一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统技术方案

一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统，包括应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统、启闭力监测系统、信号传输系统、信号采集系统、监控系统、预警系统、数据系统和PC系统；本实用新型专利技术原理科学，结构简明，所采用元器件购买方便，施工起来易于操作，可以保证监测效果，实时掌握船闸人字门及启闭机这种大型金属结构设备的运行状况，而且由于其整体的建设成本可控，易于在国内港口与航道工程金属结构工程中广泛普及。与航道工程金属结构工程中广泛普及。与航道工程金属结构工程中广泛普及。

【技术实现步骤摘要】
一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统


[0001]本技术属于港口与航道工程金属结构
，具体涉及一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统。

技术介绍

[0002]在港口与航道工程金属结构的设计、建设中，特别是船闸人字门及启闭机技术参数高、运行条件复杂，其运行可靠性、安全性尤其重要，因此对其进行健康状态实时在线监测是非常必要的，目前除了采用光纤类传感器、光学系统进行简易的监测外，还缺少一种简便、实用、造价较低、可广泛推行使用的监测系统。

技术实现思路

[0003]本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种施工方便、造价低廉、技术稳定、可长时间在水下运行的船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统, 该监测系统可以及时发现潜伏性隐患故障及其发展趋势和严重程度，防止故障扩大和事故发生，提高人字门及启闭机运行可靠性；又可为闸门的维修提供可靠依据，避免“欠维修”、“过维修”，实现对人字门故障早知道、早预防、早诊断，把故障消灭于萌芽中。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统，包括应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统、启闭力监测系统、信号传输系统、信号采集系统、监控系统、预警系统、数据系统和PC系统；
[0005]应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统和启闭力监测系统的信号输出端均与信号传输系统的信号输入端连接，信号传输系统的信号输出端与信号采集系统的信号输入端连接，信号采集系统的信号输出端与PC系统的信号输入端连接，PC系统的信号输出端分别与监控系统、预警系统和数据系统连接。
[0006]应力应变监测系统包括设置在船闸人字门及启闭机门体、背拉杆、底部主梁部位、门板部位、梁格内的若干个应力应变传感器，应力应变传感器采集对应位置的应力应变信号后依次由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0007]流激振动监测系统包括在船闸人字门及启闭机的顶底梁不同部位、顶底枢附近部位布置的若干个三轴两向振动传感器，三轴两向振动传感器采集闸门的流激振动信号后后依次由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0008]顶枢状态监测系统包括在船闸人字门及启闭机顶枢位置布置的第一声发射传感器系统，第一声发射传感器系统采集船闸人字门及启闭机顶枢运行声音状态信号后由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0009]底枢状态监测系统包括在船闸人字门及启闭机底枢位置布置的第二声发射传感器系统，第二声发射传感器系统采集船闸人字门及启闭机底枢运行声音状态信号后由信号
传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0010]闸门运行姿态监测系统包括在船闸人字门及启闭机上布置的姿态传感器，姿态传感器采集船闸人字门及启闭机的姿态信号后由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0011]启闭力监测系统包括在船闸人字门及启闭机顶梁拉门点附近布置的应力应变传感器，应力应变传感器采集应变信号后由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统，最后由PC系统换算出启闭力。
[0012]采用上述技术方案，本技术中的信号传输系统、信号采集系统、监控系统、预警系统、数据存储系统和PC系统的具体介绍如下：
[0013]信号传输系统使用双绞屏蔽线缆将传感器和信号采集系统连接起来，采用水下密封结构，保证信号监测精度；经PC系统处理后再用光纤传送到中控室；
[0014]信号采集系统是由能接受不同信号的集成线路板内嵌程序处理分析各种信号后上传PC系统。
