一种用于间接空冷散热器的无线测温装置的制作方法

1.本实用新型涉及无线测温装置的技术领域，具体来说，涉及一种用于间接空冷散热器的无线测温装置。


背景技术：

2.发电厂空冷系统是指以空气为冷却介质的汽轮机冷却系统，空气冷却系统分为直接空冷系统和间接空冷系统。直接空冷系统是指通过轴流冷却风机使空气对散热器内的汽轮机排气冷却成水，再通过凝结泵送回汽轮机的回热系统。间接空冷系统主要有混合式凝汽器间接空冷系统和表面式凝汽器间接空冷系统两种形式；通过循环水冷却系统，实现对汽轮机排气的冷却，最终再输送给汽轮机回热系统。由于间接空冷系统具有较高的经济性和可靠性，所以在我国缺水的东北和西北的大型火电厂广泛应用。
3.间接空冷散热器主要由管束和翅片结构组成，因为在管束的外围存在一定间隔的散热翅片，导致一般的温度传感器无法有效测量散热器各个管束的温度。另外，间接空冷系统通常只在整个扇区的回水温度和少量散热器表面有温度测点，温度测点偏少，造成散热器内循环水的温度分布无法全面获得，进而无法进行有针对性的温度调节操作（比如调整百叶窗的开度），实现机组的经济运行。
4.间接空冷散热器中的循环水温度取决于循环水流速、百叶窗开度和冷却三角水量分配等因素。发电机组在冬季运行时，如果水流速太低、水量不足和百叶窗开度较大时，散热器管束则易发生结冰和冻结情况，致使管束破裂，对发电企业的正常运行造成重大影响。目前，间接空冷散热器防冻主要通过人工巡检、提高背压的措施，但是这些方式需要投入大量的人力、物力和资金投入，造成发电企业运行成本较高，影响企业效益。另外，在散热器管束温度监测方面，一般采用普通的热电偶等温度传感器进行监测，安装非常复杂，也影响其他设备的安全。所以建立间接空冷散热器的全面温度监测系统，能够及时发现管束是否存在温度过低，进而进行及时调节，避免散热器故障的发生。
5.综上所述，目前用于间接空冷散热器的传统的温度测量方式存在以下问题和缺点：第一，传统的测温方式为有线测量，在多个温度测点布置的过程中需要安装大量的导线，包括供电线、信号线和网络线缆等。第二，温度参数测量易受环境中各种干扰的影响（比如屏蔽风、电磁等干扰），导致间接空冷散热器的直接温度测量不准。第三，有线的温度测量方式，管理和维护工作量较大，造成较大的成本支出。
6.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

7.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种用于间接空冷散热器的无线测温装置，可解决间接空冷散热器温度参数不足、不易测量、测量不准和不易维护的问题，当间接空冷散热器因温度过低，致使间接空冷散热器管束发生结冰或破裂等严重问题时，可及时进行预警。
8.为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
9.一种用于间接空冷散热器的无线测温装置，包括无线测温主机，所述无线测温主机无线通信连接有若干智能温度传感器，所述无线测温主机通信连接有网关，所述无线测温主机与所述网关均电连接电源，所述智能温度传感器包括测温模块，所述测温模块通信连接有数据采集模块，所述数据采集模块通信连接有无线模块，所述数据采集模块与所述无线模块均电连接供电模块。
10.进一步地，所述测温模块包括测温探头，所述测温探头上可拆装地连接有与间接空冷散热器的管束相对应的弹性卡件。
11.进一步地，所述弹性卡件包括安装板，所述安装板的两侧各固定连接有弹性卡板，所述安装板上开设有与所述测温探头相对应的通孔，所述测温探头上固设有限位凸起，所述测温探头上螺纹连接有螺母，所述安装板被夹持在所述限位凸起与所述螺母之间。
12.进一步地，所述弹性卡板包括依次固定连接的平直段、弧形段和弯折段，所述平直段固定连接所述安装板，所述弧形段朝外侧弯曲，所述弯折段的自由端朝外侧弯折。
13.进一步地，所述弧形段和所述弯折段均由间隔排布的多个翅片构成。
14.进一步地，所述智能温度传感器包括外壳，所述数据采集模块、所述无线模块和所述供电模块均位于所述外壳内，所述数据采集模块通过屏蔽线缆通信连接所述测温模块。
15.进一步地，所述无线测温主机与所述网关均通过设置开关电源的电源线电连接所述电源。
16.进一步地，所述无线测温主机、所述网关以及所述开关电源均设置在设备箱内。
17.进一步地，所述网关无线通信连接有云中心，所述云中心通信连接有远程监控终端和监控中心。
18.进一步地，所述云中心包括若干云服务器，所述远程监控终端为智能手机，所述监控中心包括笔记本电脑。
19.本实用新型的有益效果：1）具有多方位温度测量、数据采集、存储和无线传输等多种功能，可实现间接空冷散热器组温度场分布的实时监测，为间冷散热器管束是否存在结冰或破裂进行提前预警提供数据支持；
20.2）智能温度传感器采用一体化设计，具有自供电、数据采集和数据无线传输等多种功能，无各种传输线缆，设备体积小，可根据测温需求，进行灵活安装，并且不会对设备安全造成影响；
