CN107989853A - 一种液压启闭机远程在线检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压启闭机远程在线检测系统及检测方法，包括闸门、销座、销轴、启闭油缸、油箱、油泵、比例溢流阀、液压控制系统、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、压力表、数据处理及控制系统、数据远传装置及管路等。本发明在液压启闭机系统中加入比例溢流阀及第一压力传感器，并在启闭油缸的上下腔进油口管路上安装了第二压力传感器和第三压力传感器。在闸门关闭状态下，控制中心远程操作液压启闭机系统实现低压运行和油源的高压测试，检测液压启闭机系统的工作状态，保证液压启闭机系统的工作性能，在发生洪涝灾害时，保证液压启闭机系统能够正常工作，可靠启闭闸门，实现泄洪，保护人民群众的财产及生命的安全。

Description

一种液压启闭机远程在线检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及一种液压启闭机远程在线检测系统及检测方法，属于电气与机电技术领域。

背景技术

目前，在水利工程中大量使用闸门，而闸门的提升和关闭普遍使用液压启闭机系统，依靠液压系统提供动力，驱动启闭油缸产生上下动作，带动闸门上下运动，实现闸门的提升和关闭。在水利工程中，很多闸门是不经常启闭的，有的需要几年甚至十几年才开启一次，比如用于蓄水和泄洪的闸门，平时的任务是蓄水，所以闸门始终是关闭的，只有在发生洪涝灾害时才会开启闸门，实现泄洪。对于这些蓄水闸门，不能通过启闭闸门来检测液压启闭机系统是否能够正常工作，而液压系统如果长时间不工作会产生故障，当发生洪涝灾害时，液压启闭机系统可能无法正常工作，闸门无法打开，由于水头过高，导致大坝、堤岸垮塌，产生严重的洪涝灾害，甚至最终需要炸掉闸门才能够实现泄洪，为了能够在闸门关闭状态下，检测液压启闭机系统的工作状态，保证液压启闭机系统的工作性能，本发明提出一种技术方案，在液压启闭机系统中加入比例溢流阀及第一压力传感器，并在启闭油缸的上下腔进油口管路上安装了第二压力传感器和第三压力传感器。在闸门关闭状态下，控制中心远程操作液压启闭机系统实现低压运行和油源的高压测试，检测液压启闭机系统的工作状态，保证液压启闭机系统的工作性能，在发生洪涝灾害时，保证液压启闭机系统能够正常工作，可靠启闭闸门，实现泄洪，保护人民群众的财产及生命的安全。

发明内容

发明目的：对于蓄水闸门，平时的任务是蓄水，所以闸门始终是关闭的，只有在发生洪涝灾害时才会开启闸门，实现泄洪。在闸门关闭状态下，为了能够检测液压启闭机系统的工作状态，保证液压启闭机系统的工作性能，本发明提出一种液压启闭机远程在线检测系统及检测方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种液压启闭机远程在线检测系统，包括闸门、销座、销轴、启闭油缸、油箱、油泵、比例溢流阀、液压控制系统、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、压力表、数据处理及控制系统、数据远传装置及若干管路；所述若干管路包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路、第六管路、第七管路、第八管路；所述启闭油缸包括启闭油缸活塞杆、启闭油缸活塞，所述启闭油缸活塞安装在启闭油缸的缸体内，并把启闭油缸的内腔分割成启闭油缸下工作腔和启闭油缸上工作腔，所述启闭油缸活塞杆上端与启闭油缸活塞相连接，下端通过销轴和销座与闸门相连接，通过驱动启闭油缸活塞杆和启闭油缸活塞的上下移动带动闸门上下运动，实现闸门的提升和关闭；所述油泵的吸油口通过第五管路与油箱相连通；所述油泵的出油口通过第一管路与液压控制系统的进油口相连通；所述比例溢流阀的进油口依次通过第七管路和第六管路与第一压力传感器相连通；所述比例溢流阀的出油口通过第八管路与油箱相连通；所述第七管路与第六管路相连通，并通过第六管路与第一管路相连通；所述液压控制系统的回油口通过第二管路与油箱相连通；所述液压控制系统的第一出油口通过第三管路与启闭油缸上工作腔相连通；所述液压控制系统的第二出油口第四管路与启闭油缸下工作腔相连通；所述第二压力传感器安装在第三管路上；所述第三压力传感器安装在第四管路上；所述数据处理及控制系统采集并处理来自第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器及启闭油缸上各类传感器的相关信号，再通过数据远传装置传送到控制中心，控制中心发送指令，通过数据远传装置传输到数据处理及控制系统，并操纵液压启闭机系统中的油泵、比例溢流阀、液压控制系统工作。

