以及所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算 機(jī)配置成將所述管子的模型投影到各圖像上，并且局部擬合各圖像中的所述管子的參數(shù)模 板，以識(shí)別所述圖像的紅外光子計(jì)數(shù)與之有關(guān)的所述管子的段。6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)配置成將參數(shù)模板與圖像 中的兩個(gè)或更多管子共同擬合。7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)配置成監(jiān)測(cè)所述管子的下列操作條件 的一個(gè)或多個(gè)： a) 溫度； b) 壓力； c) 機(jī)械應(yīng)變； d) 熱趨勢(shì)； e) 機(jī)械降級(jí)； f) 局域熱點(diǎn)； g) 動(dòng)態(tài)和瞬態(tài)事件； h) 斷裂事件；以及 i) 結(jié)垢段， 其基于所述機(jī)械應(yīng)變、壓力和溫度的一個(gè)或多個(gè)。8. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖傳感器包括四面體光纖布拉格光柵。9. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖傳感器包裹在氣密纜線封裝中。10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述氣密纜線封裝包括相互圓周地圍繞設(shè)置的三 層金屬。11. 一種用于監(jiān)測(cè)蒸汽發(fā)生器中的管子的操作條件的方法，包括： 在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間接收可與所述管子的段的壓力、機(jī)械應(yīng)變和溫度的一個(gè)或多個(gè)相關(guān) 的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)或圖像； 在所述蒸汽發(fā)生器的模型中識(shí)別所述信號(hào)或圖像與之相關(guān)的所述管子的所述段；以及 監(jiān)測(cè)所述管子的操作狀態(tài)。12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，監(jiān)測(cè)操作條件包括檢測(cè)一段的所述壓力、機(jī)械應(yīng) 變和溫度的一個(gè)或多個(gè)相互之間的差。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述差通過(guò)比較下列一個(gè)或多個(gè)的所述壓力、機(jī) 械應(yīng)變和溫度的一個(gè)或多個(gè)來(lái)檢測(cè)： a) 在第一時(shí)間的第一管子的第一段與在第二時(shí)間的所述第一管子的所述第一段； b) 所述第一管子的所述第一段與所述第一管子的第二段； c) 所述第一管子的所述第一段與第二管子的第二段。14. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括接收紅外光子計(jì)數(shù)的步驟，所述步驟還包括接 收所述管子的熱圖像，其中所述識(shí)別段的步驟包括將所述管子的模型投影到所述圖像上， 并且將參數(shù)模板與所述管子的所述圖像局部擬合，以確定位置數(shù)據(jù)。15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，監(jiān)測(cè)操作條件的步驟包括確定下列的一個(gè)或多 個(gè)： a) 管子溫度， b) 熱趨勢(shì)， c) 局域熱點(diǎn)， d) 結(jié)垢段，以及 e) 動(dòng)態(tài)和瞬態(tài)事件。16. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括從光纖傳感器接收指示光的波長(zhǎng)并且將所述光 的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為下列一個(gè)或多個(gè)的步驟： a) 所述管的溫度和所述管的所述溫度的對(duì)應(yīng)位置；以及 b) 所述管子中的壓力和所述管子中的壓力的對(duì)應(yīng)位置。17. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，監(jiān)測(cè)操作條件的步驟包括確定下列的一個(gè)或多 個(gè)： a) 所述管子中的平均溫度和壓力測(cè)量； b) 所述管子的熱趨勢(shì)； c) 所述管子的機(jī)械降級(jí)趨勢(shì)； d) 所述管子中的局域熱點(diǎn)； e) 平均管子溫度趨勢(shì)； f) 所述管子中的動(dòng)態(tài)熱事件；以及 g) 所述管子中的瞬態(tài)熱斷裂事件。18. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)金屬層包括金、鎳和鋁，所述中間金屬層 包括不銹鋼和絡(luò)鎳鐵合金，以及所述外金屬層包括絡(luò)鎳鐵合金。19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中 所述內(nèi)金屬層具有10與20微米之間的厚度， 所述中間金屬層具有大于〇. 25毫米的第一內(nèi)徑和小于1毫米的第一外徑，以及 所述外金屬層具有大于1毫米的第二內(nèi)徑和小于1. 4毫米的第二外徑。20. -種方法，包括： 從照相裝置接收用于在蒸汽發(fā)生器中攜帶水的一個(gè)或多個(gè)管子的至少一個(gè)圖像； 將所述一個(gè)或多個(gè)管子的模型配準(zhǔn)到所述圖像上，以生成所述模型的投影； 從所述投影來(lái)確定所述一個(gè)或多個(gè)管子的位置數(shù)據(jù)。21. 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括校準(zhǔn)所述照相裝置，以降低所述至少一個(gè)圖像 中的照相裝置透鏡失真特性。22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述照相裝置透鏡失真特性包括切向失真和徑 向失真中的至少一個(gè)。23. 