闸门实时在线安全监测

闸门实时在线监控系统(real-time online monitoring system)即ROMS,实 时自动监测、监控闸门的运行数据,并通过信息传输与处理,可实现对闸门结构 静应力、动应力、振动响应、运行姿态和支铰轴承运行状态的实时在线监测;在决策系统 支持下,制订优化调度与监控闸门的安全运行,确保运行安全和充分发挥水资源的合 理利用。

弧形闸门实时在线监测系统的具有以下主要功能:

(1)闸门主要构件的静应力实时在线监测;

(2)闸门主要构件的动应力实时在线监测;

(3)闸门主要构件的振动响应实时在线监测;

(4)闸门运行姿态实时在线监测;

(5)支铰轴承运行状态在线监测等。

采用倾角传感器测量闸门运行姿态,倾角传感器布置在闸门垂直中心线上。闸门姿态检测模块包括倾角及边距两个参数,其中边距l是闸门倾斜后,闸门侧 边到侧轨(设计边界)之间的距离,由闸门测点处的倾邠 近似计算而得。闸门姿态监测 模块可满足以下功能:当闸门边距小于规定值时,即倾角仪监测到的倾斜角度达到 临界值时,报警提示。

为便于计算分析,闸门倾角传感器的Y轴与闸门垂直中心线在同一平面,X轴作 为测点旋转轴线且指向法线方向,与水流方向垂直。当闸门启闭过程发生左、右方向 倾斜时,监测的数据是门体绕倾角传感器X轴的倾斜角度。


A点为倾角传感器安装位置及回转中心点;

A点应在闸门的垂直中心线所在的平面内,闸门垂直中心线作为Y轴;

过A点的旋转轴、且指向是测点的法线方向、垂直于流道方向为X轴;

Lmax:传感器监测点A距闸门上、下角点距离的最大值,即A点与最远角点的线段长度,

mm;

6 :倾角传感器监测的闸门倾斜角度,rad;

6 e:监测点处的允许临界倾斜角度,6 e =(b-lmin)/ Lmax,rad;

b:闸门侧边距侧轨(设计边界)的初始距离,mm;

lmin:闸门侧边距侧轨(设计边界)的允许最小距离,mm;

△ b:闸门侧边倾斜量,mm。

由于监测点倾斜角度6较小,当Lmax足够大时,△ b〜Lmax6式成立。

则:

△ b ' L 6。

根据监测要求,当b △ bWlmin时,闸门倾斜量△ b达到安全界限,监测系统给出报警信号;

或当6三6 e时,闸门倾斜角度达到安全界限,监测系统给出报警信号。


在线监测系统(ROMS)由加速度传感器、应变传感器、倾角传感器、倾角开关、 射传感器、数据采集箱、现地工作站组成。