种数据采集模块，包括设于被测管道上的至少两个三轴角度传感器，用于采集管道的形变数据；
数据传输模块，用于将所述形变数据以有线或无线的方式发送到数据处理模块；
数据处理模块，用于根据所述形变数据进行仿真，还原并显示所述管道的形变。
进一步地，所述的管道三维形变在线监测系统，还包括：形变预警模块，用于当根据所述形变数据计算得到的管道形变值大于阈值时，发出报警信号。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，
本发明实施例提供一种管道三维形变在线监测系统，包括：数据采集模块，包括设于被测管道上的至少两个三轴角度传感器，用于采集管道的形变数据；数据传输模块，用于将所述形变数据以有线或无线的方式发送到数据处理模块；数据处理模块，用于根据所述形变数据进行仿真，还原并显示所述管道的形变。本发明实施例即能够实现X、Y轴形变的测量，还能够实现Z轴方向形变的测量，进而能够更加真实的反应管道的形变。
进一步地，本发明实施例通过在计算得到管道的形变值大于预设的阈值时，发出报警信号，能够有效地实现预警，提醒监督者。
附图说明
图1是本发明实施例中的管道三维形变在线监测系统的结构图；
图2是本其中一种实施例中，管道未发生形变和已经发生形变时的对比图；
图3是本发明其中一种实施例的管道三维形变在线监测系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种管道三维形变在线监测系统，包括：
数据采集模块1，包括设于被测管道上的至少两个三轴角度传感器，用于采集管道的形变数据；
数据传输模块2，用于将所述形变数据以有线或无线的方式发送到数据处理模块；
数据处理模块3，用于根据所述形变数据进行仿真，还原并显示所述管道的形变。
由于同一根管道上只有2个或以上的三轴角度数据才能拟合一个变形弧，且传感器越多，还原的精度越高，仿真系统的形变更为线性，监测的效果更佳，因此，为提高仿真精度，在长度大于两米以上的直管段需要均匀安置不少于2个三轴角度传感器。在实际的操作中、三轴角度传感器一般安装在管道或集箱两端或正中。在本发明实施例中，所述三轴角度传感器为X、Y、Z三轴角度传感器，即所述三轴角度传感器采集到的是管道在X、Y、Z方向上产生的形变数据，也可称为角度感应数据，
作为本发明实施例的一种举例，请参阅图2，图2为管道未发生形变和已经发生形变的对比示意图，其中，白色管道管道为未发生形变之前的形状，条纹管道为该管道已经发生形变的形状。为了反应出管道形变的真实路径，X、Y、Z三轴角度传感器的布置应覆盖整个管系统，如图2所示，X、Y、Z三轴角度传感器分别安装在A、B、C、D、E点，当机组开始运行时，管道因受热及通流介质的重力作用之下发生形变，三轴角度传感将其自身采集到的形变数据通过数据传输模块发送到数据处理模块，如表1所示，表1中，1，2，3，4，5上的数据分别对应A、B、C、D、E点上三轴角度传感器采集到的数据。
表1各三轴角度传感器采集到的数据
数据处理模块在接收到三轴角度传感器采集到的数据时，进行数据分析并在系统上还原、显示，如图2所示的条纹管道，其已经发生明显的形变及扭曲。
在本发明实施例中，所述数据处理模块实现还原并显示所述管道的形变的功能具体是通过管道还原仿真系统实现的。管道还原仿真系统是基于实际的管道布置情况，采用市面现有的仿真软件构建得到的。管道还原仿真系统被配置为能够根据接收到的三轴角度传感器的数据建立形变方式。
请参阅图3，作为本发明实施例的一种举例，所述管道三维形变在线监测系统还包括：形变预警模块4，用于当根据所述形变数据计算得到的管道形变值大于阈值时，发出报警信号。
在本发明实施例中，阈值根据国家/行业标准制定，比如，某个管段或集箱，其弯曲扰度按标准要控制在15mm或长度的1％以内，那么，在仿真系统上将阈值，即警戒值设置为15mm或长度的1％，并在仿真系统上设置当形变值大于为15mm或长度的1％，则发出报警信号。
本发明实施例通过在计算得到管道的形变值大于预设的阈值时，发出报警信号，能够有效地实现预警，提醒监督者。
综上，本发明实施例提供一种管道三维形变在线监测系统，包括：数据采集模块，包括设于被测管道上的至少两个三轴角度传感器，用于采集管道的形变数据；数据传输模块，用于将所述形变数据以有线或无线的方式发送到数据处理模块；数据处理模块，用于根据所述变化数据进行仿真，还原并显示所述管道的形变。本发明实施例即能够实现X、Y轴形变的测量，还能够实现Z轴方向形变的测量，进而能够更加真实的反应管道的形变。此外，本发明实施例通过在计算得到管道的形变值大于预设的阈值时，发出报警信号，能够有效地实现预警，提醒监督者。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
