弧形工作闸门工作应力在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统，采集系统采集第一至十表面式应变传感器的数据至主控系统，主控系统根据已有的弧形工作闸门安全评价指标体系预警数据库和在线监测数据库，数据库由采集并处理后的弧形工作闸门监测数据组成，建立可视化的弧形工作闸门实时在线监测及安全运行管理系统，并对弧形工作闸门的运行现状及其安全可靠性做出综合评估，判断闸门的应力、振动、姿态、支铰轴状态等是否处于合理范围内，设备是否处于运行稳态。

【技术实现步骤摘要】
弧形工作闸门工作应力在线监测系统
本技术涉及闸门在线监测
，特别涉及一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统。
技术介绍
弧形工作闸门，是水利水电工程中钢闸门的重要结构型式，主要典型故障为流激振动破坏、超标准运行、支铰失效及制造安装质量和运行管理等事故，由此引发闸门的工作应力超出允许设计极限、门体结构共振、门叶过度倾斜和卡阻、支铰轴转动等故障现象，国内外由于弧形工作闸门失事造成水利水电工程重大事故的案例层出不穷。我国目前水利水电工程弧形工作闸门运行管理自动化程度不高，主要维护方法是通过定期组织人力巡查，巡检仅能进行外观目测和有无异响来人为判断，检查的效率和质量均处于较低的水平，同时存在误判漏检的风险。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统，其具有实时在线监测弧形工作门应力状况的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统，包括弧形工作闸门本体，所述弧形工作闸门本体包括上主梁、下主梁、上支臂、下支臂和吊耳板，所述上主梁后翼板中心线位置横向设有第一表面式应变传感器，所述下主梁后翼板中心线位置横向设有第二表面式应变传感器，所述上支臂末端上腹板中心线上设有第三表面式应变传感器，所述上支臂中端上腹板中心线上设有第四表面式应变传感器，所述上支臂前端上腹板中心线上设有第五表面式应变传感器，下支臂前段腹板中心线上设有第六表面式应变传感器，下主梁后翼板与下支臂前端连接处内侧横向设有第七表面式应变传感器，下主梁上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面横向设有第八表面式应变传感器，下主梁上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面竖向设有第九表面式应变传感器，吊耳板力作用中心线上设有第十表面式应变传感器，所述第一表面式应变传感器、第二表面式应变传感器、第三表面式应变传感器、第四表面式应变传感器、第五表面式应变传感器、第六表面式应变传感器、第七表面式应变传感器、第八表面式应变传感器、第九表面式应变传感器和第十表面式应变传感器与数据采集系统信号连接，数据采集系统与主控系统信号连接。通过采用上述技术方案，第一表面式应变传感器用于测试上主梁弯曲应力，第二表面式应变传感器用于测试下主梁弯曲应力，第三表面式应变传感器、第四表面式应变传感器和第五表面式应变传感器用于测试上支臂应力，第六表面式应变传感器用于测试下支应力，第七表面式应变传感器用于测试下主梁根部应力，第八表面式应变传感器和第九表面式应变传感器用于测试面板应力，第十表面式应变传感器用于测试吊耳板应力，采集系统采集以上第一至十表面式应变传感器的数据至主控系统，主控系统根据已有的弧形工作闸门安全评价指标体系预警数据库和在线监测数据库，数据库由采集并处理后的弧形工作闸门监测数据组成，建立可视化的弧形工作闸门实时在线监测及安全运行管理系统，并对弧形工作闸门的运行现状及其安全可靠性做出综合评估，判断闸门的应力、振动、姿态、支铰轴状态等是否处于合理范围内，设备是否处于运行稳态。进一步的，所述第一表面式应变传感器、第二表面式应变传感器、第三表面式应变传感器、第四表面式应变传感器、第五表面式应变传感器、第六表面式应变传感器、第七表面式应变传感器、第八表面式应变传感器、第九表面式应变传感器和第十表面式应变传感器均为水下表面应变式传感器。通过采用上述技术方案，水下表面应变式传感器具有防水性。进一步的，所述水下表面应变式传感器通过双绞屏蔽电缆与数据采集系统连接。通过采用上述技术方案，双绞屏蔽电缆可提高信号传输的抗干扰能力。进一步的，所述双绞屏蔽电缆外套设有钢管或金属软管。通过采用上述技术方案，全封闭安装双绞屏蔽电缆以防沙防水。进一步的，所述主控系统包括CPU、信号处理模块、存储模块、软件平台、显示模块和报警模块，所述信号处理模块与所述数据采集系统信号连接，所述信号处理模块、存储模块、软件平台、显示模块和报警模块均与所述CPU信号连接。通过采用上述技术方案，通过CPU控制其他模块可根据采集的检测信号实现存储、报警、传送等功能。进一步的，所述软件平台信号连接有用于远程监控的云端服务系统。通过采用上述技术方案，云端服务系统可实现对弧形工作闸门的远程监控。进一步的，所述云端服务系统包括云端服务器、远程客户端和移动终端，所述云端服务器与所述软件平台信号连接，所述远程客户端、移动终端与所述云端服务器信号连接。通过采用上述技术方案，软件平台将数据传送给云端服务器，再通过云端服务器传送给远程客户端和移动终端。综上所述，本技术具有以下有益效果：采集系统采集第一至十表面式应变传感器的数据至主控系统，主控系统根据已有的弧形工作闸门安全评价指标体系预警数据库和在线监测数据库，数据库由采集并处理后的弧形工作闸门监测数据组成，建立可视化的弧形工作闸门实时在线监测及安全运行管理系统，并对弧形工作闸门的运行现状及其安全可靠性做出综合评估，判断闸门的应力、振动、姿态、支铰轴状态等是否处于合理范围内，设备是否处于运行稳态。附图说明图1是本技术实施例的弧形工作闸门的结构示意图一；图2是本技术实施例的弧形工作闸门的结构示意图二；图3是本技术实施例的系统框图。