18008063797
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一、系統(tǒng)背景
壓力鋼管一般用于水電站引水發(fā)電系統(tǒng)，以及長距離引調(diào)水工程的高壓管段，一方面承擔著大流量輸水的作用，又要承擔極大的內(nèi)水壓力，國內(nèi)水電站壓力鋼管承受水頭多在100－200米數(shù)量級，對抽水蓄能水電站則高達數(shù)百米水頭，另一方面，當管道內(nèi)壓力波動時，壓力鋼管受脈動荷載，對焊縫、補償接頭等薄弱環(huán)節(jié)有非常高的要求。球叉、“卜”型叉由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平面力學(xué)計算不易，焊縫密集，應(yīng)力集中，也是破壞的高危部位。
壓力鋼管一般由鋼板卷制，焊接而成，造價高，在長距離輸水工程中，往往是管壓最高的管段使用。當管道末端控制閥操作失當時，會引起管道內(nèi)的巨大水錘作用，對接焊縫和加勁環(huán)受沖擊荷載作用；壓力鋼管相較于PCCP管，玻璃鋼管，球墨鑄鐵管等材質(zhì)的管道，有更高的壓內(nèi)壓能力，但自身的缺點也很明顯：由于材料強度高，同等內(nèi)壓條件下，壁厚較薄。當管道內(nèi)出現(xiàn)負壓時，壓力鋼管會發(fā)生局部失穩(wěn)，最終造成管道受外壓破壞。一般的，鋼管耐負壓一般不超過相當于－5米水頭的吸力。
二、系統(tǒng)介紹
我公司針對壓力鋼管的工作特點，擬定在線監(jiān)測的主要工作內(nèi)容包括以下：
1.應(yīng)力監(jiān)測。
壓力鋼管所受荷載較大，且有脈動、沖擊荷載作用，在管道高壓段的環(huán)縫、加勁環(huán)對接焊縫、球叉、“卜”型叉等位置，大量布置應(yīng)力監(jiān)測傳感器，以持續(xù)監(jiān)測材料的強度情況。對長距離輸水的明管，還須按向陽面和背陰面分別布置應(yīng)力傳感器，監(jiān)測管道停水檢修時段，受日照產(chǎn)生的溫差應(yīng)力造成管道屈曲變形。當應(yīng)力傳感器數(shù)值有斷崖式突變時，則判斷該傳感器附近板材發(fā)生局部失穩(wěn)，須緊急搶修。
2.振動監(jiān)測
對壓力鋼管進行沿線各點的振動監(jiān)測，一方面有助于掌握壓力脈動對管道結(jié)構(gòu)的影響，另一方面還可對長距離輸水管道內(nèi)的流態(tài)有所掌握，例如水－氣并存的狀態(tài)，不利于壓力管道安全運行。當管道局部缺陷，如沙眼，焊縫裂紋等，或因磨蝕、氣蝕造成管壁破損，由高壓射水引起的板材高頻振動，也可被加速度傳感器捕捉到，從而指明缺陷所在位置。
3.無論是水電站的明管或埋管，又或者是長距離輸水管道，都存在不同程度的不均沉降，這給管接頭和焊縫帶來額外荷載，極端條件下會造成焊縫拉裂，管節(jié)脫開等現(xiàn)象。我公司高精度姿態(tài)監(jiān)測，可測得極微小的角度變位，適用于地質(zhì)條件有突變的管段或補償接頭。在沉降產(chǎn)生危害性破壞前，在線監(jiān)測系統(tǒng)給出預(yù)警，提示停水處置。
4.其它可定制監(jiān)測項
我公司研發(fā)的聲發(fā)射傳感器，可對微小的焊縫裂紋擴展進行監(jiān)測。壓力鋼管的結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中部位，設(shè)置多個聲發(fā)射傳感器，可對高危點進行實時監(jiān)測，防止因應(yīng)力脈動，流激振動引起焊縫缺陷擴展，造成鋼管失事。我公司在線監(jiān)測系統(tǒng)還可接入多個視頻信號通道，可對局部低點，進排氣閥等可能存在“跑、冒、滴、漏”的位置，以及日常巡查不易接近的死角進行視頻監(jiān)控。通過設(shè)置于管壁的壓力變送器，在線監(jiān)測系統(tǒng)也可接入管道內(nèi)壓信號，由于本系統(tǒng)工控機具有大容量固態(tài)硬盤和高可靠性的特點，可視為電站的“黑匣子”使用，按時間記錄的壓力值，與電站自動控制系統(tǒng)互相驗證測值準確性，也可用于管道安全評估的數(shù)據(jù)依據(jù)。
一、系統(tǒng)背景
