SK6206Y1 - System for measuring deformation, especially of water gates and procedure for performing the measurement - Google Patents
System for measuring deformation, especially of water gates and procedure for performing the measurement Download PDFInfo
- Publication number
- SK6206Y1 SK6206Y1 SK207-2011U SK2072011U SK6206Y1 SK 6206 Y1 SK6206 Y1 SK 6206Y1 SK 2072011 U SK2072011 U SK 2072011U SK 6206 Y1 SK6206 Y1 SK 6206Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- measuring
- deformation
- measurement
- arm
- gate
- Prior art date
Links
Abstract
Description
SK 6206 Υ1SK 6206 Υ1
Oblasť technikyTechnical field
Technické riešenie sa týka systému na meranie deformácií, najmä vodných vrát a iných podobných predmetov, používaných na vodných dielach a v priemysle.The technical solution relates to a system for measuring deformations, in particular water gates and other similar objects used on water structures and in industry.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pri prevádzke vodných vrát na vodných dielach vzniká v dôsledku rozdielu pôsobiacich síl na steny vrát v procese napúšťania a vypúšťania plavebných komôr deformácia vrát. Spoľahlivá a bezpečná prevádzka vodného diela si vyžaduje trvalé sledovanie a záznam tejto deformácie. Pri zistení neštandardných hodnôt deformácie mimo rozsahu povolených, vypočítaných hodnôt je potrebný okamžitý zásah obsluhy do prevádzky komory. Na meranie deformácie sú používané tenzometrické merania. Počas prevádzky vrát sa toto meranie ukázalo ako značne nespoľahlivé. Samotné meranie bolo ovplyvňované okrem sledovanej meranej veličiny viacerými parazitnými vplyvmi. Išlo hlavne o pôsobenie vplyvu teploty na tenzometrické snímače najmä pri napúšťaní plavebnej komory. Keď boli vo vypustenom stave vráta v časti nad vodnou hladinou v letnom období zohriate na teplotu okolitého vzduchu, a potom sa pri napúšťaní pomerne rýchle ochladzovali stúpajúcou vodnou hladinou, nastali také rýchle zmeny teploty na jednotlivé tenzometrické snímače, že ani teplotné kompenzované zapojenie tenzometrov ich nedokázalo potlačiť a merací systém tieto vplyvy vyhodnotil ako nepovolené deformácie. Podobná situácia bola i v zime, keď vráta boli chladnejšie ako voda v plavebnej komore. Boli pozorovateľné aj vplyvy svietiaceho slnka striedavo zacláňaného a odcláňaného oblakmi na oblohe na hodnoty deformácií.In the operation of gates on water structures, the difference in the forces applied to the gates' walls during the filling and discharge of the lock chambers results in gates deformation. Reliable and safe operation of the waterworks requires constant monitoring and recording of this deformation. If non-standard deformation values are detected outside the allowed calculated values, immediate intervention of the operator into the chamber operation is necessary. Strain gauge measurements are used to measure deformation. During the operation of the door, this measurement proved to be considerably unreliable. The measurement itself was influenced in addition to the measured quantity by several parasitic influences. It was mainly the effect of temperature on strain gauges, especially when filling the lock chamber. When the door was discharged in the part above the water level during the summer period to the ambient air temperature and then cooled relatively quickly by the rising water level during the filling, such rapid changes of temperature to the individual strain gauge sensors occurred that even temperature compensated tensiometer connection failed and the measurement system evaluated these effects as unauthorized deformations. The situation was similar in winter, when the gate was colder than the water in the lock. The effects of the shining sun alternately obscured and deflected by clouds in the sky on the deformation values were also observable.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Uvedené nedostatky súčasného stavu techniky do značnej miery odstraňuje systém na meranie deformácií, najmä vodných vrát podľa technického riešenia, spočívajúci v meraní deformácie vrát v stanovených meracích bodoch s využitím laserového svetelného lúča. Tento lúč je vysielaný a prijímaný zdrojom s vyhodnotením odrazu - laserovým diaľkomerom umiestneným na polohovacom ramene v hornej časti vrát a vytvára meranie v jednej línii.These deficiencies of the prior art are largely eliminated by a system for measuring deformations, in particular water gates according to the invention, consisting in measuring the deformation of gates at specified measuring points using a laser light beam. This beam is transmitted and received by a reflection-evaluating source - a laser rangefinder located on the positioning arm at the top of the door and generates a single-line measurement.
