[发明专利]基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统及其调控方法

说明书

一种基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统，其特点是：包括汽轮机与排汽分配管连通，排汽分配管通过空冷凝汽器单排管基管与凝结水箱连通，凝结水箱与凝结水泵连通；第一可见光摄像头、第二可见光摄像头置于空冷凝汽器单排管基管内侧，位于空冷风机上部，第一可见光摄像头与第二可见光摄像头与图像采集器连接，图像采集器与监控主机连接，监控主机与数模转换器连接，数模转换器与清洗装置控制箱连接，清洗装置控制箱与压缩空气清洗装置连接，压缩空气清洗装置悬挂于清洗装置行走桁架下侧，清洗装置行走桁架置于空冷凝汽器单排管基管外侧，分别与排汽分配管和凝结水箱连接。并提供科学合理的调控方法。

技术领域

本发明涉及空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制技术领域，特别是一种基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统及其调控方法。

背景技术

我国东北、西北和华北(“三北”)地区煤炭资源丰富，但缺水、少水，为解决煤炭与水资源分布地理结构上的矛盾，空冷机组得到快速发展，目前已经占燃煤机组总装机容量的20％以上。然而“三北”地区风沙大、扬尘多，冷却空气携带的悬浮颗粒物及其容易堵塞空冷凝汽器的翅片通道，大幅度降低空冷凝汽器的换热性能，抬高了机组汽轮机排汽压力，既危害到空冷机组的安全运行，又增加了空冷机组供电煤耗，运行经济性大幅度下降。

针对空冷凝汽器积灰难题，目前现场采用的方法是除盐水冲洗，虽然可显著提高空冷凝汽器换热性能，但是也产生一系列问题：1)冲洗的无水与碳钢材料的空冷凝汽器单排管接触，易造成单排管腐蚀泄漏等；2)生产现场依靠运维人员人工观测空冷凝汽器积灰状态，依据运维人员经验来定性分析积灰对空冷凝汽器换热过程的影响；3)积灰的清洗完全是人为决定，或是基于环境气象参数与机组运行参数，依据运维人员的经验来决定是否需要清洗空冷凝汽器积灰，或是每年固定时间清洗，如在每年4月份、10月份各清洗一次。所以，如何实现空冷凝汽器积灰状态精确、实时的监测、如何依据空冷凝汽器积灰状态来调控清洗装置是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的构思基础是，针对空冷凝汽器积灰状态监测、定量评估影与清洗维护调控方法存在的不足，1)本发明实时采集空冷凝汽器迎风面可将光图像，基于积灰状态空冷凝汽器翅片通道轮廓特征和颜色特征的变化特性，建立空冷凝汽器积灰热阻的卷积神经网络计算模型；2)本发明基于空冷凝汽器积灰积灰热阻的评估结果，调控压缩空气清洗装置的启停和运行参数。

本发明的目的是，提供一种结构简单、直接、智能、精确的基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统；并提供其科学合理，能够提高空冷凝汽器积灰清洗经济性，提高空冷凝汽器清洗维护装置智能化运维水平的基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统的调控方法。

实现本发明目的所采取的技术方案一是：一种基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统，其特征在于：它包括汽轮机1输出端与排汽分配管3输入端连通，排汽分配管3输出端通过空冷凝汽器单排管基管4与凝结水箱5输入端连通，凝结水箱5输出端与凝结水泵7输入端连通；第一可见光摄像头14置于空冷凝汽器单排管基管4内侧，位于空冷风机6上部，第二可见光摄像头15置于空冷凝汽器单排管基管4内侧的另一面，第一可见光摄像头14与第二可见光摄像头15的输出端与图像采集器10输入端连接，图像采集器10输出端与监控主机8输入端连接，监控主机8输出端与数模转换器9输入端连接，数模转换器9输出端与清洗装置控制箱11输入端连接，清洗装置控制箱11输出端与压缩空气清洗装置13连接，压缩空气清洗装置悬挂于清洗装置行走桁架12下侧，清洗装置行走桁架12置于空冷凝汽器单排管基管4外侧，分别与排汽分配管3和凝结水箱5连接。

所述第一可见光摄像头14、第二可见光摄像头15与空冷凝汽器单排管基管4呈90°角度垂直布置，到空冷凝汽器单排管基管4间距为0.8～1.2米。

实现本发明目的所采取的技术方案之二是：一种基于卷积神经网络和图像识别的空冷凝汽器积灰状态监测与清洗控制系统的调控方法，其特征在于：