[发明专利]一种水工金属结构设备实时在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于水利水电基础建设工程技术领域，具体涉及一种水工金属结构设备实时在线监测系统，该系统用于对水工金属结构设备进行实时在线监测的一项实用技术。

背景技术

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技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种水工金属结构设备实时在线监测系统，该系统在闸门的全生命周期中，对影响其安全运行的因素进行分析，提炼出主要影响因素及其控制数据，通过对这些因数进行实时监测、分析，得出金属结构设备的安全性评价。

本发明采用的技术方案如下：

一种水工金属结构设备实时在线监测系统，包括终端设备、云端服务器、主控系统、A/D转换器和数据采集系统；

所述的主控系统包括CPU控制芯片、数据处理模块、数据存储模块、显示模块和报警器；

所述的数据采集系统包括应变计、加速度传感器、倾角传感器、电波流速传感器、温度计、湿度计、水位计、启闭机控制柜和摄像头；

所述的应变计、加速度传感器、倾角传感器、电波流速传感器、温度计、湿度计和水位计设于被监测水工金属结构设备；

所述的启闭机控制柜与被监测水工金属结构相连；

所述的摄像头用于对水工金属结构设备实时在线监测系统使用场地的视频数据采集；

所述的应变计、加速度传感器和倾角传感器分别与A/D转换器相连；

所述的A/D转换器用于分别将应变计、加速度传感器和倾角传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，然后将转换得到的数字信号传输至主控系统的数据处理模块中；

所述的电波流速传感器、温度计、湿度计、水位计、启闭机控制柜和摄像头分别通过光纤与主控系统的数据处理模块相连；

所述的CPU控制芯片分别与数据处理模块、数据存储模块、显示模块、报警器相连，用于控制数据处理模块、数据存储模块、显示模块、报警器的工作；

所述的数据存储模块用于存储通过CPU控制芯片控制数据处理模块处理得到的数据；

所述的数据处理模块用于将数据采集系统中直接传来的数据和经过A/D转换器转换后传来的数据与被监测水工金属结构设备的安全体系数据进行对比；当超出安全值时，CPU控制芯片控制报警器报警；

所述的显示模块用于显示通过CPU控制芯片控制数据处理模块处理后数据结果；

所述的CPU控制芯片还与云端服务器、终端设备顺序相连；

所述的云端服务器用于保存数据采集系统所采集到的数据以及数据处理模块分析得到的数据。

进一步，优选的是所述的应变计为焊接式应变计。

进一步，优选的是所述的CPU控制芯片与云端服务器通过Internet网络相连。

进一步，优选的是所述的终端设备包括PC终端和手机终端。

进一步，优选的是所述的终端设备和云端服务器通过蓝牙或无线网络连接。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明系统可对水工金属结构设备实时进行在线监测，并对实时在线监测数据与水工金属结构的安全体系数据自动进行分析、判断，并给出预警信息；

（2）本发明在线检测系统可以实现现地监测、远方监测和移动终端监测，大大方便了使用者，不再局限于固定的使用场所；

（3）通过本发明在线检测系统的预警，可以大大降低故障率，故障率仅为人工目测的二十分之一；

（4）本发明系统在水工金属结构设备的全生命周期中，对影响其安全运行的因素进行分析，提炼出主要影响因素及其控制数据，通过对这些因素进行实时监测、分析，得出金属结构设备的安全性评价。

附图说明

图1是本发明水工金属结构设备实时在线监测系统的结构示意图；