Počas pohybu laserového diaľkomera po ramene sú identifikované odrazy laserového svetelného lúča postupne od jednotlivých meracích platničiek nastaviteľné umiestnených na konzolách, upevnených na vrátach v meracích bodoch a zaznamenáva sa pritom vzdialenosť pohyblivého ramena od počiatočnej polohy pohyblivého ramena v okamihu, keď sa zmenila vzdialenosť spätne odrazeného laserového svetelného lúča. Toto identifikuje moment, keď sa svetlo prestalo odrážať od danej meracej platničky a začalo sa odrážať od ďalšej meracej platničky. Na základe toho je presne zmeraná vodorovná poloha hrany meracej platničky. Po následnom softvérovom spracovaní je zistená deformácia v jednotlivých meracích bodoch.As the laser rangefinder moves along the arm, the reflections of the laser light beam are identified sequentially from the individual measuring plates adjustable on the brackets mounted on the gates at the measuring points, and the distance of the moving arm from the initial position of the moving arm is recorded. light beam. This identifies the moment when the light ceased to reflect from the given measuring plate and started to reflect from the next measuring plate. As a result, the horizontal position of the measuring plate edge is accurately measured. After subsequent software processing, deformation at individual measuring points is detected.
Postup merania: Po uzatvorení vrát bez napustenia vody sa spustí referenčné meranie. Vtedy sa zaznamená zameraním polohy referenčného bodu počiatočné naklonenie ramena so zdrojom laserového svetelného lúča v stave bez zaťaženia vrát a zamerajú sa počiatočné polohy meracích platničiek. Pri postupnom napúšťaní vody do plavebnej komory nastane zaťaženie vrát v dôsledku deformačnej sily. Pre každú líniu je laserový svetelný lúč vysielaný, prijímaný a vyhodnocovaný laserovým diaľkomerom na pohyblivom ramene. Toto rameno sa periodicky horizontálne pohybuje a zaznamenáva sa vzdialenosť ramena od počiatočnej polohy pohyblivého ramena pri dopade laserového svetelného lúča na meraciu hranu každej meracej platničky. Vzniknú tak údaje pre meranie deformácie v meracích bodoch na meracích platničkách v jednej meracej línii. Tieto sú v meracom systéme numericky spracované tak, že ich výsledkom je údaj o deformácii vrát vo všetkých meracích bodoch. Meracích systémov podľa obrázka č. 1 je vo vrátach celkove osem. Spolu je tak k dispozícii riadiacej veži vodného diela vo vizuálnej forme štyridsaťosem údajov o deformácii. Prekročenie kritických hodnôt je strážené alarmovým systémom.Measurement procedure: After closing the door without water filling, the reference measurement is started. In this case, by measuring the position of the reference point, the initial tilt of the arm with the laser light source in the no-load state of the gates is recorded and the initial positions of the measuring plates are measured. When the water is gradually filled into the lock chamber, the loading of the gates occurs due to the deformation force. For each line, a laser light beam is transmitted, received and evaluated by a laser rangefinder on the movable arm. This arm moves periodically horizontally and the distance of the arm from the initial position of the movable arm is recorded when the laser light beam strikes the measuring edge of each measuring plate. This produces data for measuring the deformation at the measuring points on the measuring plates in one measuring line. These are numerically processed in the measuring system so that they result in the deformation of the gates at all measuring points. The measurement systems according to FIG. 1 is eight in the gate. Together, the water tower control tower is available in visual form forty-eight deformation data. Exceeding of critical values is monitored by alarm system.