上述第一压力传感器是远传压力表、压力传感器中的一种。

上述第二压力传感器是远传压力表、压力传感器中的一种。

上述第三压力传感器是远传压力表、压力传感器中的一种。

一种液压启闭机远程在线检测方法，利用权上述的系统，其步骤如下：

（1）、在液压启闭机安装或者改造后，对液压启闭机进行调试过程中，首先通过数据处理及控制系统，设定比例溢流阀的指令信号为零；然后，启动油泵，指令操作液压控制系统，使得油泵的出油通过第一管路、液压控制系统、第四管路进入启闭油缸下工作腔，再逐步加大比例溢流阀的指令信号，系统压力逐步上升，数据处理及控制系统采集到的第一压力传感器和第三压力传感器的压力信号也随之加大，当系统压力上升到一定值时，启闭油缸通过启闭油缸活塞、启闭油缸活塞杆、销轴和销座，带动闸门向上提升，数据处理及控制系统记录此时第三压力传感器的压力信号，也就是闸门的开启压力Pk，并记录与开启压力Pk对应的比例溢流阀的指令信号值Uk，根据开启压力Pk，数据处理及控制系统自动设定液压启闭机在线检测系统的测试压力Pk，使得测试压力Pk为闸门开启压力Pk的一半，同时，通过数据处理及控制系统，找出与测试压力Pk对应的比例溢流阀的指令信号值Uk，并保证在测试压力Pk的作用下，闸门无法实现开启动作；

（2）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机开启过程的远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置传输到数据处理及控制系统，首先设定比例溢流阀的指令信号为零，然后，启动油泵，通过操作液压控制系统，使得油泵的出油通过第一管路、液压控制系统、第四管路进入启闭油缸下工作腔，再逐步加大比例溢流阀的指令信号，使得比例溢流阀的指令信号值达到Uk，数据处理及控制系统自动采集第三压力传感器的压力信号，通过数据远传装置传输到控制中心，控制中心分析第三压力传感器的压力信号是否随之加大，并达到测试压力Pk，如果第三压力传感器的压力信号值大致能够达到测试压力Pk，说明液压启闭机的油泵、比例溢流阀、液压控制系统、启闭油缸，在液压启闭机的开启过程，能够实现正常工作，否则，需要对液压启闭机系统进行检修；

（3）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机的关闭过程远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置传输到数据处理及控制系统，首先设定比例溢流阀的指令信号为零，然后，启动油泵，通过操作液压控制系统，使得油泵的出油通过第一管路、液压控制系统、第三管路进入启闭油缸上工作腔，再逐步加大比例溢流阀的指令信号，使得比例溢流阀的指令信号值达到Uk，数据处理及控制系统自动采集第二压力传感器的压力信号，通过数据远传装置传输到控制中心，控制中心分析第二压力传感器的压力信号是否随之加大，并达到测试压力Pk，如果第二压力传感器的压力信号值大致能够达到测试压力Pk，说明液压启闭机的油泵、比例溢流阀、液压控制系统、启闭油缸，在液压启闭机的关闭过程，能够实现正常工作，否则，需要对液压启闭机系统进行检修；

