[发明专利]一种集成启闭力检测功能的水工钢闸门

说明书

一种集成启闭力检测功能的水工钢闸门，涉及水利工程技术领域，包括钢闸门、设有吊孔和对称设置两组腹板的吊耳，在钢闸门上方还设置传感装置，所述传感装置包括应力应变传感器、电测变送模块、电测铠装和传输导线，本发明在水工钢闸门上集成启闭力的直接、便捷侦知功能和信息测报，改变现行在役钢闸门启闭力只能间接测量、准确性不足的现状，有利于促进工程安全可靠运行。本发明解决了钢闸门运行中对启闭力的在役侦知，使得钢闸门出厂时，就具备启闭力的侦知技术，有利于在水利水电工程领域内进行推广使用，更好保障水工钢闸门设备安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及水工钢闸门的启闭控制技术领域。

背景技术

随着水利工程的建设与发展，作为水利水电工程关键设备的水工钢闸门也向着多样化、大型化的方向发展，加强其安全监测成为工程管理的重要方向。

水工钢闸门是水利水电工程实现安全渡汛、合理调配水资源的关键设备。其中，启闭力是水工钢闸门安全运行的关键指标之一，直接关系水工建筑物的安全运行。

水工钢闸门启闭过程中存在着多种运行工况，运行时启闭力的情况比较复杂，遇到故障和病态效应也比较大，危及水工钢闸门的正常运行，对整体水利系统的运行存在隐患。所以说，在线检测启闭力和及时获取启闭力的动态数据，对水工钢闸门运行性状提供可视化的信息显示，有效的侦知钢闸门运行的状态。

现役水工钢闸门功能单一、作用简单，不具备启闭力的侦知能力。还须要另行增加检测设备通过卷筒、钢丝绳、传动轴等部件的受载间接检测获得，信息准确性和工程经济性都不能适应现代化水利发展的需要。

发明内容

本发明目的是提出一种水工钢闸门，其同时集成有监测启闭力大小的功能。

本发明包括钢闸门、设有吊孔和对称设置两组腹板的吊耳，所述吊耳的下端连接在钢闸门的上端，其特征在于在钢闸门上方还设置传感装置，所述传感装置包括应力应变传感器、电测变送模块、电测铠装和传输导线，所述应力应变传感器复合在吊耳的腹板表面，应力应变传感器的信号输出端连接电测变送模块的信号输入端，电测变送模块的信号输出端连接传输导线；所述电测铠装设置在应力应变传感器和电测变送模块的外围。

本发明的应力应变传感器采用惠氏电桥测量方法获得吊耳板的受载形变微应变信息；电测变送模块对应力应变传感器受载形变微应变信息准确检测，并按虎克定理侦知钢闸门启闭力。电测铠装则用于保护应力应变传感器和电测变送模块等部件，避免受近水或水下等恶劣工况造成的危害，确保工程在役条件下可靠工作。

本发明使水工钢闸门具备在线启闭力检测能力和信息测报，适应现代化水利发展的目标趋势，从而加强水工钢闸门安全信息的软技术支撑手段。本发明在水工钢闸门上集成启闭力的直接、便捷侦知功能和信息测报，改变现行在役钢闸门启闭力只能间接测量、准确性不足的现状，有利于促进工程安全可靠运行。本发明结构技术理念新颖，呼应现代化水利的要求，解决了钢闸门运行中对启闭力的在役侦知，使得钢闸门出厂时，就具备启闭力的侦知技术，有利于在水利水电工程领域内进行推广使用，更好保障水工钢闸门设备安全可靠运行。

本发明应用于水利工程设备中，通过水工钢闸门上集成启闭力的直接、便捷侦知功能和信息测报，改变现行在役钢闸门启闭力只能间接测量、准确性不足的现状，有利于促进工程安全可靠运行；同时也避免了管养部门对水工钢闸门启闭力的检测工作，为水工钢闸门设备安全运行提供有效地保障。通过惠斯通电桥测量原理，由应力应变信号自动归算得到钢闸门运行中启闭力的动态数据，及时地为管养部门提供启闭力数据的即时性分析，对水工钢闸门的安全运行具有重要的意义。

发明有益效果：长期以来现役水工钢闸门功能单一、作用简单，不具备启闭力的侦知能力，主要另行增加检测设备通过卷筒、钢丝绳、传动轴等部件的受载间接检测获得，信息准确性和工程经济性都不能适应现代化水利发展的需要。