一种三角门船闸的实时在线监控系统技术方案

本实用新型专利技术属于闸门在线监测技术领域，提供了一种三角门船闸的实时在线监控系统，包括后台服务器和与后台服务器通信的数据采集仪，还包括与数据采集仪通信的监测模组；监测模组包括工作应力监测单元、动态特性监测单元和运行状态监测单元；工作应力监测单元包括三角闸门主要构件应力监测模块和三角闸门顶枢结构应力监测模块，动态特性监测单元包括三角闸门主要构件动态特性监测模块和三角闸门顶枢结构动态特性监测模块，运行状态监测单元包括三角闸门顶枢轴承运行状态监测模块。本实用新型专利技术实现对三角闸门主要构件和三角闸门顶枢机构的工作应力、动态特性、运行姿态和运行状态的实时在线监测，确保闸门的运行安全和充分发挥水资源的合理利用。水资源的合理利用。水资源的合理利用。

【技术实现步骤摘要】
一种三角门船闸的实时在线监控系统


[0001]本技术属于闸门在线监测
，具体的说，是涉及一种三角门船闸的实时在线监控系统。

技术介绍

[0002]三角门船闸为Ⅲ级船闸，船闸受双向水头作用，正向设计水头为10.93m，反向设计水头为7.19m，防洪水头为10.93m，输水采用短廊道集中输水，上、下闸首工作闸门为钢质弧形三角闸门，启闭机采用直推式液压启闭机，其结构特点如下：闸门由门体结构、支承系统、止水等部分组成。门体结构包括有面板系、顶、底片刚架、空间联系刚架、端柱、浮箱和工作桥等，门体结构中的面板系采用多主梁弧形结构，纵向布置有纵向隔板和纵向“T”型次梁，水平向在主横梁之间布置有横向“T”型次梁，各空间刚架部分采用空间网架结构，杆件采用无缝钢管，部分节点采用空心焊接球节点。
[0003]基于三角门船闸的结构特殊性，常规的闸门监测传感器选择及测点布置并不适用，本申请的专利技术人通过有限元分析计算得出：三角门船闸桁架结构的受力较为复杂，且受力较大；另一方面，三角门船闸运行中，受安装质量、外部载荷变化(运行阻力)、结构变形、环境温度等因素影响，顶枢的三连杆结构的位置会产生变化，表现在连杆受拉伸长、受压弯曲，造成三角闸门的上下枢偏离设计基准，而顶枢载荷和约束条件的改变会严重影响三角闸门运行的安全性。
[0004]因此，如何根据三角门船闸的结构特殊性及其运行特点，设置适配的传感器及相应测点，以实现对三角门船闸的有效监控，就成为了本领域的重要课题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种三角门船闸的实时在线监控系统，以解决现有技术所存在的常规的闸门监测传感器选择及测点布置并不适用于三角门船闸的监测的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：
[0007]一种三角门船闸的实时在线监控系统，包括后台服务器和与所述后台服务器通信的数据采集仪，还包括与所述数据采集仪通信的监测模组；所述监测模组包括工作应力监测单元、动态特性监测单元和运行状态监测单元；所述工作应力监测单元包括三角闸门主要构件应力监测模块和三角闸门顶枢结构应力监测模块，所述动态特性监测单元包括三角闸门主要构件动态特性监测模块和三角闸门顶枢结构动态特性监测模块，所述运行状态监测单元包括三角闸门顶枢轴承运行状态监测模块。
[0008]进一步的，所述三角闸门主要构件应力监测模块包括布置在左上支臂前端的第一表面应变计、布置在左上支臂后端的第二表面应变计、布置在右上支臂前端的第三表面应变计、布置在右上支臂后端的第四表面应变计、布置在右下支臂前端的第七表面应变计、布置在右下支臂后端的第八表面应变计、布置在顶枢左连杆的第九表面应变计、布置在顶枢
右连杆的第十表面应变计、布置在底枢左连杆的第十一表面应变计、布置在底枢右连杆的第十二表面应变计。
[0009]进一步的，所述三角闸门顶枢结构应力监测模块包括布置在左下支臂前端的第五表面应变计、布置在左下支臂后端的第六表面应变计。
[0010]进一步的，所述三角闸门主要构件动态特性监测模块包括布置在左上支臂前端且靠近门叶侧的第一三向加速度传感器、布置在右上支臂前端且靠近门叶侧的第二三向加速度传感器、布置在左下支臂前端且靠近门叶侧的第四三向加速度传感器、布置在右下支臂前端且靠近门叶侧的第五三向加速度传感器、布置在底枢的第六三向加速度传感器。
[0011]进一步的，所述三角闸门顶枢结构应力监测模块包括布置在上顶枢的第三三向加速度传感器。
[0012]进一步的，所述三角闸门顶枢轴承运行状态监测模块包括对称布置在顶枢基础支撑轴端的第一激光测距传感器和第二激光测距传感器。
[0013]与现有技术相比，本技术具备以下有益效果：
[0014]本技术基于三角门船闸(三角闸门)的结构特殊性和工作运行，设置工作应力监测单元、动态特性监测单元和运行状态监测单元，实现对三角闸门主要构件和三角闸门顶枢机构的工作应力、动态特性、运行姿态和运行状态的实时在线监测，由此监测三角闸门的运行状态，确保闸门的运行安全和充分发挥水资源的合理利用。