啟閉機是重要的水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備，其可操作性和穩(wěn)定性決定了水利水電工程安全。各型啟閉機的工作特征為低速重載，使用頻率低，部分深孔閘門啟閉機使用率接近1-2次/年，與港口機械常年連續(xù)使用的工況完全不同。因此套用港機的在線監(jiān)測方法和思路不適用于水工金屬結(jié)構(gòu)啟閉設(shè)備。
二、系統(tǒng)介紹
我公司研發(fā)的啟閉機監(jiān)測系統(tǒng)，與實際水利水電工程緊密結(jié)合，監(jiān)測內(nèi)容和精度貼合實際運用條件，面向水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)啟閉機設(shè)備在線監(jiān)測領(lǐng)域，提供的服務(wù)主要包括以下。
1、固定卷揚式啟閉機（簡稱：固卷）
固卷主要用于操作各類平面檢修、事故或快速閘門，水頭不高，孔口適宜的條件下，亦用來操作平面工作閘門，部分不需要啟閉機提供下壓力閉門的弧形工作閘門，也使用固卷操作。固卷主要失效型式是機械傳動鏈損壞，包括：制動器徑向跳動超差，連軸器同軸性超差，傳動齒輪膠合，齒輪過度磨損，斷齒，滾動軸承滾動體壓潰，滑動軸承斷裂抱死等。針對這些傳動系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題，我公司認為對整機主要部位的振動監(jiān)測是固卷在線監(jiān)測的重點。傳感器布置如下圖所示：
當前，啟閉機電控柜內(nèi)一般均設(shè)置有較完善的荷載和開度指示裝置。我公司不再重復(fù)監(jiān)測，而將重點放在振動監(jiān)測上。對啟閉機傳動鏈的各節(jié)點位置設(shè)置多個單向加速度傳感器，將啟閉機運行過程中重點部位的振動值進行采集和存儲。啟閉機與閘門的振動完全不同，啟閉機是自身有激勵源的機械振動，通過特定點位的單向加速度值，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和變換，可與測得的轉(zhuǎn)速，已知的各級齒輪齒數(shù)進行比較，當有明顯的周期性和關(guān)聯(lián)性時，可判斷該部位的部件有發(fā)生損壞的傾向，在完全破壞失效前，提示管理人員進行維修或更換。
我公司還可按客戶要求，增設(shè)位移傳感器，監(jiān)測安全制動器制動盤端面跳動和軸向竄動。一般來說，卷筒是整機最重的部件，卷筒軸兩端的滑動軸承荷載最大，又處于低速運行條件下，潤滑不良。制動盤與卷筒剛性連接，監(jiān)測制動盤的端面跳動既可確保制動器的制動安全性，也可掌握核心部件的工作穩(wěn)定性；增設(shè)減速機高速軸輸入端溫度監(jiān)測，針對裝配工藝不良，將啟閉機連續(xù)運行時軸承溫升情況納入監(jiān)測范圍，有助于了解整體工作狀況。
2、門機監(jiān)測
門機一般用于操作發(fā)電洞相關(guān)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品和多孔泄水閘共用的平面檢修閘門。一般荷載不大，操作頻率不高，但由于門機受現(xiàn)場條件制約，一般位于壩頂，如風(fēng)、雪等活荷載具有一定的不確定性，加之起升機構(gòu)位于門機頂部，重心偏高，當?shù)卣鸷奢d作用時產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，對門機有較大影響。除起升機構(gòu)參照固卷設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測手段外，還需對門腿、主梁等結(jié)構(gòu)件監(jiān)測，原理框圖如下所示：
門腿的應(yīng)力傳感器并不是以材料的許用應(yīng)力限值為目標的結(jié)構(gòu)強度監(jiān)測，而是通過比較不同門腿應(yīng)力值的大小，判斷門機整體抗傾覆安全性。當兩側(cè)門腿應(yīng)力差值較大時，表明當前門機受強風(fēng)作用，須檢查夾軌器工作狀態(tài)，必要時增加臨時錨錠裝置，保證門機抗傾覆安全。
