一種水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電基礎(chǔ)建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于對(duì)水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備是水電站、水庫工程中，用于控制引水、泄水、沖沙的閘門及啟閉機(jī)設(shè)施，是“活動(dòng)的擋水建筑物”，對(duì)于水電站的發(fā)電、洪泄有著非常重要的作用。如果閘門運(yùn)行不正常，又不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，常使問題擴(kuò)大化，甚至造成不可估量的危害。
[0003]目前，對(duì)于閘門的運(yùn)行監(jiān)測，仍多停留在人工目測階段，故障率較高，很難對(duì)影響其安全運(yùn)行的因素進(jìn)行分析，并進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前水利水電基礎(chǔ)建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在閘門的全生命周期中，對(duì)影響其安全運(yùn)行的因素進(jìn)行分析，提煉出主要影響因素及其控制數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些因數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析，得出金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安全性評(píng)價(jià)。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括終端設(shè)備、云端服務(wù)器、主控系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
所述的主控系統(tǒng)包括CPU控制芯片、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和報(bào)警器;
所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括應(yīng)變計(jì)、加速度傳感器、傾角傳感器、電波流速傳感器、溫度計(jì)、濕度計(jì)、水位計(jì)、啟閉機(jī)控制柜和攝像頭；
所述的應(yīng)變計(jì)、加速度傳感器、傾角傳感器、電波流速傳感器、溫度計(jì)、濕度計(jì)和水位計(jì)設(shè)于被監(jiān)測水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備；
所述的啟閉機(jī)控制柜與被監(jiān)測水工金屬結(jié)構(gòu)相連；
所述的攝像頭用于對(duì)水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)使用場地的視頻數(shù)據(jù)采集;
所述的應(yīng)變計(jì)、加速度傳感器和傾角傳感器分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連；
所述的A/D轉(zhuǎn)換器用于分別將應(yīng)變計(jì)、加速度傳感器和傾角傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)傳輸至主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊中；
所述的電波流速傳感器、溫度計(jì)、濕度計(jì)、水位計(jì)、啟閉機(jī)控制柜和攝像頭分別通過光纖與主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊相連；
所述的CPU控制芯片分別與數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、報(bào)警器相連，用于控制數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、報(bào)警器的工作； 所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)通過CPU控制芯片控制數(shù)據(jù)處理模塊處理得到的數(shù)據(jù)；所述的數(shù)據(jù)處理模塊用于將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中直接傳來的數(shù)據(jù)和經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后傳來的數(shù)據(jù)與被監(jiān)測水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安全體系數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比；當(dāng)超出安全值時(shí)，CPU控制芯片控制報(bào)警器報(bào)警；
所述的顯示模塊用于顯示通過CPU控制芯片控制數(shù)據(jù)處理模塊處理后數(shù)據(jù)結(jié)果； 所述的CPU控制芯片還與云端服務(wù)器、終端設(shè)備順序相連；
所述的云端服務(wù)器用于保存數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集到的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)處理模塊分析得到的數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的應(yīng)變計(jì)為焊接式應(yīng)變計(jì)。
[0007]進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的CPU控制芯片與云端服務(wù)器通過Internet網(wǎng)絡(luò)相連。
[0008]進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的終端設(shè)備包括PC終端和手機(jī)終端。
[0009]進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的終端設(shè)備和云端服務(wù)器通過藍(lán)牙或無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
(1)本發(fā)明系統(tǒng)可對(duì)水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)進(jìn)行在線監(jiān)測，并對(duì)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與水工金屬結(jié)構(gòu)的安全體系數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分析、判斷，并給出預(yù)警信息；
(2)本發(fā)明在線檢測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地監(jiān)測、遠(yuǎn)方監(jiān)測和移動(dòng)終端監(jiān)測，大大方便了使用者，不再局限于固定的使用場所；
(3)通過本發(fā)明在線檢測系統(tǒng)的預(yù)警，可以大大降低故障率，故障率僅為人工目測的二十分之一；
(4)本發(fā)明系統(tǒng)在水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的全生命周期中，對(duì)影響其安全運(yùn)行的因素進(jìn)行分析，提煉出主要影響因素及其控制數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析，得出金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安全性評(píng)價(jià)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，101、應(yīng)變計(jì)；102、加速度傳感器；103、傾角傳感器；104、電波流速傳感器；105、溫度計(jì)；106、濕度計(jì)；107、水位計(jì)；108、啟閉機(jī)控制柜；109、攝像頭；110、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；111、A/D轉(zhuǎn)換器；112、CPU控制芯片；113、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；114、數(shù)據(jù)處理模塊；115、顯示模塊；116、報(bào)警器；117、主控系統(tǒng)；118、云端服務(wù)器；119、終端設(shè)備；
箭頭方向代表信號(hào)走向。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0014]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中涉及到的相關(guān)模塊及其實(shí)現(xiàn)的功能是在改進(jìn)后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計(jì)算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實(shí)現(xiàn)，并非是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。例如，改進(jìn)后的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進(jìn)及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對(duì)硬件模塊中為實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進(jìn)。
[0015]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的硬件設(shè)備。所述硬件設(shè)備可以為所需的目的而專門設(shè)計(jì)和制造，或者也可以采用通用計(jì)算機(jī)中的已知設(shè)備或已知的其他硬件設(shè)備。所述通用計(jì)算機(jī)有存儲(chǔ)在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構(gòu)。
[0016]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0017]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0018]如圖1所示，一種水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括終端設(shè)備119、云端服務(wù)器118、主控系統(tǒng)117、A/D轉(zhuǎn)換器111和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110 ；
所述的主控系統(tǒng)117包括CPU控制芯片112、數(shù)據(jù)處理模塊114、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊113、顯不模塊115和報(bào)警器116 ；
所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110包括應(yīng)變計(jì)101、加速度傳感器102、傾角傳感器103、電波流速傳感器104、溫度計(jì)105、濕度計(jì)106、水位計(jì)107、啟閉機(jī)控制柜108和攝像頭109 ;應(yīng)變計(jì)101用于監(jiān)測結(jié)構(gòu)應(yīng)力；
加速度傳感器102用于監(jiān)測振動(dòng)特性及響應(yīng)；
傾角傳感器103用于監(jiān)測閘門運(yùn)行中的姿態(tài)；
電波流速傳感器104用于監(jiān)測流道流速；
溫度計(jì)105、濕度計(jì)106和水位計(jì)107用于監(jiān)測環(huán)境參數(shù)。
[0019]所述的應(yīng)變計(jì)101、加速度傳感器102、傾角傳感器103、電波流速傳