21.3）针对间接空冷散热器管束的结构特点，弹性卡件采用翅片和弧形段的结构设计，可使测温探头与间接空冷散热器管束上的温度测点紧密接触，进而实现准确测温；
22.4）无线测温主机通过多个智能温度传感器测量间接空冷散热器管束的实时温度，进而可得到间接空冷散热器各部位的温度分布图，为判断间接空冷散热器管束是否存在结冰和破裂等问题提供数据支撑，还可根据测量的实时温度数据，通过设定一定的报警阈值，实现间接空冷散热器的防冻预警；
23.5）间接空冷系统可通过间接空冷散热器各区域温度分布数据，及时调节循环水泵、百叶窗开度和背压等参数，保证间接空冷散热器处于稳定、安全、经济的运行状态。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是根据本实用新型实施例所述的用于间接空冷散热器的无线测温装置的原理框图；
26.图2根据本实用新型实施例所述的智能温度传感器的正视图；
27.图3是根据本实用新型实施例所述的弹性卡件的俯视图；
28.图4是根据本实用新型实施例所述的智能温度传感器的原理框图；
29.图5是根据本实用新型实施例所述的智能温度传感器的电路图。
30.图中：
31.1、外壳；2、屏蔽线缆；3、测温探头；4、安装板；5、螺母；6、平直段；7、弧形段；8、弯折段；9、翅片。
具体实施方式
32.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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1-5所示，根据本实用新型实施例所述的一种用于间接空冷散热器的无线测温装置，包括无线测温主机，所述无线测温主机无线通信连接有若干智能温度传感器，所述无线测温主机通信连接有网关，所述无线测温主机与所述网关均电连接电源，所述智能温度传感器包括测温模块，所述测温模块通信连接有数据采集模块，所述数据采集模块通信连接有无线模块，所述数据采集模块与所述无线模块均电连接供电模块。
34.在本实用新型的一个具体实施例中，所述测温模块包括测温探头3，所述测温探头3上可拆装地连接有与间接空冷散热器的管束相对应的弹性卡件。
35.在本实用新型的一个具体实施例中，所述弹性卡件包括安装板4，所述安装板4的两侧各固定连接有弹性卡板，所述安装板4上开设有与所述测温探头3相对应的通孔，所述测温探头3上固设有限位凸起，所述测温探头3上螺纹连接有螺母5，所述安装板4被夹持在所述限位凸起与所述螺母5之间。
36.在本实用新型的一个具体实施例中，所述弹性卡板包括依次固定连接的平直段6、弧形段7和弯折段8，所述平直段6固定连接所述安装板4，所述弧形段7朝外侧弯曲，所述弯折段8的自由端朝外侧弯折。
37.在本实用新型的一个具体实施例中，所述弧形段7和所述弯折段8均由间隔排布的多个翅片9构成。
38.在本实用新型的一个具体实施例中，所述智能温度传感器包括外壳1，所述数据采集模块、所述无线模块和所述供电模块均位于所述外壳1内，所述数据采集模块通过屏蔽线缆2通信连接所述测温模块。
39.在本实用新型的一个具体实施例中，所述无线测温主机与所述网关均通过设置开关电源的电源线电连接所述电源。
40.在本实用新型的一个具体实施例中，所述无线测温主机、所述网关以及所述开关电源均设置在设备箱内。
41.在本实用新型的一个具体实施例中，所述网关无线通信连接有云中心，所述云中心通信连接有远程监控终端和监控中心。
42.在本实用新型的一个具体实施例中，所述云中心包括若干云服务器，所述远程监控终端为智能手机，所述监控中心包括笔记本电脑。
43.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
44.本实用新型所述的用于间接空冷散热器的无线测温装置包括智能温度传感器、无线测温主机、网关、开关电源和设备箱。
45.智能温度传感器包括外壳1、屏蔽线缆2、测温模块、数据采集模块、无线模块、供电模块等，数据采集模块、无线模块、供电模块均设置在外壳1内，供电模块为智能温度传感器供电，测温模块通过屏蔽线缆2连接数据采集模块，测温模块包括测温探头3和弹性卡件，通过设置弹性卡件，可使测温探头3根据现场实际需求进行灵活安装。
46.由于间接空冷散热器的管束结构为圆柱形，致使普通测温探头无法有效安装和准确测量，因此弹性卡件采用翅片和弧形段的结构设计，可让测温探头3与间接空冷散热器的管束接口密切接触，实现间接空冷散热器多方位温度场的准确测量。弹性卡件包括安装板4和弹性卡板，弹性卡板安装于安装板4的两侧共同构成一门字形结构，安装板4上开设有通孔，测温探头3上设置有限位凸起与螺母5，当螺母5旋拧到位后，可将安装板4夹持在限位凸起与螺母5之间。弹性卡板包括平直段6、弧形段7和弯折段8，平直段6用于连接安装板4，弧形段7用于与间接空冷散热器的管束贴合，弯折段8用于使两弹性卡板的自由端形成喇叭口，方便将管束卡入弹性卡件内。弧形段7与弯折段8均由多个间隔排布的翅片9构成，翅片9的间隙与管束外围的散热翅片相对应，从而可使弹性卡件的安装不受散热翅片的影响。