門機為鋼結(jié)構(gòu)件和機械傳動機構(gòu)的綜合體，整體剛度偏弱；通常水利水電工程水面開闊，壩頂風(fēng)力強，風(fēng)向因壩體影響而多變。門腿在風(fēng)場中可能產(chǎn)生各向的振動，屬流固耦合問題，十分復(fù)雜。現(xiàn)行門機結(jié)構(gòu)仍然遵循考慮動荷載的靜力學(xué)設(shè)計原則，我公司偏重于整體的動力學(xué)特性研究：通過布置于門腿和主梁的三向加速度傳感器，采集數(shù)據(jù)，經(jīng)處理和數(shù)學(xué)變換后，嘗試與主要構(gòu)件的模態(tài)分析結(jié)果進行比較，對門機的動態(tài)安全性和穩(wěn)定性進行預(yù)警。
3、液壓啟閉機
液壓啟閉機較為精密，自動化程度高，電氣保護完善，閥組具有冗余設(shè)計。我公司對液壓啟閉機的在線監(jiān)測重點在油缸鉸軸的工作特性監(jiān)測，輔以機架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)測。如下圖所示：
通過對油缸鉸軸的監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)鉸軸軸承的隱患，在發(fā)生鉸軸抱死前，在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出示警。
水利水電工程對啟閉設(shè)備的需求是多樣的，其它啟閉機型式，如盤香式啟閉機、螺桿式啟閉機、臺車式啟閉機等，可依據(jù)您的需求，靈活定制監(jiān)測內(nèi)容，敬請來電來函垂詢，我公司竭誠為您提供監(jiān)測方案和分析服務(wù)。
一、系統(tǒng)概述
四川合睿達群閘聯(lián)控信息化系統(tǒng)適用于河網(wǎng)、河涌水閘等水利工程設(shè)施的綜合監(jiān)控、實現(xiàn)工情、水文水情數(shù)據(jù)的綜合采集和閘門的遠程監(jiān)控、實現(xiàn)河網(wǎng)水閘群的自動控制和智能調(diào)度 , 提高河網(wǎng)水閘綜合管理的科學(xué)化、合理化水平，通過調(diào)控實現(xiàn)補水、換水進而改善水環(huán)境，滿足水利工程防洪、排澇、擋潮要求的同時，確保水資源的合理調(diào)度，有效控制內(nèi)河水位，減輕突發(fā)性自然災(zāi)害造成的危害。
二、系統(tǒng)特點
1. 基于 GIS 一張圖展示，數(shù)據(jù)查詢直觀、操作更方便
2. 工程設(shè)施信息集中展示，水情、雨情、工情、水質(zhì)數(shù)據(jù)綜合采集
3. 現(xiàn)場“無人值守、少人值班”，遠程集中監(jiān)控，統(tǒng)一調(diào)度
4. 水閘運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)及現(xiàn)場環(huán)境可視化，管控全面
5. 群控調(diào)度功能模塊化，調(diào)度規(guī)則按需定制，閘門控制策略制訂靈活
三、系統(tǒng)主要功能
1. GIS 綜合展示：閘站分布，水位水勢信息
2. 水閘監(jiān)視：運行狀態(tài)及開度
3. 視頻監(jiān)視：輔助運行操作
4. 預(yù)警管理：信息查詢、指標設(shè)定
5. 群閘聯(lián)控調(diào)度：遠程調(diào)控、聯(lián)動控制、方案制訂、評價
6. 基礎(chǔ)信息管理
7. 綜合統(tǒng)計與分析
8. 來水預(yù)測
9. 水量水質(zhì)分析
10. 水量調(diào)度
11. 防洪調(diào)度
12. 排澇調(diào)度
13. 數(shù)據(jù)服務(wù)：支持與水文氣象、水質(zhì)系統(tǒng)對接
四、系統(tǒng)界面
一、系統(tǒng)概述
水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)可應(yīng)用于水資源循環(huán)利用的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對飲用水及生產(chǎn)、生活污水水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測。該系統(tǒng)在及時掌握水源地水質(zhì)狀況、預(yù)警重大或突發(fā)性水質(zhì)污染事故、保障飲水安全、控制污水達標排放等方面發(fā)揮了重要作用。