（4）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机系统压力的远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置传输到数据处理及控制系统，首先设定比例溢流阀的指令信号为零，液压控制系统处于关闭状态，然后，启动油泵，油泵的出油只能够通过第一管路、第六管路、第七管路、比例溢流阀、第八管路回到油箱，逐步加大比例溢流阀的指令信号，使得比例溢流阀的指令信号值达到Uk，数据处理及控制系统自动采集第一压力传感器的压力信号，通过数据远传装置传输到控制中心，控制中心分析第一压力传感器的压力信号是否随之加大，并达到开启压力Pk，如果第一压力传感器的压力信号值大致能够达到开启压力Pk，说明液压启闭机的油泵、比例溢流阀能够实现正常工作，液压启闭机系统压力正常，否则，需要对液压启闭机系统进行检修。

本发明的有益效果如下：

在液压启闭机系统中加入比例溢流阀及第一压力传感器，并在启闭油缸的上下腔进油口管路上安装了第二压力传感器和第三压力传感器。在闸门关闭状态下，控制中心远程操作液压启闭机系统实现低压运行和油源的高压测试，检测液压启闭机系统的工作状态，保证液压启闭机系统的工作性能，在发生洪涝灾害时，保证液压启闭机系统能够正常工作，可靠启闭闸门，实现泄洪，保护人民群众的财产及生命的安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种液压启闭机远程在线检测系统，包括闸门1、销座2、销轴3、启闭油缸4、油箱5、油泵6、比例溢流阀7、液压控制系统11、第一压力传感器8、第二压力传感器9、第三压力传感器10、压力表12、数据处理及控制系统13、数据远传装置14及若干管路；所述若干管路包括第一管路11-1、第二管路11-2、第三管路11-3、第四管路11-4、第五管路6-1、第六管路6-2、第七管路7-1、第八管路7-2；所述启闭油缸4包括启闭油缸活塞杆4-3、启闭油缸活塞4-4，所述启闭油缸活塞4-4安装在启闭油缸4的缸体内，并把启闭油缸4的内腔分割成启闭油缸下工作腔4-2和启闭油缸上工作腔4-1，所述启闭油缸活塞杆4-3上端与启闭油缸活塞4-4相连接，下端通过销轴3和销座2与闸门1相连接，通过驱动启闭油缸活塞杆4-3和启闭油缸活塞4-4的上下移动带动闸门1上下运动，实现闸门1的提升和关闭；所述油泵6的吸油口通过第五管路6-1与油箱5相连通；所述油泵6的出油口通过第一管路11-1与液压控制系统11的进油口相连通；所述比例溢流阀7的进油口依次通过第七管路7-1和第六管路6-2与第一压力传感器8相连通；所述比例溢流阀7的出油口通过第八管路7-2与油箱5相连通；所述第七管路7-1与第六管路6-2相连通，并通过第六管路6-2与第一管路11-1相连通；所述液压控制系统11的回油口通过第二管路11-2与油箱5相连通；所述液压控制系统11的第一出油口通过第三管路11-3与启闭油缸上工作腔4-1相连通；所述液压控制系统11的第二出油口第四管路11-4与启闭油缸下工作腔4-2相连通；所述第二压力传感器9安装在第三管路11-3上；所述第三压力传感器10安装在第四管路11-4上；所述数据处理及控制系统13采集并处理来自第一压力传感器8、第二压力传感器9、第三压力传感器10及启闭油缸4上各类传感器的相关信号，再通过数据远传装置14传送到控制中心，控制中心发送指令，通过数据远传装置14传输到数据处理及控制系统13，并操纵液压启闭机系统中的油泵6、比例溢流阀7、液压控制系统11工作。

