一种水工金属结构设备实时在线监测系统技术方案

本发明专利技术属于水利监测技术领域，涉及一种水工金属结构设备实时在线监测系统。包括前端数据采集部分、数据传输部分、核心处理服务器、终端接收器；前端数据采集部分包括载荷传感器、应变计、加速度传感器、倾角传感器、位置传感器、水位计、摄像头，数据传输部分包括A/D转换器、地址信息处理器，核心处理服务器包括数据存储器、核心处理单元、用户图形接口单元、报警器、报警信息发射单元，终端接收器包括移动终端；本发明专利技术可实地监测、远程监测和移动终端监测，不局限于固定的检测场所，本发明专利技术具有操作简单、数据采集便捷、监测结果显示直观等优点，易于推广应用。

A Real-time On-line Monitoring System for Hydraulic Metal Structural Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种水工金属结构设备实时在线监测系统
本专利技术属于水利监测
，涉及一种水工金属结构设备实时在线监测系统。
技术介绍
水工金属结构设备是水电站、水库工程中，用于控制引水、泄水、冲沙的闸门及启闭机设施，是“活动的挡水建筑物”，对于水电站的发电、洪泄有着非常重要的作用。如果闸门运行不正常，又不能及时发现问题，常使问题扩大化，甚至造成不可估量的危害。目前，对于闸门的运行监测，仍多停留在人工目测阶段，故障率较高，很难对影响其安全运行的因素进行分析，并进行安全性评价。因此如何克服现有技术的不足是目前水利水电基础建设工程
亟需解决的问题。水工金属结构设备是防洪度汛的重要水工建筑物，在全国各大水系流域中水工金属结构设备在其中起着拦蓄洪水、分洪排涝、节水灌溉等重要作用。然而水工金属结构设备由于地域及防洪需求的各方面原因，水工金属结构设备中机械及闸门大多露天设置，自动化程度相对较为落后，水工金属结构设备运行中的监测数据少之又少，基本操作方式大多凭经验进行运行。在水工金属结构设备实际运行及操作过程中，因闸门等水工金属结构设备跨度较大，经肉眼难以掌握和估算水工金属结构设备运行中的动态平衡情况，加之水工金属结构设备运行时间较长，由于各部件老化、故障造成检修水工金属结构设备在运行中失去平衡致使闸门等水工金属结构设备出现卡阻、跌落、损坏、倾斜的情况时有发生，严重影响水利安全运行，特别在汛期如发生上述事故，造成的损失、损害将无法估量。因此，为克服上述技术的不足而设计出一种水工金属结构设备实时在线监测系统，实时监控并反馈水工金属结构设备的安全运行情况并在出现异常情况时进行告警并通知相关人员进行提前处理。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种水工金属结构设备实时在线监测系统，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种水工金属结构设备实时在线监测系统，其特征在于，包括前端数据采集部分、数据传输部分、核心处理服务器、终端接收器；所述前端数据采集部分包括载荷传感器、应变计、加速度传感器、倾角传感器、位置传感器、水位计、摄像头；所述数据传输部分包括A/D转换器、地址信息处理器；所述核心处理服务器包括数据存储器、核心处理单元、用户图形接口单元、报警器、报警信息发射单元；所述终端接收器包括移动终端；所述前端数据采集部分与数据传输部分连接，数据传输部分通过有线网络和或无线网络连接核心处理服务器，核心处理服务器完成对前端数据采集部分发送数据的后台处理，核心处理服务器实时监控水工金属结构运行中的动态并对上传数据进行对比判别是否需要报警，核心处理服务器通过报警信息发射单元将报警信息通过通讯网络发送至移动终端。优选的，核心处理服务器对上传数据进行对比判别的方法为：(a)前端数据采集部分将前端采集到的传感器数据及实时图像画面北向接口传输至数据传输部分；(b)数据传输部分将采集信息进行转换后打包并在包头添加对应水工金属结构设备的地址信息码然后北向传输至核心处理服务器；(c)核心处理服务器接收到采集信息后对包头地址信息进行解码并将采集信息与前期存储的信息进行比较，并将最新信息进行储存；(d)核心处理服务器对同一水工金属结构设备的新旧信息进行比对，若比对差超过阈值，同时发送报警信息给现场用户图形接口单元及报警信息发射单元；(e)报警信息发射单元通过通讯网络发出报警信息至移动终端；(f)现场用户图形接口单元对发出的报警信息记录并跟踪是否后期处理，若未处理，则返回报警信息发送环节重新循环，若处理则记录处理信息并结束流程。优选的，所述通讯网络包括GPRS、CDMA、4G网络、光纤远程通信、移动互联网络、互联网络。优选的，所述移动终端包括电脑终端和手机终端。优选的，所述的移动终端和核心处理服务器通过蓝牙或无线网络连接。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术可对水工金属结构设备实时在线监测，并对实时在线监测数据与以往同期数据进行比对，然后对水工金属结构的锈蚀情况、运行状态、闭合位置信息、安全体系数据自动进行分析、判断，将比对结果与预设阈值进行比较，并保存最新监测信息，最终判断是否需要给出预警信息并发送至相关移动终端；2、本专利技术数据传输过程中对上传的监测信息进行转换并对转换好的信息进行打包并在包头添加每个水工金属结构设备的地址信息，核心处理服务器后在收到上传的监测信息后对信息按对应的水工金属结构设备进行存储及比对分析处理，并在需要发送告警信息时直接将告警信息发送至对应的直接当事人，从而减少了服务器处理数据量并且在告警信息发送时转发直接负责人，减少了群发信息的数量，提高了处理告警的效率；3、本专利技术对每个水工金属结构设备的监测信息添加地址信息，因此本专利技术可同时监测大量的水工金属结构设备，并对相关水工金属结构设备进行地域化、流域化的信息存储及分析判别，从而方便制定地域化、流域化监测及检修计划，提高了监测检修效率，节约监测检修成本；3、本专利技术通过核心处理服务器对上传数据进行对比判别的方法将报警信息发送并记录跟踪，后期处理，若未处理，则返回报警信息发送环节重新循环，若处理则记录处理信息并结束流程，从而督促相关责任人进行及时处理并反馈处理结果，避免了问题发现及时却未能及时处理的情况发生；4、本专利技术有利于提高水工金属结构设备的检测效率，降低安全事故发生，延长水工金属结构使用寿命及维修养护周期。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是一种水工金属结构设备实时在线监测系统的系统结构示意图；图2是信息流程示意图；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考图1～2，一种水工金属结构设备实时在线监测系统，其特征在于，包括前端数据采集部分、数据传输部分、核心处理服务器、终端接收器；所述前端数据采集部分包括载荷传感器、应变计、加速度传感器、倾角传感器、位置传感器、水位计、摄像头；所述数据传输部分包括A/D转换器、地址信息处理器；所述核心处理服务器包括数据存储器、核心处理单元、用户图形接口单元、报警器、报警信息发射单元；所述终端接收器包括移动终端；所述前端数据采集部分与数据传输部分连接，数据传输部分通过有线网络和或无线网络连接核心处理服务器，核心处理服务器完成对前端数据采集部分发送数据的后台处理，核心处理服务器实时监控水工金属结构运行中的动态并对上传数据进行对比判别是否需要报警，核心处理服务器通过报警信息发射单元将报警信息通过通讯网络发送至移动终端。进一步的，核心处理服务器对上传数据进行对比判别的方法为：(a)前端数据采集部分将前端采集到的传感器数据及实时图像画面北向接口传输至数据传输部分；(b)数据传输部分将采集信息进行转换后打包并在包头添加对应水工金属结构设备的地址信息码然后北向传输至核心处理服务器；(c)核心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水工金属结构设备实时在线监测系统，其特征在于，包括前端数据采集部分、数据传输部分、核心处理服务器、终端接收器；所述前端数据采集部分包括载荷传感器、应变计、加速度传感器、倾角传感器、位置传感器、水位计、摄像头；所述数据传输部分包括A/D转换器、地址信息处理器；所述核心处理服务器包括数据存储器、核心处理单元、用户图形接口单元、报警器、报警信息发射单元；所述终端接收器包括移动终端；所述前端数据采集部分与数据传输部分连接，所述数据传输部分通过有线网络和或无线网络连接核心处理服务器，所述核心处理服务器对前端数据采集部分发送数据的后台处理，核心处理服务器实时监控水工金属结构运行中的动态并对上传数据进行对比判别是否需要报警，所述核心处理服务器通过报警信息发射单元将报警信息通过通讯网络发送至移动终端。