二、系統(tǒng)拓撲圖
水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖
浮漂水質(zhì)監(jiān)測
立桿式水質(zhì)監(jiān)測
立桿式水質(zhì)監(jiān)測
三、系統(tǒng)功能及特點
1、 實時監(jiān)測水源地及飲用水的水溫、溶解氧、pH、電導(dǎo)率、鹽度、濁度、藍綠藻，氨氮離子、余氯等參數(shù)，并可擴展其它監(jiān)測功能。
2 、實時監(jiān)測排污口及污水處理廠污水的濁度、PH、COD、氨氮離子、溶解氧、重金屬離子等參數(shù)，并可擴展其它監(jiān)測功能。
3、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)超標、水質(zhì)分析設(shè)備故障、現(xiàn)場供電異常時，自動報警。
4、具備監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析功能，可自動生成統(tǒng)計報表和趨勢曲線。
5、 具備現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控、遠程維護、遠程診斷等智能管理功能。
6、可擴展遠程拍照或視頻實時監(jiān)控功能。
7、 可集成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對泵、閥或其它設(shè)備的就地、遠程控制功能。
8、 系統(tǒng)軟件支持與其它平臺對接，實現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動，以快速應(yīng)對突發(fā)性水污染事件。
四、系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品
五、安裝圖例
立桿式水質(zhì)傳感器安裝
水質(zhì)浮漂站安裝
多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測站房安裝
六、站房控制界面
七、平臺展示
一、系統(tǒng)介紹
閘門信息化系統(tǒng)，以“無人值守”為設(shè)計原則，為用戶提供了一套既可現(xiàn)場對閘門進行控制，也可遠程進行閘門啟閉的自動化控制系統(tǒng)，該閘控系統(tǒng)可接入渠道水位信號、流量信號，或現(xiàn)場視頻信號等，能夠?qū)⑺?、流量、視頻畫面等與閘控系統(tǒng)集中顯示在一個軟件畫面中，構(gòu)建成水資源的監(jiān)控平臺，使得遠方操作更加可視，達到無人值守、合理調(diào)度分配。
二、閘控系統(tǒng)功能
1、實現(xiàn)現(xiàn)場手動、現(xiàn)場自動
現(xiàn)場手動：閘門所在現(xiàn)場設(shè)置有閘門電控柜，電控柜設(shè)置有閘門控制用的升降停按鈕和控制權(quán)限切換開關(guān)，將控制開關(guān)切換到現(xiàn)場手動擋，利用工具實現(xiàn)閘門的現(xiàn)場手動開關(guān)。
現(xiàn)場自動：在現(xiàn)場閘門電控柜上設(shè)置觸摸屏，觸摸屏除了顯示閘門和水位的實時信息外，還可以通過觸摸屏按鈕接收信息，在控制開關(guān)切換到現(xiàn)場自動控制擋，可以利用觸摸屏上的人機界面和內(nèi)部運行的控制軟件實現(xiàn)閘門的現(xiàn)場控制。
2、遠程控制
遠程控制：現(xiàn)場有現(xiàn)地、遠程控制權(quán)限切換功能，當現(xiàn)場授權(quán)于遠程后，管理中心獲得控制權(quán)限，可以遠程控制閘門的開閉，管理中心可以使用監(jiān)控計算機運行的閘門控制軟件遠程控制現(xiàn)場閘門。
3、急?？刂?/span>
無論現(xiàn)場還是遠程控制，一旦險情發(fā)生，需立即停止閘門運行時，現(xiàn)場控制柜設(shè)置急停按鈕，以停閘、停電，確保安全。
4、具有運行狀態(tài)判別，故障多重保護和報警功能
閘門運行過程中，運行狀態(tài)和信息被實時監(jiān)控，并被作為閘門運行動作的前提判斷條件，防止發(fā)生錯誤動作無法調(diào)節(jié)，防止設(shè)備損壞。當監(jiān)測到各種信息邏輯不協(xié)調(diào)，互相矛盾時，則立即停機報警，等待檢修。