图中，1、上主梁；2、下主梁；3、上支臂；4、下支臂；5、吊耳板；60、第一表面式应变传感器；61、第二表面式应变传感器；62、第三表面式应变传感器；63、第四表面式应变传感器；64、第五表面式应变传感器；65、第六表面式应变传感器；66、第七表面式应变传感器；67、第八表面式应变传感器；68、第九表面式应变传感器；69、第十表面式应变传感器；7、数据采集系统；8、主控系统；81、CPU；82、信号处理模块；83、存储模块；84、软件平台；85、显示模块；86、报警模块；9、云端服务系统；91、云端服务器；92、远程客户端；93、移动终端。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的保护范围内都受到专利法的保护。一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统，如图1和图2所示，包括弧形工作闸门本体，弧形工作闸门本体包括上主梁1、下主梁2、上支臂3、下支臂4和吊耳板5，上主梁1后翼板中心线位置横向设有第一表面式应变传感器60，下主梁2后翼板中心线位置横向设有第二表面式应变传感器61，上支臂3末端上腹板中心线上设有第三表面式应变传感器62，上支臂3中端上腹板中心线上设有第四表面式应变传感器63，上支臂3前端上腹板中心线上设有第五表面式应变传感器64，下支臂4前段腹板中心线上设有第六表面式应变传感器65，下主梁2后翼板与下支臂4前端连接处内侧横向设有第七表面式应变传感器66，下主梁2上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面横向设有第八表面式应变传感器67，下主梁2上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面竖向设有第九表面式应变传感器68，吊耳板5力作用中心线上设有第十表面式应变传感器69。如图3所示，第一表面式应变传感器60、第二表面式应变传感器61、第三表面式应变传感器62、第四表面式应变传感器63、第五表面式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统，包括弧形工作闸门本体，所述弧形工作闸门本体包括上主梁(1)、下主梁(2)、上支臂(3)、下支臂(4)和吊耳板(5)，其特征是：所述上主梁(1)后翼板中心线位置横向设有第一表面式应变传感器(60)，所述下主梁(2)后翼板中心线位置横向设有第二表面式应变传感器(61)，所述上支臂(3)末端上腹板中心线上设有第三表面式应变传感器(62)，所述上支臂(3)中端上腹板中心线上设有第四表面式应变传感器(63)，所述上支臂(3)前端上腹板中心线上设有第五表面式应变传感器(64)，下支臂(4)前段腹板中心线上设有第六表面式应变传感器(65)，下主梁(2)后翼板与下支臂(4)前端连接处内侧横向设有第七表面式应变传感器(66)，下主梁(2)上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面横向设有第八表面式应变传感器(67)，下主梁(2)上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面竖向设有第九表面式应变传感器(68)，吊耳板(5)力作用中心线上设有第十表面式应变传感器(69)，所述第一表面式应变传感器(60)、第二表面式应变传感器(61)、第三表面式应变传感器(62)、第四表面式应变传感器(63)、第五表面式应变传感器(64)、第六表面式应变传感器(65)、第七表面式应变传感器(66)、第八表面式应变传感器(67)、第九表面式应变传感器(68)和第十表面式应变传感器(69)与数据采集系统(7)信号连接，数据采集系统(7)与主控系统(8)信号连接。...

【技术特征摘要】
1.一种弧形工作闸门工作应力在线监测系统，包括弧形工作闸门本体，所述弧形工作闸门本体包括上主梁(1)、下主梁(2)、上支臂(3)、下支臂(4)和吊耳板(5)，其特征是：所述上主梁(1)后翼板中心线位置横向设有第一表面式应变传感器(60)，所述下主梁(2)后翼板中心线位置横向设有第二表面式应变传感器(61)，所述上支臂(3)末端上腹板中心线上设有第三表面式应变传感器(62)，所述上支臂(3)中端上腹板中心线上设有第四表面式应变传感器(63)，所述上支臂(3)前端上腹板中心线上设有第五表面式应变传感器(64)，下支臂(4)前段腹板中心线上设有第六表面式应变传感器(65)，下主梁(2)后翼板与下支臂(4)前端连接处内侧横向设有第七表面式应变传感器(66)，下主梁(2)上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面横向设有第八表面式应变传感器(67)，下主梁(2)上部往上第三中间梁格内梁格面板中心背水面竖向设有第九表面式应变传感器(68)，吊耳板(5)力作用中心线上设有第十表面式应变传感器(69)，所述第一表面式应变传感器(60)、第二表面式应变传感器(61)、第三表面式应变传感器(62)、第四表面式应变传感器(63)、第五表面式应变传感器(64)、第六表面式应变传感器(65)、第七表面式应变传感器(66)、第八表面式应变传感器(67)、第九表面式应变传感器(68)和第十表面式应变传感器(69)与数据采集系统(7)信号连接，数据采集系统(7)与主控系统(8)信号连接。2.根据权利要求1所述的弧形工作闸门工作应力在线监测系统，其特征是：所述第一表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长江，舒刘海，阳新峰，梅燕，周文辉，
申请(专利权)人：成都众柴科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51