上述第一压力传感器8是远传压力表、压力传感器中的一种。

上述第二压力传感器9是远传压力表、压力传感器中的一种。

上述第三压力传感器10是远传压力表、压力传感器中的一种。

一种液压启闭机远程在线检测方法，利用权上述的系统，其步骤如下：

（1）、在液压启闭机安装或者改造后，对液压启闭机进行调试过程中，首先通过数据处理及控制系统13，设定比例溢流阀7的指令信号为零；然后，启动油泵6，指令操作液压控制系统11，使得油泵6的出油通过第一管路11-1、液压控制系统11、第四管路11-4进入启闭油缸下工作腔4-2，再逐步加大比例溢流阀7的指令信号，系统压力逐步上升，数据处理及控制系统13采集到的第一压力传感器8和第三压力传感器10的压力信号也随之加大，当系统压力上升到一定值时，启闭油缸4通过启闭油缸活塞4-4、启闭油缸活塞杆4-3、销轴3和销座2，带动闸门1向上提升，数据处理及控制系统13记录此时第三压力传感器10的压力信号，也就是闸门1的开启压力Pk0，并记录与开启压力Pk0对应的比例溢流阀7的指令信号值Uk0，根据开启压力Pk0，数据处理及控制系统13自动设定液压启闭机在线检测系统的测试压力Pk1，使得测试压力Pk1为闸门1开启压力Pk0的一半，同时，通过数据处理及控制系统13，找出与测试压力Pk1对应的比例溢流阀7的指令信号值Uk1，并保证在测试压力Pk1的作用下，闸门1无法实现开启动作；

（2）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机开启过程的远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置14传输到数据处理及控制系统13，首先设定比例溢流阀7的指令信号为零，然后，启动油泵6，通过操作液压控制系统11，使得油泵6的出油通过第一管路11-1、液压控制系统11、第四管路11-4进入启闭油缸下工作腔4-2，再逐步加大比例溢流阀7的指令信号，使得比例溢流阀7的指令信号值达到Uk1，数据处理及控制系统13自动采集第三压力传感器10的压力信号，通过数据远传装置14传输到控制中心，控制中心分析第三压力传感器10的压力信号是否随之加大，并达到测试压力Pk1，如果第三压力传感器10的压力信号值大致能够达到测试压力Pk1，说明液压启闭机的油泵6、比例溢流阀7、液压控制系统11、启闭油缸4，在液压启闭机的开启过程，能够实现正常工作，否则，需要对液压启闭机系统进行检修；

（3）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机的关闭过程远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置14传输到数据处理及控制系统13，首先设定比例溢流阀7的指令信号为零，然后，启动油泵6，通过操作液压控制系统11，使得油泵6的出油通过第一管路11-1、液压控制系统11、第三管路11-3进入启闭油缸上工作腔4-1，再逐步加大比例溢流阀7的指令信号，使得比例溢流阀7的指令信号值达到Uk1，数据处理及控制系统13自动采集第二压力传感器9的压力信号，通过数据远传装置14传输到控制中心，控制中心分析第二压力传感器9的压力信号是否随之加大，并达到测试压力Pk1，如果第二压力传感器9的压力信号值大致能够达到测试压力Pk1，说明液压启闭机的油泵6、比例溢流阀7、液压控制系统11、启闭油缸4，在液压启闭机的关闭过程，能够实现正常工作，否则，需要对液压启闭机系统进行检修；