如權(quán)利要求20至22中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括： 校準(zhǔn)所述照相裝置以調(diào)整所述照相裝置的外部參數(shù)，所述外部參數(shù)包括所述照相裝置 與所述圖像的像素所表示的各部分的所述角度以及所述照相裝置與所述圖像的像素所表 示的各部分的所述距離中的至少一個(gè)。24. 如權(quán)利要求20至23中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述配準(zhǔn)包括： 接收與所述模型中的已知位置對(duì)應(yīng)的所述圖像上的標(biāo)志的標(biāo)識(shí)；以及 從所述標(biāo)志來(lái)生成所述投影，所述投影包括從所述圖像到所述模型上的點(diǎn)的投影。25. 如權(quán)利要求20至24中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括： 使用基于模型的管子模板來(lái)調(diào)整所述位置數(shù)據(jù)。26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述調(diào)整包括： 構(gòu)成所述一個(gè)或多個(gè)管子的每個(gè)的多個(gè)參數(shù)模板； 相對(duì)所述位置數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估所述多個(gè)參數(shù)模板，以生成響應(yīng)；以及 當(dāng)所述參數(shù)模板具有局部最佳擬合響應(yīng)時(shí)，調(diào)整所述位置數(shù)據(jù)。27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述參數(shù)模板包括旋轉(zhuǎn)參數(shù)和偏移參數(shù)。28. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述調(diào)整取決于至少一個(gè)相鄰管子的所述局部 最佳擬合響應(yīng)。29. 如權(quán)利要求20至28中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述圖像包括熱圖像，以及所述 照相裝置包括紅外照相裝置。30. 如權(quán)利要求29所述的方法，還包括： 接收所述紅外照相裝置所捕獲的熱圖像序列； 監(jiān)測(cè)所述熱圖像序列中影響所述管子的一個(gè)或多個(gè)的溫度的變化；以及 當(dāng)檢測(cè)到溫度變化時(shí)，確定所述受影響管子的位置數(shù)據(jù)。31. 如權(quán)利要求20至30中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述蒸汽發(fā)生器包括熱回收蒸 汽發(fā)生器（HRSG)。32. 如權(quán)利要求20至31中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述蒸汽發(fā)生器包括直流式蒸 汽發(fā)生器（OTSG)。33. -種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有由系統(tǒng)的至少一個(gè)處理器可執(zhí)行以執(zhí)行如權(quán)利要求20 至32中的任一項(xiàng)所述的方法的計(jì)算機(jī)可讀代碼。34. 一種系統(tǒng)，包括： 顯示器； 至少一個(gè)處理器，耦合到所述顯示器，并且配置成從照相裝置接收用于在蒸汽發(fā)生器 中攜帶水的一個(gè)或多個(gè)管子的至少一個(gè)圖像，將所述一個(gè)或多個(gè)管子的模型配準(zhǔn)到所述至 少一個(gè)圖像上，以生成所述模型的投影，并且從所述投影確定一個(gè)或多個(gè)管子的位置數(shù)據(jù)。35. 一種方法，包括： a) 將從位于蒸汽發(fā)生器內(nèi)部的照相裝置所拍攝的圖像的部分的所述位置與蒸汽發(fā)生 器的管子或者管子的一部分的所述位置相互關(guān)連；以及 b) 監(jiān)測(cè)來(lái)自所述照相裝置的一系列這類圖像，以檢測(cè)管子的所述溫度的變化或者管 子中的過(guò)剩熱量的一個(gè)或多個(gè)。36. 如權(quán)利要求35所述的方法，其中，步驟（b)包括監(jiān)測(cè)來(lái)自所述照相裝置的表示溫度 的信號(hào)的強(qiáng)度是否隨時(shí)間而變化。37. 如權(quán)利要求35所述的方法，其中，步驟（b)包括將來(lái)自所述照相裝置的表示溫度的 信號(hào)調(diào)整所述照相裝置與管子或者管子的一部分之間的距離，以確定所述管子或者管子的 一部分的所述溫度。38. -種用于監(jiān)測(cè)蒸汽發(fā)生器中的所述蒸汽發(fā)生器管子的操作條件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括 光纖感測(cè)陣列； 氣密纜線封裝，繞所述光纖感測(cè)陣列圓周地設(shè)置； 進(jìn)行光通信的光源，用于將光發(fā)射到所述光纖傳感器中； 檢測(cè)器，在光學(xué)上連接到所述光纖感測(cè)陣列，以用于接收所述光的折射波長(zhǎng)； 與所述光電檢測(cè)器進(jìn)行通信的中央處理單元，所述中央處理單元配置成從所述光電檢 測(cè)器接收與所述折射波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且還配置成將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述操作條件；以 及 顯示裝置，在操作上連接到所述中央處理單元，以用于顯示所述操作條件。39. 如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖感測(cè)陣列由多個(gè)光纖傳感器組成。40. 如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖感測(cè)陣列由用于高溫測(cè)量的四面體光 纖布拉格光柵組成。41. 如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述操作條件包括下列一個(gè)或多個(gè)： 在沿蒸汽發(fā)生器管子的多個(gè)位置的熱應(yīng)變和溫度測(cè)量； 沿蒸汽發(fā)生器管子的局部和平均溫度測(cè)量和熱應(yīng)變測(cè)量； 來(lái)自蒸汽發(fā)生器管子長(zhǎng)期操作性能的熱趨勢(shì)； 機(jī)械降級(jí)趨勢(shì)； (一個(gè)或多個(gè)）局域熱點(diǎn)； 平均蒸汽發(fā)生器管子溫度趨勢(shì)； 動(dòng)態(tài)熱事件；以及 瞬態(tài)熱斷裂事件。