[發(fā)明專利]一種船閘人字門及啟閉機健康狀態(tài)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010814927.4
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111897270A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)衛(wèi)國;康田;鄭國成;段志華;姜瑞玲;趙春福;李現(xiàn)鋒;張廣營
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州金閘測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01D21/02;G08B19/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種船閘人字門及啟閉機健康狀態(tài)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)、流激振動監(jiān)測系統(tǒng)、頂樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、底樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、閘門運行姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、啟閉力監(jiān)測系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)和PC系統(tǒng)；本發(fā)明原理科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡明，所采用元器件購買方便，施工起來易于操作，可以保證監(jiān)測效果，實時掌握船閘人字門及啟閉機這種大型金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的運行狀況，而且由于其整體的建設(shè)成本可控，易于在國內(nèi)港口與航道工程金屬結(jié)構(gòu)工程中廣泛普及。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于港口與航道工程金屬結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種船閘人字門及啟閉機健康狀態(tài)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在港口與航道工程金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計、建設(shè)中，特別是船閘人字門及啟閉機技術(shù)參數(shù)高、運行條件復(fù)雜，其運行可靠性、安全性尤其重要，因此對其進行健康狀態(tài)實時在線監(jiān)測是非常必要的，目前除了采用光纖類傳感器、光學(xué)系統(tǒng)進行簡易的監(jiān)測外，還缺少一種簡便、實用、造價較低、可廣泛推行使用的監(jiān)測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種施工方便、造價低廉、技術(shù)穩(wěn)定、可長時間在水下運行的船閘人字門及啟閉機健康狀態(tài)實時在線監(jiān)測系統(tǒng), 該監(jiān)測系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)潛伏性隱患故障及其發(fā)展趨勢和嚴重程度，防止故障擴大和事故發(fā)生，提高人字門及啟閉機運行可靠性；又可為閘門的維修提供可靠依據(jù)，避免“欠維修”、“過維修”，實現(xiàn)對人字門故障早知道、早預(yù)防、早診斷，把故障消滅于萌芽中。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種船閘人字門及啟閉機健康狀態(tài)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)、流激振動監(jiān)測系統(tǒng)、頂樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、底樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、閘門運行姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、啟閉力監(jiān)測系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)和PC系統(tǒng)；

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)、流激振動監(jiān)測系統(tǒng)、頂樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、底樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、閘門運行姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和啟閉力監(jiān)測系統(tǒng)的信號輸出端均與信號傳輸系統(tǒng)的信號輸入端連接，信號傳輸系統(tǒng)的信號輸出端與信號采集系統(tǒng)的信號輸入端連接，信號采集系統(tǒng)的信號輸出端與PC系統(tǒng)的信號輸入端連接，PC系統(tǒng)的信號輸出端分別與監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接。

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)包括設(shè)置在船閘人字門及啟閉機門體、背拉桿、底部主梁部位、門板部位、梁格內(nèi)的若干個應(yīng)力應(yīng)變傳感器，應(yīng)力應(yīng)變傳感器采集對應(yīng)位置的應(yīng)力應(yīng)變信號后依次由信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)傳輸給PC系統(tǒng)。

流激振動監(jiān)測系統(tǒng)包括在船閘人字門及啟閉機的頂?shù)琢翰煌课弧㈨數(shù)讟懈浇课徊贾玫娜舾蓚€三軸兩向振動傳感器，三軸兩向振動傳感器采集閘門的流激振動信號后后依次由信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)傳輸給PC系統(tǒng)。

頂樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括在船閘人字門及啟閉機頂樞位置布置的第一聲發(fā)射傳感器系統(tǒng)，第一聲發(fā)射傳感器系統(tǒng)采集船閘人字門及啟閉機頂樞運行聲音狀態(tài)信號后由信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)傳輸給PC系統(tǒng)。

底樞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括在船閘人字門及啟閉機底樞位置布置的第二聲發(fā)射傳感器系統(tǒng)，第二聲發(fā)射傳感器系統(tǒng)采集船閘人字門及啟閉機底樞運行聲音狀態(tài)信號后由信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)傳輸給PC系統(tǒng)。

閘門運行姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括在船閘人字門及啟閉機上布置的姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器采集船閘人字門及啟閉機的姿態(tài)信號后由信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)傳輸給PC系統(tǒng)。

啟閉力監(jiān)測系統(tǒng)包括在船閘人字門及啟閉機頂梁拉門點附近布置的應(yīng)力應(yīng)變傳感器，應(yīng)力應(yīng)變傳感器采集應(yīng)變信號后由信號傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)傳輸給PC系統(tǒng)，最后由PC系統(tǒng)換算出啟閉力。

信號傳輸系統(tǒng)使用雙絞屏蔽線纜將傳感器和信號采集系統(tǒng)連接起來，采用水下密封結(jié)構(gòu)，保證信號監(jiān)測精度；經(jīng)PC系統(tǒng)處理后再用光纖傳送到中控室；

信號采集系統(tǒng)是由能接受不同信號的集成線路板內(nèi)嵌程序處理分析各種信號后上傳PC系統(tǒng)。