（4）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机系统压力的远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置14传输到数据处理及控制系统13，首先设定比例溢流阀7的指令信号为零，液压控制系统11处于关闭状态，然后，启动油泵6，油泵6的出油只能够通过第一管路11-1、第六管路6-2、第七管路7-1、比例溢流阀7、第八管路7-2回到油箱5，逐步加大比例溢流阀7的指令信号，使得比例溢流阀7的指令信号值达到Uk0，数据处理及控制系统13自动采集第一压力传感器8的压力信号，通过数据远传装置14传输到控制中心，控制中心分析第一压力传感器8的压力信号是否随之加大，并达到开启压力Pk0，如果第一压力传感器8的压力信号值大致能够达到开启压力Pk0，说明液压启闭机的油泵6、比例溢流阀7能够实现正常工作，液压启闭机系统压力正常，否则，需要对液压启闭机系统进行检修。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种液压启闭机远程在线检测系统，其特征在于：包括闸门（1）、销座（2）、销轴（3）、启闭油缸（4）、油箱（5）、油泵（6）、比例溢流阀（7）、液压控制系统（11）、第一压力传感器（8）、第二压力传感器（9）、第三压力传感器（10）、压力表（12）、数据处理及控制系统（13）、数据远传装置（14）及若干管路；所述若干管路包括第一管路（11-1）、第二管路（11-2）、第三管路（11-3）、第四管路（11-4）、第五管路（6-1）、第六管路（6-2）、第七管路（7-1）、第八管路（7-2）；所述启闭油缸（4）包括启闭油缸活塞杆（4-3）、启闭油缸活塞（4-4），所述启闭油缸活塞（4-4）安装在启闭油缸（4）的缸体内，并把启闭油缸（4）的内腔分割成启闭油缸下工作腔（4-2）和启闭油缸上工作腔（4-1），所述启闭油缸活塞杆（4-3）上端与启闭油缸活塞（4-4）相连接，下端通过销轴（3）和销座（2）与闸门（1）相连接，通过驱动启闭油缸活塞杆（4-3）和启闭油缸活塞（4-4）的上下移动带动闸门（1）上下运动，实现闸门（1）的提升和关闭；所述油泵（6）的吸油口通过第五管路（6-1）与油箱（5）相连通；所述油泵（6）的出油口通过第一管路（11-1）与液压控制系统（11）的进油口相连通；所述比例溢流阀（7）的进油口依次通过第七管路（7-1）和第六管路（6-2）与第一压力传感器（8）相连通；所述比例溢流阀（7）的出油口通过第八管路（7-2）与油箱（5）相连通；所述第七管路（7-1）与第六管路（6-2）相连通，并通过第六管路（6-2）与第一管路（11-1）相连通；所述液压控制系统（11）的回油口通过第二管路（11-2）与油箱（5）相连通；所述液压控制系统（11）的第一出油口通过第三管路（11-3）与启闭油缸上工作腔（4-1）相连通；所述液压控制系统（11）的第二出油口第四管路（11-4）与启闭油缸下工作腔（4-2）相连通；所述第二压力传感器（9）安装在第三管路（11-3）上；所述第三压力传感器（10）安装在第四管路（11-4）上；所述数据处理及控制系统（13）采集并处理来自第一压力传感器（8）、第二压力传感器（9）、第三压力传感器（10）及启闭油缸（4）上各类传感器的相关信号，再通过数据远传装置（14）传送到控制中心，控制中心发送指令，通过数据远传装置（14）传输到数据处理及控制系统（13），并操纵液压启闭机系统中的油泵（6）、比例溢流阀（7）、液压控制系统（11）工作。

2.根据权利要求1所述的液压启闭机在线检测系统，其特征在于：所述第一压力传感器（8）是远传压力表、压力传感器中的一种。

3.根据权利要求1所述的液压启闭机在线检测系统，其特征在于：所述第二压力传感器（9）是远传压力表、压力传感器中的一种。

4.根据权利要求1所述的液压启闭机在线检测系统，其特征在于：所述第三压力传感器（10）是远传压力表、压力传感器中的一种。

5.一种液压启闭机远程在线检测方法，其特征在于利用权利要求1所述的系统，其步骤如下：

（1）、在液压启闭机安装或者改造后，对液压启闭机进行调试过程中，首先通过数据处理及控制系统（13），设定比例溢流阀（7）的指令信号为零；然后，启动油泵（6），指令操作液压控制系统（11），使得油泵（6）的出油通过第一管路（11-1）、液压控制系统（11）、第四管路（11-4）进入启闭油缸下工作腔（4-2），再逐步加大比例溢流阀（7）的指令信号，系统压力逐步上升，数据处理及控制系统（13）采集到的第一压力传感器（8）和第三压力传感器（10）的压力信号也随之加大，当系统压力上升到一定值时，启闭油缸（4）通过启闭油缸活塞（4-4）、启闭油缸活塞杆（4-3）、销轴（3）和销座（2），带动闸门（1）向上提升，数据处理及控制系统（13）记录此时第三压力传感器（10）的压力信号，也就是闸门（1）的开启压力Pk0，并记录与开启压力Pk0对应的比例溢流阀（7）的指令信号值Uk0，根据开启压力Pk0，数据处理及控制系统（13）自动设定液压启闭机在线检测系统的测试压力Pk1，使得测试压力Pk1为闸门（1）开启压力Pk0的一半，同时，通过数据处理及控制系统（13），找出与测试压力Pk1对应的比例溢流阀（7）的指令信号值Uk1，并保证在测试压力Pk1的作用下，闸门（1）无法实现开启动作；

（2）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机开启过程的远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置（14）传输到数据处理及控制系统（13），首先设定比例溢流阀（7）的指令信号为零，然后，启动油泵（6），通过操作液压控制系统（11），使得油泵（6）的出油通过第一管路（11-1）、液压控制系统（11）、第四管路（11-4）进入启闭油缸下工作腔（4-2），再逐步加大比例溢流阀（7）的指令信号，使得比例溢流阀（7）的指令信号值达到Uk1，数据处理及控制系统（13）自动采集第三压力传感器（10）的压力信号，通过数据远传装置（14）传输到控制中心，控制中心分析第三压力传感器（10）的压力信号是否随之加大，并达到测试压力Pk1，如果第三压力传感器（10）的压力信号值大致能够达到测试压力Pk1，说明液压启闭机的油泵（6）、比例溢流阀（7）、液压控制系统（11）、启闭油缸（4），在液压启闭机的开启过程，能够实现正常工作，否则，需要对液压启闭机系统进行检修；

（3）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机的关闭过程远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置（14）传输到数据处理及控制系统（13），首先设定比例溢流阀（7）的指令信号为零，然后，启动油泵（6），通过操作液压控制系统（11），使得油泵（6）的出油通过第一管路（11-1）、液压控制系统（11）、第三管路（11-3）进入启闭油缸上工作腔（4-1），再逐步加大比例溢流阀（7）的指令信号，使得比例溢流阀（7）的指令信号值达到Uk1，数据处理及控制系统（13）自动采集第二压力传感器（9）的压力信号，通过数据远传装置（14）传输到控制中心，控制中心分析第二压力传感器（9）的压力信号是否随之加大，并达到测试压力Pk1，如果第二压力传感器（9）的压力信号值大致能够达到测试压力Pk1，说明液压启闭机的油泵（6）、比例溢流阀（7）、液压控制系统（11）、启闭油缸（4），在液压启闭机的关闭过程，能够实现正常工作，否则，需要对液压启闭机系统进行检修；

（4）、液压启闭机在关闭状态进行远程在线检测，液压启闭机系统压力的远程在线检测，控制中心发送指令，通过数据远传装置（14）传输到数据处理及控制系统（13），首先设定比例溢流阀（7）的指令信号为零，液压控制系统（11）处于关闭状态，然后，启动油泵（6），油泵（6）的出油只能够通过第一管路（11-1）、第六管路（6-2）、第七管路（7-1）、比例溢流阀（7）、第八管路（7-2）回到油箱（5），逐步加大比例溢流阀（7）的指令信号，使得比例溢流阀（7）的指令信号值达到Uk0，数据处理及控制系统（13）自动采集第一压力传感器（8）的压力信号，通过数据远传装置（14）传输到控制中心，控制中心分析第一压力传感器（8）的压力信号是否随之加大，并达到开启压力Pk0，如果第一压力传感器（8）的压力信号值大致能够达到开启压力Pk0，说明液压启闭机的油泵（6）、比例溢流阀（7）能够实现正常工作，液压启闭机系统压力正常，否则，需要对液压启闭机系统进行检修。