[发明专利]一种闸门安全评估方法

说明书

本发明涉及一种闸门安全评估方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对水工闸门在不同开度下、不同速度时，闸门振动测试数据进行分析，并建立基于反距离加权的闸门标准振动模型；(2)将测试状态下，闸门在当前运行工况的参数数据代入训练好的闸门标准振动模型，计算当前运行工况下的闸门振动的安全标准值，将安全标准值和当前工况的实测值输入闸门振动安全评估模型，得到闸门的安全评估状态。本发明基于能较全面地描述闸门振动的变化过程，能提早发现闸门运行过程中可能出现的异常，有很好的实用性，同时有很快的计算速度和很高计算精度，可以广泛应用于闸门的安全评估领域。

技术领域

本发明涉及一种闸门安全评估方法，特别是关于一种基于反距离加权模型的闸门安全评估方法，属于闸门安全评估领域。

背景技术

弧形钢闸门由于具有不设门槽，启闭力较小，运转可靠、泄流条件好，且能满足各种类型泄水孔道需要的优点，已经成为水工建筑物中运用最为广泛的一种门型。

弧形闸门在启闭过程中或局部开启时，都可能发生振动。而且，由于闸门设计、安装、设备质量问题及闸门老化、腐蚀等结构静态损伤，使得闸门运行时会产生强烈的振动。闸门的强烈振动，会引起闸门金属构件疲劳、变形、焊缝开裂、紧固件松动、止水破坏以致闸门整体结构破坏等，进而给整个水利枢纽和下游人民生命财产带来巨大的隐患。因此，应及时准确掌握闸门的动态特性参数和自振特性的规律，及时发现并解决闸门相关设备的故障、隐患及存在的问题，以保持设备完好，确保水利枢纽的运行安全。

然而，弧形闸门振动是一个非常复杂的问题，是影响水利枢纽安全运行的一大隐患。目前尚未有考虑闸门开度、起/闭运行速度时，对闸门振动建立预警模型的研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种闸门安全评估方法，基于反距离加权模型，建立能自适应其工况变化的、精细的闸门安全评估方法，及时获取闸门的真实可靠的状态信息。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种闸门安全评估方法，其包括以下步骤：

(1)对预先获取的水工闸门在不同开度下、不同起/闭速度时，闸门振动测试数据进行分析，并建立基于反距离加权的闸门标准振动模型；

(2)将测试状态下，闸门在当前运行工况的参数数据代入训练好的闸门标准振动模型，计算当前运行工况下的闸门振动的安全标准值，将安全标准值和当前工况的实测值输入闸门振动安全评估模型，得到闸门的安全评估状态。

进一步的，所述步骤(1)中，对水工闸门在不同开度下、不同起/闭速度时，闸门振动测试数据进行分析，并建立基于反距离加权的闸门标准振动模型的方法，包括以下步骤：

(1.1)确定闸门在各种运行工况下的安全标准状态；

(1.2)选取能反映闸门运行状态的敏感特征参数，同时选取该闸门运行状态良好时，不同运行工况时的振动数据作为健康标准样本数据，从健康标准样本数据中随机选取若干组作为标准样本，剩余数据作为测试样本；

(1.3)将闸门在安全标准状态下，它在各种运行工况下的特征参数的标准样本数据输入反距离加权模型进行训练，并用测试样本数据进行验证，得到基于反距离加权的闸门标准振动模型。

进一步的，所述步骤(1.2)中，选取健康标准样本数据的原则为：能够覆盖闸门可能的起门速度和闸门开度变化区间。

进一步的，所述步骤(1.3)中，建立的基于反距离加权的闸门标准振动模型为：