47.智能温度传感器的主要技术参数如下表所示。
[0048][0049]
无线测温主机的型号为rtwd-433-i，无线测温主机无线通信连接智能温度传感器的无线模块，智能温度传感器将测得的温度数据通过lora技术无线发送出来之后，无线测温主机会接收并存储发送过来的温度数据，并进行数据显示。
[0050]
无线测温主机的主要技术参数如下。
[0051][0052]
为了实现间接空冷散热器组温度场数据的远程访问和后期应用，需要添加网关来连接间接空冷散热器组温度场在线监测系统，网关的型号为dtu701，网关连接无线测温主机，网关通过4g或5g网络来实现与云中心之间的数据远程传输和交换。
[0053]
网关的技术参数如下：cpu:528mhz，ddr512，4gemmc，1路带wifi、4g 一个网口、2个rs485串口、系统为ubuntu 16.04版本，标配天线，安装ssh服务，ftp服务，wifi驱动，4g驱动。
[0054]
开关电源的型号为lrs-50-12， 开关电源用于为无线测温主机和网关提供稳定电能，开关电源可实现220v dc与12v ac的电能转换。
[0055]
设备箱用于为无线测温主机、网关和开关电源提供集中安装场所和防护功能，方便无线测温主机、网关和开关电源的后期集中管理和维护。
[0056]
一般来说，间接空冷系统中的冷却水在经过凝汽器后，转换为温度较高的循环水，再经过间接空冷散热器管束进行散热，实现给循环水降温的目的；温度较高的循环水在间接空冷散热器管束内的输送过程中，经过自然风降温区，使循环水的温度逐步减低，间接空冷散热器的出水口附近达到最低温度。为了避免因为循环水温度过低导致间接空冷散热器管束冻结或破裂的情况，一般会对间接空冷散热器管束出口附近位置进行温度重点测量，其他位置正常测量即可。
[0057]
具体使用时，将若干智能温度传感器布置在间接空冷散热器管束的迎风面，并且根据提前准备好的测点分布图确定各个温度测点的具体位置。智能温度传感器的翅片9和管束的散热翅片相互咬合，直至测温探头3与管束接触，并对智能温度传感器的外壳1进行安装；智能温度传感器安装完成后，由自带的供电模块进行供电，通过数据采集模块进行数据采集，并通过loar无线传输技术向外发送实时温度数据。
[0058]
无线测温主机接收各个智能温度传感器发过来的实时温度数据后储存起来，工作人员可通过上位机查看各个智能温度传感器的温度数据；网关和无线测温主机通过rs485接口实现间接空冷散热器管束实时温度的数据互通；网关通过4g网络，将间接空冷散热器管束温度数据传输至云计算中心（即云中心），为企业后续的云应用提供数据。
[0059]
开关电源将常用的220vac转化为12vdc，为无线测温主机和网关提供所需电能。
[0060]
无线测温主机、网关和开关电源均安装在设备箱内，方便统一维护和管理。因为智能温度传感器可以把间接空冷散热器管束的温度数据通过lora技术无线传输给无线测温主机，所以，用于安装的无线测温主机的设备箱可以安装在距离测点较近的电气柜中，方便设备的安全管理和维护。
[0061]
间接空冷散热器管束温度的测量以低温区管束的温度测量为重点，其它区域正常测量即可。由于智能温度传感器具有安装方便、测量准确和无需单独供电的优势，因此温度测点的布置可以根据实际需要进行灵活布置。
[0062]
间接空冷散热器管束温度测点在布置时采用以下原则：（1）由低到高，测点以平行
于水平面方式进行同排同间隔布置；（2）间接空冷散热器管束低温区重点布置，相较于其他区域，适当增加测点布置密度。
[0063]
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，具有多方位温度测量、数据采集、存储和无线传输等多种功能，可实现间接空冷散热器组温度场分布的实时监测，为间冷散热器管束是否存在结冰或破裂进行提前预警提供数据支持；智能温度传感器采用一体化设计，具有自供电、数据采集和数据无线传输等多种功能，无各种传输线缆，设备体积小，可根据测温需求，进行灵活安装，并且不会对设备安全造成影响；针对间接空冷散热器管束的结构特点，弹性卡件采用翅片和弧形段的结构设计，可使测温探头与间接空冷散热器管束上的温度测点紧密接触，进而实现准确测温；无线测温主机通过多个智能温度传感器测量间接空冷散热器管束的实时温度，进而可得到间接空冷散热器各部位的温度分布图，为判断间接空冷散热器管束是否存在结冰和破裂等问题提供数据支撑，还可根据测量的实时温度数据，通过设定一定的报警阈值，实现间接空冷散热器的防冻预警；间接空冷系统可通过间接空冷散热器各区域温度分布数据，及时调节循环水泵、百叶窗开度和背压等参数，保证间接空冷散热器处于稳定、安全、经济的运行状态。
[0064]
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。