CN201772981U - 一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置 - Google Patents

一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置 Download PDF

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安连锁
王鹏
姜根山
沈国清
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Abstract

本实用新型公开了属于火力发电机组的锅炉管道泄漏探测定位技术领域的一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置。在炉膛内，相对于泄漏点由第一传声器M1、第二传声器M2、第三传声器M3和第四传声器M4构成的平面四元阵列，将接受泄漏点的声音信号发送至前置放大器进行模数转换、放大后，经信号调理器调理估及DAQ处理后，由互相关估计器进行估计，三路估计结果输送最至声程差组合处理器，处理计算结果输出到泄漏点定位显示。实现承压管泄漏点的精确定位，其定位误差比雷达和声纳***的四元阵列测距和定位误差小一半，从而解决了火电锅炉内水冷壁、过热器、再热器和省煤器受热面管道的泄漏的精确定位问题。

Description

一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置 
技术领域
本实用新型属于火力发电中锅炉承压管泄漏监测***，具体说是涉及火力发电机组的锅炉内水冷壁、过热器、再热器和省煤器受热面管道泄漏的一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置。 
背景技术
火电锅炉内水冷壁、过热器、再热器和省煤器受热面管道的泄漏一直是困扰火电机组安全生产的一大难题，进行锅炉爆管早期预报，在其还未发展成为破坏性爆漏之前及时发现泄漏，并确定泄漏点的位置。对于妥善安排停炉、缩短检修时间、减少经济损失有重大意义。 
在美国专利US4960079，“Acoustic Leak Detection System”及中国专利CN2253829“锅炉承压管泄漏在线监测仪”中报导，现有炉管泄漏检测装置是采用大量布置测点覆盖锅炉受热面，在滤掉锅炉背景噪声后检测泄漏声的声压级大小和泄漏声的频谱特征对泄漏是否发生加以诊断。若某测点发生报警，则确定泄漏源位于该测点为圆心，10米为半径的半球空间内，所以装置的主要作用还是判断泄漏并确定泄露的受热面，并不能定位到具体的管排上。对于泄漏孔径1～4mm，检修任务则往往需要花费大量的人力和时间，其面临的重大技术难题是解决泄漏源的精确定位问题。 
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中现有炉管泄漏检测装置是采用大量布置测点覆盖锅炉受热面，在滤掉锅炉背景噪声后检测泄漏声的声压级大小和泄漏声的频谱特征对泄漏是否发生加以诊断。若某测点发生报警，则确定泄漏源位于 该测点为圆心，10米为半径的半球空间内，所以装置的主要作用还是判断泄漏并确定泄漏的受热面，并不能定位到具体的管排上，不能准确确定泄漏点的位置的不足。而提供一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置，其特征在于，在炉膛内，相对于泄漏点由第一传声器M1、第二传声器M2、第三传声器M3和第四传声器M4构成的立体四元阵列，其中第一传声器M1与第一前置放大器I、第一信号调理器i及第一DAQ通道一串联；第二传声器M2与第二前置放大器II、第二信号调理器ii及第二DAQ通道二串联；第三传声器M3与第三前置放大器III、第三信号调理器iii及第三DAQ通道三串联；第四传声器M1与第四前置放大器IV、第四信号调理器iv及第四DAQ通道四串联；上述第一DAQ通道一和第二DAQ通道二与第一互相关估计器1连接后和自适应遗传算法处理器连接；上述第一DAQ通道一和第三DAQ通道三与第二互相关估计器2连接后和自适应遗传算法处理器连接；上述第一DAQ通道一和第四DAQ通道四与第三互相关估计器3连接后和自适应遗传算法处理器连接；最后自适应遗传算法处理器输出到泄漏点定位显示。 
所述DAQ为数据采集卡。 
所述自适应遗传算法处理器为自适应遗传算法模块。 
本实用新型的有益效果是突破当前锅炉泄漏点检测中单点各自探测的思路，考虑各个单点传感器之间的相干信息-将传声器组成立体四元阵列接收泄漏信号，经过对声信号的互相关处理得出声音到达不同位置传声器的时间差，再根据目标与基元位置之间的几何关系声程差组合处理器采用时间迟延组合的求解算法，实现承压管泄漏点的精确定位，其定位误差比雷达和声纳***的四元阵列测距和定位误差小一半，从而解决了火电锅炉内水冷壁、过热器、再热器和省煤器受热面管道的泄漏的精确定位问题。 
附图说明
图1为立体四元阵列承压管泄漏点定位装置结构布置示意图。 
具体实施方式
本实用新型提供一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置，下面结合附图对本实用新型予以说明。图1所示为立体四元阵列承压管泄漏点定位装置结构布置示意图。图中的立体四元阵列是在炉膛内，在炉膛内，相对于泄漏点由第一传声器M1、第二传声器M2、第三传声器M3和第四传声器M4构成的立体四元阵列，其中第一传声器M1与第一前置放大器I、第一信号调理器i及第一DAQ通道一串联；第二传声器M2与第二前置放大器II、第二信号调理器ii及第二DAQ通道二串联；第三传声器M3与第三前置放大器III、第三信号调理器iii及第三DAQ通道三串联；第四传声器M1与第四前置放大器IV、第四信号调理器iv及第四DAQ通道四串联；上述第一DAQ通道一和第二DAQ通道二与第一互相关估计器1连接后和自适应遗传算法处理器连接；上述第一DAQ通道一和第三DAQ通道三与第二互相关估计器2连接后和自适应遗传算法处理器连接；上述第一DAQ通道一和第四DAQ通道四与第三互相关估计器3连接后和自适应遗传算法处理器连接；最后自适应遗传算法处理器输出到泄漏点定位显示。以第一传声器M1与第一前置放大器I、第一信号调理器i及第一DAQ通道一串联一路为例，第一传声器M1是一个声波接受装置，将接受泄漏点的声音信号发送至第一前置放大器I进行模数转换、放大后，经第一信号调理器i调理及第一DAQ通道一与第二DAQ通道二进入第一互相关估计器1进行估计，由此，三路估计结果输送至自适应遗传算法处理器处理，处理计算结果输出到泄漏点定位显示。 

Claims (3)

1.一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置，其特征在于，在炉膛内，相对于泄漏点由第一传声器(M1)、第二传声器(M2)、第三传声器(M3)和第四传声器(M4)构成的立体四元阵列，其中第一传声器(M1)与第一前置放大器(I)、第一信号调理器(i)及第一DAQ通道(一)串联；第二传声器(M2)与第二前置放大器(II)、第二信号调理器(ii)及第二DAQ通道(二)串联；第三传声器(M3)与第三前置放大器(III)、第三信号调理器(iii)及第三DAQ通道(三)串联；第四传声器(M4)与第四前置放大器(IV)、第四信号调理器(iv)及第四DAQ通道(四)串联；上述第一DAQ通道(一)和第二DAQ通道(二)与第一互相关估计器(1)连接后和自适应遗传算法处理器连接；上述第一DAQ通道(一)和第三DAQ通道(三)与第二互相关估计器(2)连接后和自适应遗传算法处理器连接；上述第一DAQ通道(一)和第四DAQ通道(四)与第三互相关估计器(3)连接后和自适应遗传算法处理器连接；最后自适应遗传算法处理器输出到泄漏点定位显示。
2.根据权利要求1所述一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置，其特征在于，所述DAQ为数据采集卡。
3.根据权利要求1所述一种立体四元阵列承压管泄漏点定位装置，其特征在于，所述所述自适应遗传算法处理器为自适应遗传算法模块。 
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