[0015]监控系统是通过显示器将船闸人字门及启闭机各个不同部位即时受环境影响产生的实时运行、工作状态以数字、颜色、图形、图案显示，便于相关人员随时掌握船闸人字门及启闭机运行情况；
[0016]预警系统是根据船闸人字门及启闭机金属结构设备科研数据、设计数据、制造数据、安装数据建立专家预警数据库，设置不同值，当监控数据达到或超过某个数值时，发出警示；
[0017]数据存储系统有关健康监测的所有数据，包括历史和即时数据，以及专家数据，支持整个在线监测系统数据分析、处理，安全评估，为船闸人字门及启闭机维修、维护提供数字依据。
[0018]PC系统包含一套监测应用软件平台，提供用户管理系统，并使其他各个子系统有机结合，形成一整套船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统。
[0019]本技术原理科学，结构简明，所采用元器件购买方便，施工起来易于操作，可以保证监测效果，实时掌握船闸人字门及启闭机这种大型金属结构设备的运行状况，而且由于其整体的建设成本可控，易于在国内港口与航道工程金属结构工程中广泛普及。
[0020]本技术所采用的元器件均国产化，技术指标稳定，监测数据准确可靠，能够保障船闸人字门及启闭机设备始终处于透明运营状态，使相关工作人员时刻掌握设备的健康状态，有利于保证设备长期安全运行，并制定正确的检修、维修方案，可以节约大量人力、物力；并通过实时监控数据对于该类设备的再设计提供前瞻性的依据。
附图说明
[0021]图1是本技术的控制原理框图。
具体实施方式
[0022]如图1所示，本技术的一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统，包括应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统、启闭力监测系统、信号传输系统、信号采集系统、监控系统、预警系统、
数据系统和PC系统；
[0023]应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统和启闭力监测系统的信号输出端均与信号传输系统的信号输入端连接，信号传输系统的信号输出端与信号采集系统的信号输入端连接，信号采集系统的信号输出端与PC系统的信号输入端连接，PC系统的信号输出端分别与监控系统、预警系统和数据系统连接。
[0024]应力应变监测系统包括设置在船闸人字门及启闭机门体、背拉杆（根据闸门不同高度分为单层拉杆、上下层拉杆、上中下层拉杆）、底部主梁部位、门板部位、梁格内的若干个应力应变传感器，应力应变传感器采集对应位置的应力应变信号后依次由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0025]流激振动监测系统包括在船闸人字门及启闭机的顶底梁不同部位、顶底枢附近部位布置的若干个三轴两向振动传感器，三轴两向振动传感器采集闸门的流激振动信号后后依次由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0026]顶枢状态监测系统包括在船闸人字门及启闭机顶枢位置布置的第一声发射传感器系统，第一声发射传感器系统采集船闸人字门及启闭机顶枢运行声音状态信号后由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。
[0027]底枢状态监测系统包括在船闸人字门及启闭机底枢位置布置的第二声发射传感器系统，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统，其特征在于：包括应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统、启闭力监测系统、信号传输系统、信号采集系统、监控系统、预警系统、数据系统和PC系统；应力应变监测系统、流激振动监测系统、顶枢状态监测系统、底枢状态监测系统、闸门运行姿态监测系统和启闭力监测系统的信号输出端均与信号传输系统的信号输入端连接，信号传输系统的信号输出端与信号采集系统的信号输入端连接，信号采集系统的信号输出端与PC系统的信号输入端连接，PC系统的信号输出端分别与监控系统、预警系统和数据系统连接。2.根据权利要求1所述的一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统，其特征在于：应力应变监测系统包括设置在船闸人字门及启闭机门体、背拉杆、底部主梁部位、门板部位、梁格内的若干个应力应变传感器，应力应变传感器采集对应位置的应力应变信号后依次由信号传输系统、信号采集系统传输给PC系统。3.根据权利要求1所述的一种船闸人字门及启闭机健康状态实时在线监测系统，其特征在于：流激振动监测系统包括在船闸人字门及启闭机的顶底梁不同部位、顶底枢附近部位布置的若干个三轴两向振动传感器，三轴两向振动传感器采集闸门的流激振动信号后依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：关卫国，康田，郑国成，段志华，姜瑞玲，赵春福，李现锋，张广营，
申请(专利权)人：郑州金闸测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：