附图说明
[0015]图1为本技术的传感器布置示意图。
[0016]图2为本技术中布置激光测距传感器的原理示意图。
[0017]其中，附图标记所对应的名称如下：1
‑
第一表面应变计、2
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第二表面应变计、3
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第三表面应变计、4
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第四表面应变计、5
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第五表面应变计、6
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第六表面应变计、7
‑
第七表面应变计、8
‑
第八表面应变计、9
‑
第九表面应变计、10
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第十表面应变计、11
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第十一表面应变计、12
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第十二表面应变计；
[0018]21
‑
第一三向加速度传感器、22
‑
第二三向加速度传感器、23
‑
第三三向加速度传感器、24
‑
第四三向加速度传感器、25
‑
第五三向加速度传感器、26
‑
第六三向加速度传感器；
[0019]31
‑
第一激光测距传感器、32
‑
第二激光测距传感器。
具体实施方式
[0020]为了使得本领域技术人员对本技术有更清晰的认知和了解，以下结合实施例对本技术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技术，方便理解，本技术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技术的保护范围。
[0021]除非另外定义，本申请公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。位置关系词“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等是依据说明书附图的布局方向确定，其仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该
相对位置关系也可能相应地改变。
[0022]实施例
[0023]如图1所示，本实施例提供了一种三角门船闸的实时在线监控系统，该系统通过布置传感器数据采集，实现自动监测、实时采集三角门运行工况的数据，实现对三角闸门主要构件和三角闸门顶枢机构的工作应力、动态特性、运行姿态和运行状态的实时在线监测。
[0024]本实施例中三角门船闸的实时在线监控系统包括后台服务器和与后台服务器通信的数据采集仪，以及与数据采集仪通信的监测模组；其中，后台服务器和数据采集仪均为现有成熟设备，后台服务器用于对传感器采集的数据进行处理，后台服务器选用高性能系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三角门船闸的实时在线监控系统，包括后台服务器和与所述后台服务器通信的数据采集仪，其特征在于，还包括与所述数据采集仪通信的监测模组；所述监测模组包括工作应力监测单元、动态特性监测单元和运行状态监测单元；所述工作应力监测单元包括三角闸门主要构件应力监测模块和三角闸门顶枢结构应力监测模块，所述动态特性监测单元包括三角闸门主要构件动态特性监测模块和三角闸门顶枢结构动态特性监测模块，所述运行状态监测单元包括三角闸门顶枢轴承运行状态监测模块。2.根据权利要求1所述的三角门船闸的实时在线监控系统，其特征在于，所述三角闸门主要构件应力监测模块包括布置在左上支臂前端的第一表面应变计(1)、布置在左上支臂后端的第二表面应变计(2)、布置在右上支臂前端的第三表面应变计(3)、布置在右上支臂后端的第四表面应变计(4)、布置在右下支臂前端的第七表面应变计(7)、布置在右下支臂后端的第八表面应变计(8)、布置在顶枢左连杆的第九表面应变计(9)、布置在顶枢右连杆的第十表面应变计(10)、布置在底枢左连杆的第十一表面应变计(11)、布置在底枢右连杆的第十二表...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖朔，梅燕，刘鹏鹏，王政尧，王宇航，王强，张楠，
申请(专利权)人：成都众柴科技有限公司，
类型：新型
国别省市：