CN217765081U - 一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统 - Google Patents
一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217765081U CN217765081U CN202222122721.2U CN202222122721U CN217765081U CN 217765081 U CN217765081 U CN 217765081U CN 202222122721 U CN202222122721 U CN 202222122721U CN 217765081 U CN217765081 U CN 217765081U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detection module
- sensor
- stress
- detecting
- acoustic emission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型属于船闸监测技术领域，提供了一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，包括后台服务器，与所述后台服务器通信的数据采集器，以及与所述数据采集器连接的传感器监测模块；所述传感器监测模块包括应力检测模块、变形检测模块、水流扰动检测模块和声发射检测模块。本实用新型经过对人字闸门的典型故障进行分析，根据底枢蘑菇头受损、顶枢拉杆和背拉杆事故、闸门变形、局部焊缝开裂等事故原因，设置具有针对性的声发射检测模块、应力检测模块、变形检测模块和水流扰动检测模块，通过传感器结合数据采集器和后台服务器实现对上述测点的实时在线监测，从而有效地解决了现有技术所存在的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于船闸监测技术领域，具体的说，是涉及一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统。
背景技术
在船闸运行时，人字闸门在水压力、水流扰动和船只撞击等因素的共同影响下可能会受到损伤，在长期的运行及水流扰动的作用下，将导致人字闸门出现诸如：底轴磨损、拉杆断裂、局部焊缝开裂等典型故障。为了保证船闸的安全运行，需要对船闸人字闸门进行运行维护，目前，现有技术所采取的运行维护手段一般是巡检或定检，其主要存在以下缺陷：检测手段主要依靠工作人员视听判断，不仅工作量大、效率低，而且极度依赖人工经验，检测准确性差，存在漏检、误判等风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，以解决现有技术所存在的检测手段主要依靠工作人员视听判断的难题，现有技术不仅工作量大、效率低，而且极度依赖人工经验，检测准确性差，存在漏检、误判等风险的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，包括后台服务器，与所述后台服务器通信的数据采集器，以及与所述数据采集器连接的传感器监测模块；所述传感器监测模块包括应力检测模块、变形检测模块、水流扰动检测模块和声发射检测模块；所述传感器监测模块包括应力检测模块、变形检测模块、水流扰动检测模块和声发射检测模块的信号输出端连接所述数据采集器的信号输出端。
具体的说，所述应力检测模块包括：
第一表面应力传感器，用于检测背拉杆应力；
第二表面应力传感器，用于检测顶枢拉杆应力；
第三表面应变传感器，用于检测主梁和门轴柱应力；
第四表面应变传感器，用于检测吊耳应力。
具体的说，所述变形检测模块包括：
倾角传感器，用于检测人字闸门运行过程的倾斜量；
激光扰度仪，用于检测人字闸门的跳动量。
具体的说，所述水流扰动检测模块包括：
第一三向加速度传感器，用于检测蘑菇头轴承瓦支撑板振动；
第二三向加速度传感器，用于检测斜接柱下部振动；
第三三向加速度传感器，用于检测下主梁腹板位置振动。
具体的说，所述声发射检测模块包括：
第一声发射传感器，用于检测底枢轴承的摩擦面；
第二声发射传感器，用于检测顶枢轴承的摩擦面。
在进一步的优选方案中，还包括与所述后台服务器通信的报警和预警模块。
与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
本实用新型经过对人字闸门的典型故障进行分析，根据底枢蘑菇头受损、顶枢拉杆和背拉杆事故、闸门变形、局部焊缝开裂等事故原因，设置具有针对性的声发射检测模块、应力检测模块、变形检测模块和水流扰动检测模块，通过传感器结合数据采集器和后台服务器实现对上述测点的实时在线监测，从而有效地解决了现有技术所存在的问题。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
其中，附图标记所对应的名称如下：1-后台服务器、2-报警和预警模块、3-数据采集器、4-应力检测模块、5-变形检测模块、6-水流扰动检测模块、7-声发射检测模块；
41-第一表面应力传感器、42-第二表面应力传感器、43-第三表面应变传感器、44-第四表面应变传感器；
51-倾角传感器、52-激光扰度仪；
61-第一三向加速度传感器、62-第二三向加速度传感器、63-第三三向加速度传感器；
71-第一声发射传感器、72-第二声发射传感器。
具体实施方式
