[发明专利]一种大坝闸门运行振动评价与振动智能调节系统及方法

说明书

本发明公开了一种大坝闸门运行振动评价与振动智能调节系统及方法，该系统包括采集运行数据的信息采集子系统、存储运行数据的信息库、进行闸门振动评价的振动评价子系统、进行闸门振动调节的振动智能调节子系统及进行数据统计分析的闸门控制子系统；本发明在进行闸门运行调节时，考虑由于多个闸门相互影响而产生的有害振动的运行调节，通过闸门振动评价过程，确定需要进行调节的闸门，进行有针对性的闸门调节，提高闸门振动调节的效率，减少了各闸门之间的相互影响，最大程度上的减少了大坝过流时闸门的振动，本发明系统实时在线监测闸门振动情况，实时做出闸门振动调节决策自动调整泄洪工况，具有较高的工程实践意义。

技术领域

本发明属于大坝闸门运行调节技术领域，具体涉及一种大坝闸门运行振动评价与振动智能调节系统及方法。

背景技术

我国高坝大库的建设仍在高速发展，水工钢闸门作为控制过流和泄洪型金属结构，在动水压力作用下，流激振动强烈。在高水头运行条件下，水工钢闸门发生流激振动的工程实例时有发生。闸门流激振动的发生，受很多因素的影响，除了自身结构的动力特性外，与闸门运行条件关系密切。闸门的振动破坏原因，主要有以下几类：(a)止水破坏引起的振动；(b)闸门底缘型式不良引起的振动，平面闸门底缘型式不良也容易引起闸门的流激振动；(c)闸门后流态引起的振动。水工闸门的流激振动是流固耦合方面的经典问题之一，引起许多专家学者的研究兴趣，但其振动机理仍然未有令人信服的结论。

大坝在过流过程中往往需要同时通过不同的闸门开启方式来控制流量，包括闸门开启数量、闸门开度等等。然而在原型观测中发现闸门振动不仅受过流状况影响，多个闸门间也会产生振动传递或者振动相互影响的状况，遇到一些工况，甚至会出现振动逐渐加强的现象。以往对此并没有深入研究，然后如何减少相互影响，减小大坝过流时闸门及相关结构的振动十分重要，如何通过在线监测，实时做出以上判断并自动调整泄洪工况有工程实践意义。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的大坝闸门运行振动评价与振动智能调节系统及方法解决了现有的闸门运行调节过程中没有考虑多闸门之间相互影响的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种大坝闸门运行振动评价与振动智能调节系统，包括：

信息采集子系统，用于采集大坝闸门及大坝闸门附近的运行数据；

信息库，用于基于采集到的运行数据，以闸门为单位存储对应的运行数据；

振动评价子系统，用于基于信息库存储的运行数据，对当前闸门进行运行振动评价并生成对应的评价结果；

振动智能调节子系统，用于基于评价结果确定对应的振动调节方案，对闸门进行振动调节，并反馈调节后的大坝闸门运行信息至大坝监控中心；

闸门控制子系统，用于将振动调节后的闸门运行信息与振动调节方案中的调节目标进行对比及可视化显示，实现振动智能调节。

进一步地，所述信息采集子系统包括布设在闸门上的振动传感器、布设在闸门附近的压力传感器、布设在大坝坝顶的GNSS定位引擎及无线传输设备；

所述振动传感器包括位移传感器、速度传感器和加速度传感器，用于采集闸门的振动数据；

所述压力传感器用于采集闸门附近的水流脉动数据；

所述GNSS定位引擎用于采集闸门上下游水位信息、闸门开闭信息及闸门开度信息；

所述无线传输设备用于将采集的各类数据实时上传至信息库，并为振动调节后的运行数据反馈提供数据传输媒介。

进一步地，所述振动评价子系统包括单闸运行评价模块和多闸运行评价模块，基于当前闸门运行情况选择对应的评价模块；

所述振动智能调节子系统包括单闸振动调节模块和多闸振动调节模块。