42. 如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖傳感器設(shè)置在導(dǎo)管中。43. 如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述氣密纜線封裝包括圓周地設(shè)置的三層金屬。44. 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)金屬層包括金、鎳和鋁，所述中間金屬層 包括不銹鋼和絡(luò)鎳鐵合金，以及所述外金屬層包括絡(luò)鎳鐵合金。45. 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中 所述內(nèi)金屬層具有10與20微米之間的厚度， 所述中間金屬層具有大于〇. 25毫米的內(nèi)徑和小于1毫米的外徑，以及 所述外金屬層具有大于1毫米的內(nèi)徑和小于1. 4毫米的外徑。46. -種用于在蒸汽發(fā)生器管子上安裝光纖感測(cè)陣列的方法，包括 a) 清潔所述光纖傳感器將與之附連的所述管子的表面； b) 將導(dǎo)管附加于所述蒸汽發(fā)生器管子的表面； c) 將包括所述光纖傳感器的感測(cè)纜線封裝穿入所述導(dǎo)管中。47. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述熱噴霧是Metco 443或氧化鋁中的至少一 個(gè)。48. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中，在附加步驟中，將所述導(dǎo)管點(diǎn)焊到所述蒸汽發(fā)生 器管子的表面。49. 一種監(jiān)測(cè)蒸汽發(fā)生器管子的方法，包括使用光纖感測(cè)陣列來(lái)進(jìn)行下列測(cè)量的一個(gè) 或多個(gè)的步驟： 蒸汽發(fā)生器管子平均溫度； 在所述蒸汽發(fā)生器管子處的局部溫度； 所述蒸汽發(fā)生器管子的靜態(tài)應(yīng)變或應(yīng)變趨勢(shì)；或者 所述蒸汽發(fā)生器管子的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。50. -種用于監(jiān)測(cè)蒸汽發(fā)生器的操作條件的系統(tǒng)，包括 與工作站進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)； 多個(gè)光纖傳感器，用于感測(cè)蒸汽發(fā)生器中的管子的應(yīng)變信息； 儀表，連接到所述光纖傳感器，用于從其中得到所述應(yīng)變信息，并且通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)將所 述應(yīng)變信息傳遞給所述工作站； 照相裝置，用于檢測(cè)蒸汽發(fā)生器中的多個(gè)管子中的所述溫度，并且用于通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò) 將所述溫度傳遞給所述工作站； 其中所述工作站配置成確定所述蒸汽發(fā)生器的所述操作條件。51. 如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)變信息是溫度和位置數(shù)據(jù)。52. 如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)變信息是壓力應(yīng)變和位置數(shù)據(jù)。53. 如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖傳感器是高溫光纖傳感器。54. 如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖傳感器感測(cè)所述蒸汽發(fā)生器的對(duì)流部 分中的管子的所述應(yīng)變信息。55. 如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中，所述照相裝置感測(cè)所述蒸汽發(fā)生器的輻射部分 中的管子的所述溫度。
【專利摘要】描述用于監(jiān)測(cè)蒸汽發(fā)生器中的管子的操作條件的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括：傳感器，其附加于管子，用于檢測(cè)管子中的機(jī)械應(yīng)變、壓力和溫度的一個(gè)或多個(gè)；或者照相裝置，定位在蒸汽發(fā)生器中，照相裝置用于捕獲管子的熱圖像；或者傳感器和照相裝置。該系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)，其連接到傳感器或照相裝置或者傳感器和照相裝置，該計(jì)算機(jī)用于接收機(jī)械應(yīng)變、壓力、溫度和熱圖像的一個(gè)或多個(gè)，并且監(jiān)測(cè)管子的操作條件。該方法包括：在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間接收管子的壓力、機(jī)械應(yīng)變、溫度和紅外光子計(jì)數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)；識(shí)別壓力、機(jī)械應(yīng)變、溫度和紅外光子計(jì)數(shù)與之有關(guān)的管子的段；以及監(jiān)測(cè)管子的操作條件。
【IPC分類】G01L1/24, G01N25/72, G01B11/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105102921
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380073488
【發(fā)明人】楊興煒, A.庫(kù)馬, A.肯, 王光華
【申請(qǐng)人】通用電氣公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2013年12月20日
【公告號(hào)】CA2799869A1, US20150330866, WO2014100523A1