[發(fā)明專利]一種水電站閘門在線狀態(tài)監(jiān)測控制方法及監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711284868.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107844067B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂桂林;李青鋒;孫杰;陳楠;陳啟明;彭禮平;趙紅紅;汪瑋;史倩;黃麗琴;張斌;呂在生;許鶴鵬;馮俊;徐建文;王華軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)新源水電有限公司;國網(wǎng)新源水電有限公司富春江水力發(fā)電廠;武漢四創(chuàng)自動(dòng)控制技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G01D21/02
• 代理公司: 33234 杭州新源專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李大剛<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種水電站閘門在線狀態(tài)監(jiān)測控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過閘門控制柜、閘門電機(jī)變頻器和設(shè)置在閘門上的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測閘門的使用和運(yùn)行狀態(tài)；

2)所述的傳感器將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信號傳輸至數(shù)據(jù)采集儀；

控制器分別讀取和記錄來自數(shù)據(jù)采集儀、閘門控制柜和閘門電機(jī)變頻器中的數(shù)據(jù)信號，建立預(yù)警數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)閘門的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，并對閘門的異常情況作出預(yù)警；

所述的控制器從數(shù)據(jù)采集儀中讀取的信號包括閘門荷重信號、閘門開度信號、鋼絲繩張力信號、支鉸受力信號、支臂應(yīng)力信號和門葉應(yīng)力信號；所述控制器從閘門控制柜中讀取的信號包括閘門提升、下降及停止信號；所述控制器從閘門電機(jī)變頻器中讀取的信號包括閘門電機(jī)電壓信號、閘門電機(jī)電流信號和閘門電機(jī)轉(zhuǎn)速信號；

所述預(yù)警數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建包括以下步驟：

A、對閘門設(shè)備的歷史故障數(shù)據(jù)記錄即元組，進(jìn)行采集和分類，建立故障類別數(shù)據(jù)庫；

B、采用K最近鄰方法對各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)信號即新元組，進(jìn)行分析歸類；即先通過閔可夫斯基距離計(jì)算公式計(jì)算出新元組與故障類別數(shù)據(jù)庫每個(gè)元組的距離：

其中，m(A，B)為閔可夫斯基距離，A(x_i)為新元組的矢量距離,B(x_i)為元組的矢量距離，q為正數(shù)；

然后根據(jù)m(A，B)的值確定K個(gè)與新元組相距最近的元組，共同形成一個(gè)新小類；所述K的取值范圍為15～25；

C、將新元組在新小類中依次進(jìn)行排序，根據(jù)新元組所處的位置進(jìn)行判斷該新元組處于正常狀態(tài)、故障狀態(tài)或者亞健康狀態(tài)；

當(dāng)新元組處于亞健康狀態(tài)時(shí)，即處于正常狀態(tài)與故障狀態(tài)之間，則使用以下公式進(jìn)行具體類別的判斷：若||x_j-v_i||＝min||x_j-v_i||，則判定x_j與v_i屬于同一類；其中x_j是待識模式，v_i(i＝1,……,c)為類心，||x_j-v_i||為歐幾里得距離。

2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種水電站閘門在線狀態(tài)監(jiān)測控制方法的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括控制器(1)，控制器(1)分別連接有閘門控制柜(2)、閘門電機(jī)變頻器(3)、模擬量數(shù)據(jù)采集儀(4)和振弦數(shù)據(jù)采集儀(5)；所述的模擬量數(shù)據(jù)采集儀(4)分別連接有閘門荷重傳感器(6)和閘門開度檢測器(7)；所述的振弦數(shù)據(jù)采集儀(5)分別連接有鋼絲繩張力傳感器(8)、支鉸受力傳感器(9)、支臂應(yīng)變計(jì)(10)和門葉應(yīng)變計(jì)(11)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水電站閘門在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的支臂應(yīng)變計(jì)(10)和門葉應(yīng)變計(jì)(11)均為電阻應(yīng)變計(jì)，所述的電阻應(yīng)變計(jì)包括應(yīng)變計(jì)主體，應(yīng)變計(jì)主體連接有標(biāo)準(zhǔn)電阻，且應(yīng)變計(jì)主體和標(biāo)準(zhǔn)電阻構(gòu)成應(yīng)變電橋。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水電站閘門在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的控制器(1)還分別連接有報(bào)警裝置和數(shù)據(jù)儲存器。