[发明专利]一种弧形启闭闸门状态监测与综合诊断方法

说明书

本发明涉及在线检测与故障诊断技术，具体涉及一种弧形启闭闸门状态监测与综合诊断方法，从闸门控制系统读取对应的控制信号以及执行机构的反馈信号，根据信号之间的逻辑和耦合关系来判断闸门控制系统的健康状态；判断闸门门页的健康状态，判断闸门支臂的健康状态，判断闸门支绞的健康状态，得出闸门本体结构的健康状态，同时给出闸门本体需要维修的部位；将闸门控制系统的健康状态数据与闸门本体结构的健康状态数据综合合成，得到弧形启闭闸门的健康状态数据；通过工控机接收健康状态数据，利用LABVIEW进行信号处理与数据计算，采用故障诊断算法得到弧形启闭闸门的健康状态监测结果。该方法可为弧形启闭闸门的健康状态监测及诊断提供有效参考。

技术领域

本发明属于在线检测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种弧形启闭闸门状态监测与综合诊断方法。

背景技术

弧形启闭闸门是目前水电厂常用的闸门类型，通常包含闸门本体结构部分和控制部分，其中的控制部分又包含闸门升降系统、闸门启闭系统、卷扬系统。这几个系统之间既存在一定的独立性，又相互之间有着较大的影响。任何一个系统的健康状态都不是单一的因素可以准确判断的。要对整个闸门进行状态诊断和健康状态判断更是具有非常大的难度。要对整个闸门进行状态诊断需要知道闸门各个部分以及系统内部的组成、内部各部件之间的关系，还需要知道不同系统和部分之间的区别和联系。只有了解这种联系，同时在状态诊断的过程中祛除这种联系之间的相互干扰才能保证其判断结果的准确性。而闸门的健康状态诊断能够根据一定的算法和数据关系来对闸门的健康状态进行判断，当闸门出现健康问题的时候还能给出缺陷位置的提示和最佳维修指导，因此，提出新的弧形启闭闸门状态综合诊断方法具有十分重要的意义。

传统的闸门没有进行状态监测，即使有少数的闸门系统存在监测的名义，实际所做的也仅仅是对闸门状态进行状态显示，如果没有专人时刻关注显示参数也没有起到监测的实际作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够完整、准确、全方位的对弧形启闭闸门进行综合性的状态诊断和评估的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种弧形启闭闸门状态监测与综合诊断方法，弧形启闭闸门包括闸门控制系统和闸门本体结构，闸门控制系统包括闸门升降系统、闸门启闭系统和卷扬系统；闸门本体结构包括闸门门页、支臂和支绞；包括以下步骤：

步骤1、闸门控制系统的健康状态监测及诊断；直接从闸门控制系统读取对应的控制信号以及执行机构的反馈信号，根据信号之间的逻辑和耦合关系来判断闸门控制系统的健康状态；

步骤2、闸门本体结构的健康状态监测及诊断；首先判断闸门门页的健康状态，然后判断闸门支臂的健康状态，最后判断闸门支绞的健康状态，从而综合得出闸门本体结构的健康状态，对处于非健康的闸门部位，进行报警警告，同时给出闸门本体需要维修的部位；

步骤3、将闸门控制系统的健康状态数据与闸门本体结构的健康状态数据综合合成，得到弧形启闭闸门的健康状态数据；

步骤4、通过工控机接收健康状态数据，利用LABVIEW进行信号处理与数据计算，采用故障诊断算法得到弧形启闭闸门的健康状态监测结果。

在上述的弧形启闭闸门状态监测与综合诊断方法中，步骤1的实现包括以下步骤：

步骤1.1、通过Modbus以太网通讯读取闸门控制系统中的提升、下降、停止、安全制动、工业制动控制输出，得到闸门升降系统的状态信号；

步骤1.2、将提升信号、下降信号、停止信号、安全制动信号、工业制动信号使用组合逻辑，完成升降系统健康状态的判断；当提升或下降信号与安全制动信号同时出现时，表示升降系统出现异常；当停止信号与安全制动信号同时出现时，表示升降系统正常；

步骤1.3、采用RS232通讯方式读取的闸门开度与闸门荷重数据得到闸门启闭系统的健康状态；