[实用新型]一种船闸反弧门安全状态的远程监测系统

说明书

本实用新型公开了一种船闸反弧门安全状态的远程监测系统及其工作方法，所述的系统包括振动传感器、水位传感器、角度传感器、A/D转换模块、实时采集与控制模块、嵌入式处理器模块、反弧门控制单元、远距离传输模块和数据中心。本实用新型通过振动传感器和角度传感器相结合，实时监测反弧门运行状态。工作人员可以实时了解和控制船闸反弧门液压启闭机关闭时刻、准确全关位的位置及整个反弧门在关闭过程中的状态，有效降低底止水等器件的磨损，并为反弧门机械/金属结构的故障诊断及事故成因提供关键信息，保障反弧门的高效、稳定、可靠运行。本实用新型将传感器刚性安装在反弧门侧板上，实现更精确的定位。

技术领域

本实用新型涉及水下金属结构物健康状态监测技术领域，特别涉及一种船闸反弧门运行状态在线监测系统。

背景技术

船闸反弧门长期在深水环境下工作，其底止水板与设置在底坎埋件上的橡胶或钢止水板之间的密封主要靠反弧门体的重力以及水压的共同作用实现。传统模式下，控制反弧门启闭的液压拉杆上设有位移定标，在操作反弧门启闭的过程中主要是根据位移定标的读数来约束液压拉杆的行程，从而控制反弧门启闭的程度。受反弧门自身重力、高水头水压以及季节性水位变化等因素的影响，采用传统方法实现反弧门的精确全关(即反弧门的关闭位置处于全关位)是比较困难的。在实际操作过程中，由于无法精确控制反弧门的关闭位置而产生的止水不严或闭合过冲的现象时有发生。若反弧门闭合不到位，会使反弧门由于止水不严而发生泄漏；若反弧门闭合过冲，就会对底坎埋件逐步造成破坏性损伤从而导致泄漏。在高水头水压持续作用下，泄漏会令反弧门产生额外的有害振动，若振动过大可能会造成反弧门轴枢断裂等重大损伤，从而产生巨大的事故隐患。反弧门一旦发生事故，不但会严重影响通航安全，而且会造成恶劣的社会影响和重大的经济损失。因此，在关闭船闸反弧门的过程中，应用水下金属结构物(这里是指像反弧门等由金属材料制成的刚性结构物)健康状态监测技术高精度、更准确地判定门体的位置，对确保反弧门的健康工作状态以及提升其运行可靠性都具有重要现实意义。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种可以实现高精度、更准确地判定门体的位置的船闸反弧门安全状态的远程监测系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种船闸反弧门安全状态的远程监测系统，包括振动传感器、水位传感器、角度传感器、A/D转换模块、实时采集与控制模块、嵌入式处理器模块、反弧门控制单元、远距离传输模块和数据中心；所述的振动传感器和水位传感器分别经A/D转换模块与实时采集与控制模块连接，所述的角度传感器与实时采集与控制模块连接；所述的实时采集与控制模块分别与嵌入式处理器模块和反弧门控制单元连接；所述嵌入式处理器模块经远距离传输模块与数据中心连接；

所述的角度传感器安装在反弧门上，在角度传感器旁安装振动传感器；

所述的振动传感器用于监测反弧门门体振动信息；

所述的水位传感器用于监测反弧门门体运行过程中的水压信息；

所述的角度传感器用于监测反弧门在运行过程中的角度信息；

所述的A/D转换模块由A/D转换模块A和A/D转换模块B组成。A/D转换模块A用于将振动传感器输出的模拟信号转换为数字信号，A/D转换模块B用于将水位传感器输出的模拟信号转换为数字信号；

所述的实时采集与控制模块接收角度传感器和A/D转换模块传输来的数字信息，并将数字信息传输给嵌入式处理器模块；所述的数字信息包括实时的角度信息、振动信息及水压信息；当实时采集与控制模块接收到嵌入式处理器模块反馈回的反弧门液压启闭机关闭信号时，立即向反弧门控制单元发送控制信号，控制反弧门液压启闭机关闭；