【技术特征摘要】
1.一种水工金属结构设备实时在线监测系统，其特征在于，包括前端数据采集部分、数据传输部分、核心处理服务器、终端接收器；所述前端数据采集部分包括载荷传感器、应变计、加速度传感器、倾角传感器、位置传感器、水位计、摄像头；所述数据传输部分包括A/D转换器、地址信息处理器；所述核心处理服务器包括数据存储器、核心处理单元、用户图形接口单元、报警器、报警信息发射单元；所述终端接收器包括移动终端；所述前端数据采集部分与数据传输部分连接，所述数据传输部分通过有线网络和或无线网络连接核心处理服务器，所述核心处理服务器对前端数据采集部分发送数据的后台处理，核心处理服务器实时监控水工金属结构运行中的动态并对上传数据进行对比判别是否需要报警，所述核心处理服务器通过报警信息发射单元将报警信息通过通讯网络发送至移动终端。2.根据权利要求1所述的水工金属结构设备实时在线监测系统，其特征在于，所述核心处理服务器对上传数据进行对比判别的方法为：(a)前端数据采集部分将前端采集到的传感器数据及实时图像画面北向接口传输至数据传输部分；(b)数据传输部分将采...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚亮，江龙，秦泽清，苗康，崔雪，王小青，
申请(专利权)人：安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽省水利工程质量检测中心站，
类型：发明
国别省市：安徽,34