5、實時采集信息
閘門開度、閘門狀態(tài)、閘門位移越限開關(guān)狀態(tài)、電機運行參數(shù)、等各類實時參數(shù)與狀態(tài)信號。
6、數(shù)據(jù)通信
閘門終端和管理中心之間依靠4G遠程通信進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸數(shù)據(jù)包括實時采集數(shù)據(jù)、控制命令數(shù)據(jù)、故障警報數(shù)據(jù)等。
三、智能測控一體化閘門
智能測控一體化閘門采用太陽能供電系統(tǒng)供電，配置蓄電池和太陽能電池板，是集測、控于一體的新型閘門。其主要包括五部分：閘門控制器、太陽能供電系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、鋁合金材質(zhì)閘門主體。
測控一體化閘門
1、閘門控制
智能測控一體化閘門的通訊系統(tǒng)支持GPRS、以太網(wǎng)、無線網(wǎng)橋等多種通訊方式，便宜連接調(diào)度中心和現(xiàn)場控制點，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)測、信息交互。
2、太陽能驅(qū)動系統(tǒng)
太陽能驅(qū)動系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供能源支持，無需交流配電，既節(jié)約能源又有助于環(huán)境保護，同時為偏遠地區(qū)的使用提供了可能。每個閘門都配有兩塊60W太陽能板和兩塊65AH的蓄電池，可為整套系統(tǒng)提供不間斷電源供給。
3、現(xiàn)地閘門控制
控制柜可由操作人員進行操作?？刂乒衩姘逵行畔⒔缑婧筒僮鹘缑?。信息界面僅限于用戶查看設(shè)備基礎(chǔ)信息使用，操作界面則可以進行閘門的調(diào)節(jié)，操作界面需密碼進入。
操作方式包括：本地控制，遠程控制，電氣控制，機械控制。其中本地控制與遠程控制不能同時進行控制，電氣控制與機械控制為應(yīng)急控制方式。
四、閘門遠程控制系統(tǒng)
系統(tǒng)平臺是集數(shù)據(jù)展示、邏輯判定、遠程控制、設(shè)備偵測、報警通知、視頻管理、設(shè)備管理、用戶管理于一體的多業(yè)務(wù)處理及應(yīng)用平臺軟件。
軟件主要功能說明如下：
1、GIS地圖展示
2、數(shù)據(jù)展示：
直觀展示站房內(nèi)各個關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)如：流量、水位、視頻信息閘門控制。進入操作頁面，也可以通過開度設(shè)置，水位設(shè)置、流量設(shè)置控制閘門的啟停。
（1）、閘門位置控制：輸入預(yù)設(shè)的閘門開度設(shè)定值，按確認鍵即可，閘門自行運行到所設(shè)閘門開度，開始放水。放水完畢，輸入閘門開度值為0，按確認鍵即可，閘門自行運行到最低點，閘門關(guān)閉。
（2）、水位控制：通過所測水位值與閘門的聯(lián)動，輸入預(yù)設(shè)的水位設(shè)定值，按確認鍵即可，閘門自行開啟，開始放水。待水位值達到所設(shè)水位值后，閘門自動關(guān)閉。
（3）、流量控制：輸入預(yù)設(shè)的流量值設(shè)定值，按確認鍵即可，閘門控制器通過采集的流量值數(shù)據(jù)，再達到所需流量值后，閘門自動關(guān)閉。
3、設(shè)備流量監(jiān)測：
對水位按照（日、月、年）進行報表統(tǒng)計
4、報警管理：
實時偵測各個監(jiān)測站點設(shè)備運行狀態(tài)，根據(jù)偵測結(jié)果分析異常原因，生產(chǎn)報警信息如：電源缺相、電流超上限報警、電壓超下限報警、電機溫度超上限報警、水壓不足等，并及時將報警信息推送給用戶，方便用戶第一時間進行報警原因排查。
5、視頻數(shù)據(jù)實時查，支持App遠程控制及數(shù)據(jù)查看
水位數(shù)據(jù)查看 閘門app控制
五、測控一體化閘門應(yīng)用案例