Na vrátach je nasadená sústava takýchto líniových meracích bodov s platničkami a sumárnym softvérovým spracovaním nameraných údajov je periodicky meraná celková deformácia vrát. Výsledky meraní sú ukladané do databázy a sú okamžite k dispozícii vo vizuálnej forme. Prekročenie kritických hodnôt je strážené alarmovým systémom. Systém umožňuje trvalý prístup k údajom, nameraným v ľubovoľnom čase merania.The gate is equipped with a set of such line measuring points with plates and the total software processing of measured data is periodically measured the total deformation of the door. The measurement results are stored in a database and are immediately available in visual form. Exceeding of critical values is monitored by alarm system. The system allows permanent access to the data measured at any time of measurement.
SK 6206 VISK 6206 VI
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Na obrázku č. 1 je zobrazený počiatočný stav jednej meracej línie vrát bez zaťaženia v okamihu merania deformácie meracieho bodu meracej platničky. Obrázok znázorňuje použitie šiestich meracích platničiek. Ich počet môže byť i ľubovoľne iný.In the picture no. 1 shows the initial state of one measuring line of the door without load at the moment of measuring the deformation of the measuring point of the measuring plate. The illustration shows the use of six measuring plates. The number may be arbitrarily different.
Na obrázku č. 2 je zobrazený stav v okamihu merania deformácie meracieho bodu meracej platničky 3 po zaťažení vrát v dôsledku tlaku vodnej hladiny napúšťanej plavebnej komory.In the picture no. 2 shows the state at the moment of measuring the deformation of the measuring point of the measuring plate 3 after loading of the gates due to the water level pressure of the impregnated lock chamber.
Príklady uskutočneniaEXAMPLES
Meranie deformácie na vrátach 10 plavebnej komory vodného diela spočíva v použití meracích platničiek 1,2, 3,4, 5, 6, nastaviteľné uložených na konzolách 21, 22. 21, 24.25, 26 referenčného bodu 7 pevne umiestneného na referenčnej konzole 27, pričom konzoly 21, 22. 23, 24. 25. 26. 27 sú nerozoberateľne upevnené na vrátach 10 plavebnej komory, vo vrchnej časti vrát 10 je umiestnené polohovacie rameno 9 s laserovým diaľkomerom 8.The measurement of the deformation at the gate of the waterway lock chamber consists of using the measuring plates 1,2, 3,4, 5, 6, adjustable on the brackets 21, 22, 21, 24.25, 26 of the reference point 7 fixedly fixed on the reference bracket 27, the brackets 21, 22, 23, 24, 25, 26 are permanently attached to the lock chamber gate 10, at the top of the gate 10 a positioning arm 9 with a laser rangefinder 8 is located.
Samotné meranie je uskutočnené na základe návrhu statika v štyroch líniách v každej časti vrát 10, celkove teda v ôsmich meracích líniách. Jedna meracia línia je tvorená meracími platničkami 1, 2, 3, 4, 5, 6, konzolami 21, 22. 23. 24. 25. 26 na upevnenie meracích platničiek 1, 2, 3, 4, 5, 6, referenčným bodom 2 umiestneným na referenčnej konzole 27 situovanej v spodnej časti vrát 10 s laserovým diaľkomerom 8 pohyblivo umiestneným na polohovacom ramene 9. Na vrátach 10 je o stenu nerozoberateľne upevnených ľubovoľný počet konzol 21, 22. 23. 24. 25. 26. Na týchto konzolách 21. 22, 23, 24, 25. 26 sú nastaviteľné upevnené meracie platničky 1, 2, 3, 4, 5, 6. Vo vrchnej časti vrát 10 je upevnené polohovacie rameno 9 s laserovým diaľkomerom 8.The measurement itself is carried out on the basis of a static design in four lines in each part of the door 10, in total in eight measurement lines. One measuring line consists of measuring plates 1, 2, 3, 4, 5, 6, brackets 21, 22, 23, 24, 25 for fixing the measuring plates 1, 2, 3, 4, 5, 6, reference point 2 located on the reference bracket 27 situated at the bottom of the door 10 with the laser rangefinder 8 movably mounted on the positioning arm 9. An arbitrary number of brackets 21, 22, 23, 24, 25, 26 are permanently attached to the wall 10. 22, 23, 24, 25, 26, adjustable measuring plates 1, 2, 3, 4, 5, 6 are adjustable. In the upper part of the door 10 a positioning arm 9 with a laser rangefinder 8 is fixed.
