具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种空气预热器冷端监控系统及监控流程作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

参看图1、图2和图4，在一个实施例中，一种空气预热器冷端监控系统，包括若干探头组件1、转子定位检测装置、控制部、图像识别部和可视化监控平台。

其中，若干探头组件1分别设于空气预热器3转子冷端中间梁2上，且朝向转子，用于配合采集转子在半径上的全部图像信息。转子定位检测装置设于空气预热器3转子冷端中心筒位置，用于检测转子的起点信号和转速信息。

控制部则分别与探头组件1和转子定位检测装置信号连接，用于接收起点信号和转速信息并输出拍摄指令至探头组件1。图像识别部与探头组件1信号连接，用于接收转子图像信息进行处理并输出。可视化监控平台则与图像识别部信号连接，用于接收图像处理信息并可视化分析转子的运行状态。

本实施例通过在空气预热器3转子冷端中间梁2上设置若干探头组件1；并且设置转子定位检测装置对转子的起点信号和转速信息进行检测，控制器根据这些信号输出拍摄指令控制探头组件1进行定时定向拍摄以得到所需的转子图像信息；设置了图像识别部对转子图像信息进行接收和处理，得到360°全转子图像覆盖，并输出至可视化监控平台，由可视化监控平台根据得到的图像处理信息进行转子冷端的可视化展示，并可通过不同周期图像比对，得出冷端转子状态性能自动预警。进一步分析出空气预热器3冷端转子堵塞、腐蚀、明火以及蓄热元件磨损等情况，指导空气预热器3安全高效运行，实现冷端转子各状态数据实时与用户交互，以便用户尽早发现问题，且精准定位问题所在，便于用户后续更有针对性地解决问题，提高工作效率，解决了现有空气预热器3冷端无法监控的问题。

可将空气预热器3中换热元件的堵灰情况在线监视，将空气预热器3阻力状态及趋势进行实时可视化展示，对用户及时调整空气预热器3吹灰，了解空气预热器3实时阻塞状况，评估空气预热器3传热效率是否恶化有很大改善。通过本实施例能够做到空气预热器3内部结构可视化，将给运行和检修人员操作、及时提前采购检修备件方面提供指导，也为检修提供更强的针对性方案和节省检修时间，也能够避免可控故障造成的停机事件的发生，节省运营成本。

下面对本实施例的空气预热器冷端监控系统的具体结构进行进一步说明：

在本实施例中，探头组件1包括相机、补光灯、插入件和安装座。安装座安装于空气预热器3转子冷端的中间梁上，且安装座上设有插入槽。相机和补光灯分别安装于插入件上。插入件与插入槽为单体插入式设计，插入件插入于插入槽即可完成连接。其中，相机可为高速相机。

控制部可为PLC控制器，用于对采集的起点信号和转速信息并转换处理为拍摄指令输出及定时拍摄控制等逻辑至探头组件1，控制相机进行定时拍摄。定时拍摄的时间为T，转子旋转一周，根据定时拍摄时间T定时拍摄N张照片。

其中，k₁为视距转换系数，S为探头组件1与转子之间的视距，V为转子转速。

N张照片按圆周依次拼接形成探头组件1采集到的一圈图像。

参看图6，为了进一步得到全转子覆盖圆周图像，探头组件1布置呈径向安装，采用单列多排相机布置，根据空气预热器3直径D计算得出单列相机个数X；探头组件1单排多列均布于空气预热器3转子冷端中间梁2的中间部位的一侧，即位于中间梁中心点的同一侧，多相机合理布置使得照射角度覆盖冷端转子半径范围，做到全覆盖无盲区，从而实现对转子一侧半径的全部覆盖，探头组件1的数量为X，

其中，k₂为视距比例系数，D为转子直径，S为探头组件1与转子之间的视距。

图像识别部为图像识别系统，用于对转子图像信息进行图像采集、图像管理、图像识别、图像拼接和图像分析。从而可得出旋转周期内全转子图像，根据相邻周期转子图像的对比分析检测出转子堵塞、腐蚀、磨损等情况。由可视化监控系统进行冷端整个空气预热器3可视化展示，并通过不同周期图像比对，得出冷端转子状态性能自动预警。进一步分析出空气预热器3冷端转子堵塞、腐蚀、明火以及蓄热元件磨损等情况，指导空气预热器3安全高效运行。

图像识别系统软件中还设置了空气预热器3角速度输入接口以及设计分割角度的固定输入规则，利用输入数据和规则对图像进行切割和拼接，角速度由控制器计算获得，同时设置ModbusRTU接口用以传送处理好的图像至可视化监控平台的软件系统。可视化监控平台通过算法对颜色分布、饱和度方面进行分析计算，自动生成冷端空气预热器3性能指数，并实现自动预警。

