光纖測振系統(tǒng)與圖像處理研究.pdf

1、隨著大電網(wǎng)與大電機的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)對安全可靠運行提出了越來越高的要求。振動狀態(tài)是衡量發(fā)電機能否持續(xù)可靠運行的重要指標(biāo)，傳統(tǒng)的測振方法精度差、誤差大、抗電磁干擾能力弱，已經(jīng)不能滿足大型汽輪發(fā)電機等強磁場環(huán)境下的振動測量要求，而光纖傳感器具有較強的抗電磁干擾能力、耐高溫、耐腐蝕、體積小、重量輕等優(yōu)點，因此可以利用光纖傳感器測量大型汽輪發(fā)電機的微振動。
　　 本文主要研究了光纖測振系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù);首先介紹了光纖傳感器，進行測振系

2、統(tǒng)整體設(shè)計，根據(jù)光纖的共振原理設(shè)計了光纖傳感器，研究得到光纖的固有頻率計算方法;對振動光纖進行受力分析，設(shè)計光纖連接器;利用光纖的共振特性提取出變化信號，將光通入到振動光纖中，大型設(shè)備的振動透鏡成像變?yōu)檎駝訄D像，此裝置能將0.02mm的微振動放大到10mm。然后在測振系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究過程中，研究了中值濾波算法的理論，結(jié)合邊緣檢測和中心加權(quán)中值濾波的優(yōu)點，改進一種中值濾波算法，利用該算法進行去噪處理，消除可能出現(xiàn)的椒鹽噪聲和邊緣噪聲;然

3、后對振動圖像進行二值化處理，將圖像中的振動軌跡和背景區(qū)域分離開來，提高振幅的測量精度;振幅在圖像數(shù)據(jù)中表現(xiàn)為像素之間的距離，根據(jù)像素與實際光纖長度的比例，定標(biāo)測量出實際的振幅。再介紹了光纖測振系統(tǒng)的軟件總體設(shè)計方案，在軟件實現(xiàn)過程中，利用單線程和多線程軟件實現(xiàn)進行對比，突出了面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，提高了代碼的安全性和重用性，并對系統(tǒng)界面進行設(shè)計和實現(xiàn)，利用系統(tǒng)對實際振動進行測量，測得結(jié)果完全能滿足工程要求。最后論文對所做的工作做了總結(jié)并提