蒸汽管道是火电机组中最重要的部件之一,由于高温高压作用,蒸汽管在运行的过程中会产生较大的位移。如果蒸汽管的位移过大,可能造成蒸汽管道破裂,导致极其严重的事故。因此,蒸汽管位移监测对电厂的正常运行意义重大。传统蒸汽管位移监测方法为针扎坐标格网,不仅效率低、工作量大,而且数据精度低、数据实时性差。本文基于以上背景,设计了一套基于近景摄影测量的主蒸汽管位移监测系统。首先,本文对非量测相机在位移监测、结构监测中的应用进行了研究,针对具体的蒸汽管位移监测,分析了蒸汽管的位移特点及监测环境。简要介绍了系统的功能需求和监测方案选择,从硬件系统、软件系统、数据流程等方面对系统进行了总体设计。针对蒸汽管位移监测的要求和位移特点,从相机、镜头、观测目标等方面进行了硬件参数的计算和硬件的选型改装,针对具体的监测点类型,介绍了硬件平台的搭建方法。相机采集的图像,需要经过中心定位、畸变改正、位移量解算等几个数据处理环节,对上述三个环节进行了研究。重点对系统中存在的几种误差进行了分析,包括:设计实验分析了光斑中心定位的精度,利用几何关系分析了观测目标平面与像平面之间的平行度安装误差、观测目标转动对位移量造成的误差、安装误差及中心定位误差造成的比例尺误差以及最终求得位移量的精度。完成了主蒸汽管位移监测的软件开发工作,并通过实验分析了位移量的监测精度,最后,结合实际主蒸汽管位移监测项目,介绍了本系统在其中的应用。本文使用非量测相机搭建了一套基于近景摄影测量技术的远程主蒸汽管位移精密测量系统,并通过理论和实验分析,证明其精度能达到设计要求。从而,为电厂的蒸汽管位移实时监测提供了一种高效可靠的方法。