一、系统介绍
合睿达金属结构实时在线监测系统覆盖了水利水电(启闭机、钢闸门、升船机、引水压力钢管、水泵)、起重机械(起重机、电梯等卷扬提升机械)、等工业设备。
二、系统原理
基于金属结构、电机、液压缸的结构特点和轴承的故障机理以及现代信号处理技术、计算机技术、人工智能技术和网络通讯技术等建立的,具有先进性、可靠性、实用性和可扩展性等特点。在这些设备运行过程中,提取其外部状态信号, 如激振、应力、声发射、振动、压力脉动、温度和其他过程量信号,通过对这些状态信号的采集、存储、分析、比较,判断设备内部潜在的或已经形成的机械和电气故障,为设备维护部门提供第一手信息和资料,从而实现预知维修,并通过振动数据分析,实现精密维修,缩短维修用时,为检测维修制度合理化提供准确的数据基础。
水工金属结构的故障问题主要有腐蚀、应力超标、振动问题、焊缝问题、启闭力问题等,影响其安全运行的因素主要有运行环境、结构应力、动力响应、运行姿态、门槽水力学参数、启闭机运行状态、运行操作管理人员素质等动脉等。针对以上影响水工金属结构安全运行的关键性因素,我们将对以下几个方面对其监测及其分析:
(1)应力监测:对闸门的主梁、门轴柱、斜撑杆、顶底枢等主要构件进行应力监测, 并对闸门的结构强度进行评估。
(2) 运行姿态监测:对闸门运行姿态进行监测,实时掌握闸门运行情况,并对其 进行运行安全性评估。
(3)顶底枢及卷筒轴承处监测:对闸门顶枢轴、底枢蘑菇头、卷筒轴轴承的运行状态进行监测,实时掌握顶枢、 底枢、卷筒的受力状态及运行状态,并对其进行安全性评估。
(4)振动监测:
对闸门、门蘑菇头等位置进行激动监测, 实时掌握闸门的动态特性,并对其进行运行安全性评估。
对启闭机的电机、减速箱、卷筒、液压油缸的振动监测,实时掌握启闭机、电机、减速箱的动态特性,并对其进行运行安全性评估。
(5) 轴向位移监测:对卷筒的轴向位移进行实时监测,判断轴向窜动的严重程度,实时掌握卷筒动态特性,并对其进行运行安全性评估。
(6)转速监测:对电机转速,辅助振动监测进行启闭机状态的综合分析
三、系统运维图
合睿达金属结构实时在线监测系统可无缝连接机组的状态监测系统形成水电站设备智慧运维系统(如下图)。
四、系统集成
我公司经过反复试验,计算和验证,选用优质传感器采集数据,研发高精度A/D转换采集板卡,自行编制数据处理、显示、存储及分析软件,定制并采购优质电控箱柜,将在线监测的全部环节集成为系统,进行整体安装和部署,系统示意图如下。闸门监测主要项目和显示界面如下图所示,针对不同工程,还可定制显示内容。
当一个工程具有多孔闸门须同时监测其工作状况时,可按下图所示,依据工程现场条件,将多扇闸门的数据显示、存储工控机集成在一个电控柜内,以节省闸房操作空间。