需要说明的是，可视化监控平台所涉及的所有软硬件及系统，均使用主流技术，采取国际规范，不使用私有、封闭协议；不仅可以对数据图像进行存储、识别、拼接等，还可以自动分析出转子的各项性能指标是否处于最佳状态。

在本实施例中，可设置一控制柜，在控制柜内设置上述的控制器、图像识别系统和可视化监控平台，并敷设电缆，与探头组件1建立通讯连接。

参看图5，在本实施例中，转子定位检测装置包括夹箍4、感应定位开关6、感应片5和发讯机构。感应片5通过夹箍4安装于空气预热器3冷端支撑轴承上，感应定位开关6与感应片5对应并通过固定支架7安装于空气预热器3的固定部件上。发讯机构与感应定位开关6和控制部信号连接，用于接收开关触发信息并输出至控制部。即空气预热器3每转一圈触发感应定位开关6一次，同时用于精准定位相机拍摄起始位置。其中定点指令通过控制器检测转子起点定位装置来实现空气预热器3起点定位跟踪。

参看图7和图8，在本实施例中，空气预热器冷端监控系统还包括防尘及冷却装置。防尘及冷却装置安装于探头组件1周侧，用于对探头组件1进行清洁防护以及对探头组件1进行冷却。

其中，防尘及冷却装置包括套壳12、防尘罩11、驱动机构。套壳12套设于探头组件1，套壳12的内壁面与抬头组件的外壁面的并配合形成冷却流道13。套壳12的第一端设有用于使探头组件1采集图像的开口，且开口处设有若干吹扫气路14，吹扫气路14的输出端朝向探头组件1的镜头101。套壳12的第二端设有与冷却流道13连通的气源接头15和电气接头16，电气接头16可实现相机等部件的电气连接，气源接头15则可连接外部气源，气流进入冷却流道13进行相机等部件的冷却，然后从吹扫气路14喷出，实现对镜头101的吹扫。

防尘罩11则设于驱动机构的输出端，驱动机构的固定端设于空气预热器3的固定端，用于带动防尘罩11移动至对应的探头组件1处。驱动机构具体可包括依次连接的铰接底座8、气缸9和曲轴传动部件10，防尘罩11安装在曲轴传动部件10的输出端，带动防尘罩11在探头组件1的镜头101处来回移动。当预热器展开清洗工作时，通过通断气源可以控制气缸9驱动曲轴传动部件10旋转运动，带动防尘盖动作，从而达到遮盖镜头101冷却吹扫装置的目的，防止空气预热器3清洗时炉内掉落的灰、水混合物落于镜头101表面。

实施例二

参看图3，一种空气预热器冷端监控流程，应用于上述实施例一中的空气预热器冷端监控系统，通过在空气预热器3冷端二次风进口处安装高速相机定点定时拍摄空气预热器3转子图像，并经过图像识别系统对采集到的图像进行扇形分割并旋转，最终拼接成完整圆形，并通过可视化监控平台进行可视化展示，并对空气预热器3冷端转子性能指数进行评判，自动分析预警，具体流程如下：

1、相机对焦，实施前，在机组停机状态下对冷端安装位置、灯光、可视区域进行确认；

2、在冷端中间梁2上开安装孔，焊接探头组件1的安装座并安装插入式探头组件1；

3、在探头组件1上安装防尘及冷却装置；

4、安装控制柜，控制柜内含控制器，图像识别系统及可视化监控平台，并敷设电缆，与探头组件1建立通讯连接；

5、在空气预热器3冷端支撑轴承上安装转子定位检测装置，用于定点定时执行拍摄指令；

6、图像识别系统对图像进行处理拼接及比对；

7、可视化监控平台进行可视化展示及自动分析预警；

8、可视化监控平台通过不同周期图像比对，得出冷端转子状态性能状态预警，进一步分析出空气预热器3冷端转子堵塞、腐蚀、明火以及蓄热元件磨损等情况，指导空气预热器3安全高效运行。

通过控制器检测转子起点信号，并发出定时定向拍摄指令，并由图像管理识别系统进行图像采集处理，并根据设定周期进行空气预热器3冷端转子自动图像拼接，实现360°全转子图像覆盖。将空气预热器3中换热元件的堵灰情况在线监视，将空气预热器3阻力状态及趋势进行实时可视化展示，对用户及时调整空气预热器3吹灰，了解空气预热器3实时阻塞状况，评估空气预热器3传热效率是否恶化有很大改善。通过本实施例能够做到空气预热器3内部结构可视化，将给运行和检修人员操作、及时提前采购检修备件方面提供指导，也为检修提供更强的针对性方案和节省检修时间，也能够避免可控故障造成的停机事件的发生，节省运营成本。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。