为了使得本领域技术人员对本实用新型有更清晰的认知和了解，以下结合实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。应当知晓的，下述所描述的具体实施例只是用于解释本实用新型，方便理解，本实用新型所提供的技术方案并不局限于下述实施例所提供的技术方案，实施例所提供的技术方案也不应当限制本实用新型的保护范围。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，该监测系统主要包括三部分：后台服务器，主要用于接收传感器的检测数据；数据采集器，即传感器数据采集器，主要用于采集传感器所检测的数据，并对数据进行数据处理(例如：数据去噪)，然后将处理后的传感器数据传输至后台服务器；传感器监测模块，属于监测执行端，主要根据不同的测点实时采集传感器信号数据，然后将传感器信号数据传输至数据采集器。在进一步的优选方案中，还包括与后台服务器通信的报警和预警模块，后台服务器设置报警和/或预警阈值，当传感器监测模块的检测结果超过阈值后，报警和预警模块执行报警和/或预警。
本实用新型的发明人经过对人字闸门的典型故障进行分析，设计了人字闸门事故类型与监测之间的对应关系，如下表所示：
| 事故类型 | 监测对应 |
| 底枢蘑菇头受损 | 声发射监测 |
| 顶枢拉杆、背拉杆事故 | 应力监测 |
| 闸门变形 | 变形监测 |
| 局部焊缝开裂 | 水流扰动监测 |
基于上表所呈现的事故类型与监测之间的对应关系，本实施例中传感器监测模块设计具有针对性的各检测模块，具体包括如下：应力检测模块、变形检测模块、水流扰动检测模块和声发射检测模块；通过上述检测模块实现对人字闸门全方位的实时在线监测。
在进一步的实施方案中，本实施例还提供了各检测模块的具体构成，具体如下：
一、应力检测模块
应力检测模块包括有：第一表面应力传感器，用于检测背拉杆应力；第二表面应力传感器，用于检测顶枢拉杆应力；第三表面应变传感器，用于检测主梁和门轴柱应力；第四表面应变传感器，用于检测吊耳应力；表面应变传感器的型号不作特别限定，本领域技术人员可采用市面上成熟的表面应变传感器；在进一步的优选方案中，表面应变传感器优选型号为ROMS-T910C。根据本实施例所设计的应力检测模块及匹配的检测测点，实现对人字闸门的应力监测。
基于应力检测模块的报警/预警的设置示例如下：
二、变形检测模块
变形检测模块包括有：倾角传感器，用于检测人字闸门运行过程的倾斜量；激光扰度仪，用于检测人字闸门的跳动量。根据本实施例所设计的变形检测模块及匹配的检测测点，实现对人字闸门的变形监测。
基于变形检测模块的报警/预警的设置示例如下：(1)跳动量：根据图纸或者设计说明书，当跳动量超标时，实现预警和/或报警；(2)运行姿态：根据图纸或者设计说明书，当两个方向的倾斜量超标时，实现预警和/或报警。
三、水流扰动检测模块
水流扰动检测模块包括有：第一三向加速度传感器，用于检测蘑菇头轴承瓦支撑板振动；第二三向加速度传感器，用于检测斜接柱下部振动；第三三向加速度传感器，用于检测下主梁腹板位置振动；三向加速度传感器型号不作特别限定，本领域技术人员可采用市面上成熟的三向加速度传感器；在进一步的优选方案中，三向加速度传感器优选型号ROMS-G-Ⅲ。根据本实施例所设计的水流扰动检测模块及匹配的检测测点，实现对人字闸门的水流扰动监测。
基于水流扰动检测模块的报警/预警的设置示例如下(依据NB/T10859-2021《水电工程金属结构设备在线监测技术条件》)：(1)频率报警，当运行过程中发生共振时，进行预警和/或报警；(2)位移报警，当震动烈度超标时，进行预警和/或报警；(3)综合报警，LogA＜3.14—1.16Logf，当等式不成立时，进行预警和/或报警。
四、声发射检测模块
声发射检测模块包括：第一声发射传感器，用于检测底枢轴承的摩擦面，其设置位置具体为底枢与底梁连接部位腹板上部；第二声发射传感器，用于检测顶枢轴承的摩擦面，其设置位置具体为顶枢转铰顶部。声发射传感器型号不作特别限定，本领域技术人员可采用市面上成熟的声发射传感器；在进一步的优选方案中，声发射传感器优选型号ROMS-AV-S。通过声发射检测模块监测底枢、顶枢蘑菇头轴承的摩擦面，可定性监测出轴承的干摩擦、母材裂纹、磨损、胶合等缺陷。
基于声发射检测模块的报警/预警的设置示例如下：(1)过程报警，运行过程，针对冲击波和杂波进行报警/预警；(2)趋势报警，长周期运行后，趋势分析，根据趋势分析结果报警/预警。
以了上所述即为本实用新型的优选实施方案。应当说明的是，本领域技术人员，在不脱离本实用新型的设计原理及技术方案的前提下，还可以作出若干的改进，而这些改进也应当视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，其特征在于，包括后台服务器(1)，与所述后台服务器(1)通信的数据采集器(3)，以及与所述数据采集器(3)连接的传感器监测模块；所述传感器监测模块包括应力检测模块(4)、变形检测模块(5)、水流扰动检测模块(6)和声发射检测模块(7)；所述传感器监测模块包括应力检测模块(4)、变形检测模块(5)、水流扰动检测模块(6)和声发射检测模块(7)的信号输出端连接所述数据采集器(3)的信号输出端。
2.根据权利要求1所述的水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，其特征在于，所述应力检测模块(4)包括：
第一表面应力传感器(41)，用于检测背拉杆应力；
第二表面应力传感器(42)，用于检测顶枢拉杆应力；
第三表面应变传感器(43)，用于检测主梁和门轴柱应力；
第四表面应变传感器(44)，用于检测吊耳应力。
3.根据权利要求2所述的水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，其特征在于，所述变形检测模块(5)包括：
倾角传感器(51)，用于检测人字闸门运行过程的倾斜量；
激光扰度仪(52)，用于检测人字闸门的跳动量。
4.根据权利要求3所述的水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，其特征在于，所述水流扰动检测模块(6)包括：