Po uzatvorení vrát 10 bez napustenia vody sa spustí referenčné meranie. Vtedy sa zaznamená zameraním polohy referenčného bodu 7 počiatočné naklonenie ramena 9 s laserovým diaľkomerom 8 v stave bez zaťaženia vrát 10 a zamerajú sa počiatočné polohy meracích platničiek 1, 2, 3, 4, 5, 6. Potom pri postupnom napúšťaní vody do plavebnej komory nastane zaťaženie vrát 10 v dôsledku deformačnej sily 11. Pre každú líniu je laserový svetelný lúč vysielaný laserovým diaľkomerom 8 na pohyblivom ramene 9. Toto rameno 9 sa periodicky horizontálne pohybuje a zaznamenáva sa vzdialenosť 12 pri dopade laserového svetelného lúča na meraciu hranu každej meracej platničky 1, 2, 3, 4, 5, 6 (na obrázku 2 je situácia v okamihu merania platničky 3). Vzniknú tak údaje pre meranie deformácie v meracích bodoch na meracích platničkách 1, 2, 3, 4, 5, 6 v jednej meracej línii. Tieto sú v meracom systéme numericky spracované tak, že ich výsledkom je údaj o deformácii vrát vo všetkých meracích bodoch. Meracích systémov podľa obrázka 1 je vo vrátach 10 celkove osem. Spolu je tak k dispozícii riadiacej veži vodného diela vo vizuálnej forme štyridsaťosem údajov o deformácii. Prekročenie kritických hodnôt je strážené alarmovým systémom. Systém umožňuje trvalý prístup k údajom, nameraným v ľubovoľnom čase merania. Zaznamenávané sú i údaje o výškach vodných hladín (horná a dolná) a pri periodickom priebehu merania sú spracované závislosti deformácie vrát 10 od výšky hladiny. Systém ďalej zaznamenáva aj ďalšie pomocné údaje - stavy otvorenia vrát 10 a teploty. Periodické meranie prebieha počas celého procesu zaťaženia vrát 10 (počas celého napúšťacieho a vypúšťacieho cyklu plavebnej komory)When the door 10 is closed without water filling, the reference measurement is started. Then, by measuring the position of the reference point 7, the initial inclination of the arm 9 with the laser rangefinder 8 in the no-load state of the gate 10 is recorded and the initial positions of the measuring plates 1, 2, 3, 4, 5, 6 are measured. the load of the gates 10 due to the deformation force 11. For each line, a laser light beam is transmitted by a laser rangefinder 8 on the movable arm 9. This arm 9 moves periodically horizontally and the distance 12 is recorded when the laser light beam strikes the measuring edge of each measuring plate 1. 2, 3, 4, 5, 6 (Figure 2 shows the situation at the moment of measurement of the plate 3). This provides data for measuring the deformation at the measuring points on the measuring plates 1, 2, 3, 4, 5, 6 in one measuring line. These are numerically processed in the measuring system so that they result in the deformation of the gates at all measuring points. The measurement systems of Figure 1 have a total of eight in the door 10. Together, the water tower control tower is available in visual form forty-eight deformation data. Exceeding of critical values is monitored by alarm system. The system allows permanent access to the data measured at any time of measurement. Data on water level heights (upper and lower) are also recorded, and during the periodic measurement, the dependence of the deformation of the gate 10 with the surface level is processed. The system also records additional auxiliary data - door opening states 10 and temperature. Periodic measurement takes place during the whole loading process of the gate 10 (during the entire loading and discharge cycle of the lock)
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Technické riešenie nachádza uplatnenie pri meraní deformácií vodných vrát vo vodnom hospodárstve, ale i celkove v priemysle pri meraní deformácií iných objektov. Toto riešenie je použiteľné i na merania, kde nie je možné merať deformácie s využitím laserového skenera z dôvodov členitej a rozsiahlej konštrukcie meraného telesa vnútri telesa a poveternostných alebo iných vplyvov zvonka telesa.The technical solution finds application in the measurement of deformations of water gates in water management, but also in industry when measuring deformations of other objects. This solution is also applicable for measurements where it is not possible to measure deformations using a laser scanner due to the rugged and extensive construction of the measured body inside the body and weather or other influences from outside the body.
NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK207-2011U SK6206Y1 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | System for measuring deformation, especially of water gates and procedure for performing the measurement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK207-2011U SK6206Y1 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | System for measuring deformation, especially of water gates and procedure for performing the measurement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK2072011U1 SK2072011U1 (en) | 2012-03-02 |
SK6206Y1 true SK6206Y1 (en) | 2012-08-06 |
Family
ID=45768656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK207-2011U SK6206Y1 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | System for measuring deformation, especially of water gates and procedure for performing the measurement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK6206Y1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105758325A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-13 | 杭州凯达电力建设有限公司 | Holding pole deformation measuring instrument |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113188434A (en) * | 2021-04-21 | 2021-07-30 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | Automatic monitoring system for surface deformation of water gate on soft foundation |
-
2011
- 2011-11-10 SK SK207-2011U patent/SK6206Y1/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105758325A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-13 | 杭州凯达电力建设有限公司 | Holding pole deformation measuring instrument |
CN105758325B (en) * | 2016-04-28 | 2018-01-26 | 杭州凯达电力建设有限公司 | A kind of pole distortion measurement instrument |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK2072011U1 (en) | 2012-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10627219B2 (en) | Apparatus and methods for monitoring movement of physical structures by laser deflection | |
US20170363504A1 (en) | System and method for determining the risk of failure of a structure | |
Lichti et al. | Comparison of digital photogrammetry and laser scanning | |
US20190390955A1 (en) | Method of vertical displacement measurement of building structural elements | |
CN106595537A (en) | Building safety state monitoring device based on BeiDou satellite and monitoring method thereof | |
CN103487350B (en) | Method for automatically lifting, weighing and measuring moisture content of ground surface combustible | |
SK6206Y1 (en) | System for measuring deformation, especially of water gates and procedure for performing the measurement | |
CN201672907U (en) | Measuring device of opening height of gate valve for water conservancy project | |
Pozzi et al. | MEMS-based sensors for post-earthquake damage assessment | |
CN102725453A (en) | Integrity monitored concrete pilings | |
WO2015001344A1 (en) | Apparatus & method for monitoring strength development of concrete | |
CN108535771B (en) | Underground pipeline earthquake monitoring system and simulation experiment device | |
Furinghetti et al. | Shaking table tests of a full-scale base-isolated flat-bottom steel silo equipped with curved surface slider bearings | |
CN106643605B (en) | Door body level jump real-time monitoring device and its monitoring method under ship gateway operation state | |
Lipták et al. | Monitoring of bridge dynamics by radar interferometry | |
JP7206247B2 (en) | Structural monitoring system and method | |
CN111678625B (en) | Wheel shaft detection device based on dot-matrix pressure-sensitive sensor | |
Alba et al. | Monitoring of the main spire of the Duomo di Milano | |
Klug et al. | High resolution monitoring of expansion joints of a concrete arch dam using fiber optic sensors | |
Podestà et al. | Reliability of dynamic identification techniques connected to structural monitoring of monumental buildings | |
CN205665185U (en) | Bituminous mixture line shrinkage coefficient testing arrangement | |
CN117537783B (en) | Anti-inclination detection method and system for caisson construction | |
Sakellariou | Securing the Future of Cultural Heritage Sites, Utilizing Smart Monitoring Technologies: from the Laboratory Applications to the Acropolis of Athens | |
Geethalankara et al. | Studying the factors affect for the accuracy of reflectorless Total Station observations | |
Chen et al. | Fiber bragg grating strain sensor applied in security monitoring of road tunnel structure |