[发明专利]一种水电站闸门在线状态监测控制方法及监测系统

说明书

本发明公开了一种水电站闸门在线状态监测控制方法及监测系统，包括以下步骤：通过闸门控制柜、闸门电机变频器和设置在闸门上的传感器实时监测闸门的使用和运行状态；所述的传感器将监测到的数据传输至数据采集仪；控制器分别读取和记录来自数据采集仪、闸门控制柜和闸门电机变频器中的数据信号，并对数据信号进行频谱分析，从频谱分析结果中提取各测点数据信号的信号特征值，建立预警数学模型，实现闸门的实时监测和控制，并对闸门的异常情况作出预警。本发明具有能够降低检修成本和提高故障排除速度的特点。

技术领域

本发明涉及一种水电站闸门控制设备，特别是一种水电站闸门在线状态监测控制方法及监测系统。

背景技术

由于气候的复杂多变和洪灾的不可预测性，一旦洪水发生，闸门系统必须保证处于高速率、高效率、高性能状态来应对猛涨的洪水。为保证系统随时可投入使用，设备的检修是不可避免的。长期以来国内多数企业均采用定期检修和故障检修，定期检修也叫做计划检修，不管设备的状态怎样，到期必修。然而闸门系统只有在洪水高发期才会投入使用，平时使用的需求量几乎为零，这样的检修方式缺乏经济性和针对性，往往造成人力物力的极大浪费，加大了成本；而故障检修则是出了故障之后才对设备进行检修，不能及早的发现设备的故障和缺陷。因此，现有的技术存在着检修成本高和无法及时消除故障的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种水电站闸门在线状态监测控制方法及监测系统。本发明具有能够降低检修成本和提高故障排除速度的特点。

本发明的技术方案：一种水电站闸门在线状态监测控制方法,包括以下步骤：

1)通过闸门控制柜、闸门电机变频器和设置在闸门上的传感器实时监测闸门的使用和运行状态；

2)所述的传感器将监测到的数据信号传输至数据采集仪；

3)控制器分别读取和记录来自数据采集仪、闸门控制柜和闸门电机变频器中的数据信号，建立预警数学模型，实现闸门的实时监测和控制，并对闸门的异常情况作出预警。

前述的一种水电站闸门在线状态监测控制方法中，所述的控制器从数据采集仪中读取的信号包括闸门荷重信号、闸门开度信号、钢丝绳张力信号、支铰受力信号、支臂应力信号和门叶应力信号；所述控制器从闸门控制柜中读取的信号包括闸门提升、下降及停止信号；所述控制器从闸门电机变频器中读取的信号包括闸门电机电压信号、闸门电机电流信号和闸门电机转速信号。

前述的一种水电站闸门在线状态监测控制方法中，所述预警数学模型的构建包括以下步骤：

A、对闸门设备的历史故障数据记录即元组，进行采集和分类，建立故障类别数据库；

B、采用K最近邻方法对各测点的数据信号即新元组，进行分析归类；即先通过闵可夫斯基距离计算公式计算出新元组与故障类别数据库同类别中的每个元组的距离：

其中，m(A，B)为闵可夫斯基距离，A(x_i)为新元组的矢量距离,B(x_i)为元组的矢量距离，q为正数；

然后根据m(A，B)的值确定K个与新元组相距最近的元组，共同形成一个新小类；所述K的取值范围为15～25；

C、将新元组在新小类中依次进行排序，根据新元组所处的位置进行判断该新元组处于正常状态、故障状态或者亚健康状态。