第一三向加速度传感器(61)，用于检测蘑菇头轴承瓦支撑板振动；
第二三向加速度传感器(62)，用于检测斜接柱下部振动；
第三三向加速度传感器(63)，用于检测下主梁腹板位置振动。
5.根据权利要求4所述的水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，其特征在于，所述声发射检测模块(7)包括：
第一声发射传感器(71)，用于检测底枢轴承的摩擦面；
第二声发射传感器(72)，用于检测顶枢轴承的摩擦面。
6.根据权利要求1～5任一项所述的水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统，其特征在于，还包括与所述后台服务器(1)通信的报警和预警模块(2)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222122721.2U CN217765081U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222122721.2U CN217765081U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217765081U true CN217765081U (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=83879419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222122721.2U Active CN217765081U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217765081U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117490916A (zh) * | 2023-09-20 | 2024-02-02 | 江苏微之润智能技术有限公司 | 一种闸门平衡度检测方法、装置及存储介质 |
-
2022
- 2022-08-12 CN CN202222122721.2U patent/CN217765081U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117490916A (zh) * | 2023-09-20 | 2024-02-02 | 江苏微之润智能技术有限公司 | 一种闸门平衡度检测方法、装置及存储介质 |
| CN117490916B (zh) * | 2023-09-20 | 2024-04-26 | 江苏微之润智能技术有限公司 | 一种闸门平衡度检测方法、装置及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN217765081U (zh) | 一种水利水电工程用船闸人字闸门实时在线监测系统 | |
| CN202494662U (zh) | 钢丝绳实时无损检测装置 | |
| CN214306366U (zh) | 一种管道振动测量用加速度传感器固定装置 | |
| CN104296986A (zh) | 一种基于附加子结构的螺栓连接状态监测方法及其系统 | |
| CN102564875A (zh) | 基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳评估系统 | |
| CN110400447A (zh) | 一种预警螺栓工作异常的装置 | |
| CN104197993A (zh) | 一种造船龙门起重机结构健康监测与安全预警方法 | |
| CN102431918A (zh) | 一种判断塔机塔身钢结构损伤方位的方法 | |
| CN213749858U (zh) | 一种自动化水质监测装置 | |
| CN204124749U (zh) | 一种皮带撕裂探测装置 | |
| CN205887661U (zh) | 一种自动纠偏的支撑辊平衡装置 | |
| CN116292146B (zh) | 一种使用倾角传感器的塔筒安全诊断系统及方法 | |
| CN204831675U (zh) | 海上浮式风机系泊系统断裂失效预报系统 | |
| CN208083739U (zh) | 压力感应夹头 | |
| CN115235542A (zh) | 一种升船机承船厢在线监测方法及监测系统 | |
| CN203785660U (zh) | 一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置 | |
| CN201129623Y (zh) | 油气管道雷达安全预警系统 | |
| CN107664662B (zh) | 长距离钢轨损伤检测仪 | |
| CN206740014U (zh) | 一种杠杆百分表简易支架 | |
| CN214278000U (zh) | 一种适用于阀杆表面缺陷磁粉探伤装置 | |
| CN214887443U (zh) | 水轮发电机组顶盖螺栓失效监测与预警装置 | |
| CN113503231A (zh) | 一种风电机组变工况下塔架倾斜与基础沉降评估方法及系统 | |
| CN207703792U (zh) | 声发射塔吊安全检测系统 | |
| CN113686378A (zh) | 一种水轮机顶盖运行状态监测方法 | |
| CN220250938U (zh) | 一种基于gnss技术的岸坡变形监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |