百色水利枢纽闸门及启闭机在线监测实施技术方案.docx

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1、百色水利枢纽闸门及启闭机在线监测实施技术方案广西右江水利开发有限责任公司二O二O年七月一工程概述错误!未定义书签。二在线监测内容错误!未定义书签。1功能需求错误!未定义书签。2在线监测系统布置错误!未定义书签。三在线监测系统技术要求错误!未定义书签。1参考技术规范错误!未定义书签。2闸门在线监测终端软件技术要求错误!未定义书签。3终端界面内容要求错误!未定义书签。4部分硬件技术要求错误!未定义书签。5系统硬件安装技术要求错误!未定义书签。四工期安排错误!未定义书签。五竣工资料及培训错误!未定义书签。六安全措施错误!未定义书签。七应急措施错误!未定义书签。八环保措施错误!未定义书签。一工程概述广

2、西右江百色水利枢纽位于广西壮族自治区百色市上游约22km的平坪村附近，是珠江流域西江水系郁江综合利用规划中的第二梯级，是治理和开发郁江的关键性工程。百色水利枢纽主坝为全断面碾压混凝土重力坝，坝顶全长720m,坝顶高程234m,最大坝高130m,从左到右依次为：左岸挡水坝段、溢流坝段、右河床挡水坝段、右岸挡水坝段。溢流坝段布置在河床偏左侧，设有4个表孔和3个中孔。其中溢流坝4扇（孔）弧形工作闸门主要用于汛期排泄洪水和和汛后蓄水，作为主坝的主要水位调控设备。因该闸门未设置上游检修闸门，每年汛中泄洪、汛后挡水（库水位超过表孔底坎210.0m高程）情况下，表孔弧门均不具备检修条件，为确保表孔弧门良好的

3、工作状态，需要通过闸门在线监测系统准确把握其内在情况，以便在汛前消除存在的缺陷。另外还可利用在线监测系统按照闸门及启闭机安全检测要求，对闸门进行应力、振动等专项的检查，方便在在下一次安全检测前完成相关问题的消缺工作。本标段实施在线监测系统的闸门及启闭机设备清单如下：表孔弧门（14.0m19.0m-19.0m）4扇（每扇配1套QH1Y-2x160OkN-IO.5m型液压启闭机）。二在线监测内容1功能需求根据S11oI-2014水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程规范中关于应力、振动、启闭机运行状况等条款的规定，结合表孔弧门实际情况，闸门在线监测功能需求如下：（1）应力监测：对闸门的主梁、支臂、吊耳

4、、面板等主要构件进行应力监测，并对闸门的结构强度进行评估。在线监测系统对每扇闸门布置不少于16个应力监测测点。（2）流激振动监测：对弧形闸门的支臂等主要构件进行流激振动响应监测，实时进行时域和频域分析，并评估启闭过程中闸门流激振动的安全性。闸门在线监测系统对每扇闸门布置6个三轴加速度传感器。（3）运行姿态监测：对闸门的运行姿态进行监测，实时掌握闸门运行情况，在每扇闸门中部布置1个运行姿态测点，在终端显示门叶双轴倾斜状态。（4）支校及吊耳监测：在线监测系统在每侧支较各布置1个倾角开关传感器和1个声发射传感器，采集支校轴承运行副的数据，分析和判断支校轴承的安全性。（5）启闭机运行状态监测：对液压启

5、闭机下吊点轴承状态进行监测，对液压启闭机油缸上吊点进行振动监测。每套液压启闭机活塞杆下吊点轴承各布置1个声发射传感器，每套液压启闭机油缸上吊点各布置1个三轴加速度传感器，在液压泵站电机各布置1个压电式振动传感器。2在线监测系统布置(1)总体布置本方案计划对4套表孔弧门及启闭机实施在线监测系统建设，在每扇表孔弧门的门体上布置传感器，1#、3#、4#孔弧门门体上的传感器与各液压启闭机传感器的信号通过线缆各自引到位于相应启闭机室内的监测数据采集箱内，采集箱汇集数据并将收集的数据通过线缆传输到位于2#表孔启闭机室内的现地机柜内。2#表孔启闭机室的现地机柜除了处理来自各采集箱的监测数据，在机柜内还另外设

6、置一套数据采集卡，专门采集2#表孔门体及启闭机检测数据。现地机柜终端能储存实时监测数据，能查询和显示4个表孔工作状况，能自动评定故障等级，对于超过警戒值的监测点能发出故障声光报警信号，现地机柜终端还能将采集的信息以及自动评定的信息通过光纤传递到主坝监测楼枢纽数据中心的远方监测终端。枢纽数据中心的监测终端备份存储实时监测数据，同样能显示超过警戒值的监测点位置并发出故障声光报警信号，还能通过信息发布系统在外网发布系统主要情况和故障报警信息。系统总布置如下图：闸门在线监测系统总布置图H区网络I见地捽制柜终端2I1I区网络I#表孔y.变传感罂|数W短丞君)IT由川I速度传I图W贡川传，【后用IU白沼i

7、ER启I那杈1*控制柜信号2#衣孔,产变传感踹II-一网”川j史度化逑IW|帧传感器耳乂门用Uk无；控制柜信号3#表孔*蟀变传感搐|iJ1，ITH功口连城传感7|W阿加传感用取门液Ik川闭机*抬邛刖柜彳言号4#衣孔数据米柔箱K取门波Ik机控制柜伯号（2）传感器在表孔弧门门体上的布置根据表孔弧门的设计参数，参考大藤峡弧门测点设置位置，本方案在每孔弧门背水面部位及启闭机设置33套传感器，每孔弧门设置位置及数量如下。实际位置可根据通过评审的设计报告调整，但监测点数量不变:应变传感器16套，设置及检测项目见下表:表面应变计测点位置1上主梁后翼缘板中心线位置，横向布置，测试上主梁弯曲应力2下主梁后翼缘板

8、中心线位置，横向布置，测试下主梁弯曲应力3左上支臂前端腹板中心线，水流方向，测试上支臂应力4左下支臂中端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力5左下支臂末端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力6左下支臂前端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力7右上支臂前端腹板中心线，水流方向，测试上支臂应力8右下支臂中端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力9右下支臂末端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力10右下支臂前端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力11下横梁与左下支臂连接处后翼缘，横向布置，测试下主梁弯曲应力12下横梁与右下支臂连接处后翼缘，横向布置，测试下主梁弯曲应力13下主梁上部往上第三

9、格中间梁格内，梁格面板中心，横向布置，测试面板应力14下主梁上部往上第三格中间梁格内，梁格面板中心，纵向布置，测试面板应力15左启闭机吊耳板靠近孔口中心侧，力作用中心线，测试吊耳板应力16右启闭机吊耳板靠近孔口中心侧，力作用中心线，测试吊耳板应力振动传感器6套，设置及检测项目见下表:三轴加速度测点位置1左上支臂前端（靠近门叶的梁格）上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度2左上支臂中端上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度3左下支臂前端（靠近门叶的梁格）上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度4右上支臂前端（靠近门叶的梁格）上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加

10、速度5右上支臂中端上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度6右下支臂前端(靠近门叶的梁格)上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度倾角传感器1套，设置及检测项目见下表:双轴倾角测点位置1上主梁中部腹板上，监测闸门双向倾角量支较轴监测倾角开关传感器2套，设置位置及检测项目见下表:倾角开关测点位置1左支较轴端部，监测左支较工作状态2右支较轴端部，监测右支校工作状态支较轴监测声发射传感器2套，设置位置及检测项目见下表:声发射测点位置1左支较轴端部，监测左支较轴工作状态2右支较轴端部，监测右支较轴工作状态(3)传感器在表孔弧门液压启闭机上的布置油缸下吊点传感器2套，设置及检测项目见下表

11、:声发射测点位置1左油缸下吊点轴端，监测轴承运行状态2右油缸下吊点轴端，监测轴承运行状态油缸上吊点传感器2套，设置及检测项目见下表:三轴加速度测点位置1左油缸上吊点上部，监测油缸座振动状态2右油缸上吊点上部，监测油缸座振动状态液压泵站电机轴压电式振动传感器2套，设置及检测项目见下表:振动测点位置11#电机轴，监测泵站振动状态22#电机轴，监测泵站振动状态表孔弧门及启闭机在线监测传感器布置见下图。三在线监测系统技术要求表孔弧门及启闭机在线监测传感器布置图表孔弧门背水面符号说明C3梭殳计Bf1a轴帔角o纣m迪度qHnXttMtt*!上主梁二r小一支臂侧面s2y1空液压泵站7u电札、o压电式麻动本工

12、程的闸门及启闭机在线监测依据资料包括广西水利电力勘测设计研究院出具的广西右江百色水利枢纽运行设计报告、溢流坝表孔1419-19m弧形闸门图纸等，部分参数需要报价人自行向广西水利电力勘测设计研究院索取（费用自理），原则上在线监测传感器应设置在原闸门及启闭机设计校核值最大部位。系统设计后须通过由报价人组织广西水利电力勘测设计研究院等专家参与的计报告评审。1参考技术规范本项目需要按照以下规程、规范要求进行，设计、制作、安装依据的技术标准及规程规范保证使用最新有效版本，技术标准及规程规范包括但不限于以下规范:（I）设计图纸及相关技术资料等；（2） S1582水工金属结构制造安装质量检验通则；（3） S

13、11O1水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程；（4） D1/T835水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程；（5） S174水利水电工程钢闸门设计规范；（6） S141水利水电工程启闭机设计规范；（7） GB720电控设备的正常使用环境条件；（8） GB998低压电器基本试验方法；（9） GB3797电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备；（10） GB4026电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则；（H）GB4064电气设备安全设计导则；（12） GB4720电控设备第一部分：低压电器电控设备；（13） GB4942.1电机外壳防护分级；（14） GB4942.2低压电器外壳防护等

14、分级；（15） GB/T7267电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列；（16） GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准；（17） GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范；（18） GB50303-2015建筑电气工程施工质量验收规范；（19） GB4053.1-2009固定式钢梯及平台安全要求第1部分：钢直梯；（20） GB4053.3-2009固定式钢梯及平台安全要求第3部分：工业防护栏杆及钢平台2闸门在线监测终端软件技术要求闸门在线监测系统专用软件为报价人自行研发软件，运行平台为正版WindowsServer平台。为了方便兼容其它软件，闸门在线

15、监测系统要求基于WindOWSSerVer平台定制开发，交货时须提供源代码以便日后扩容或升级。监测系统界面要友好，方便其它软件数据调用需要。在线监测系统要求在静态挡水期间（每年9月至来年5月）监测刷新频率每分钟1次，在泄洪状态期间监测刷新频率每秒1次，刷新频率根据闸门挡水工况进行人工设置。在线监测系统的监测数据初始储存位于2#表孔启闭机室内的机柜终端，数据自动通过光纤传输到位于监测楼数据中心的远方监测终端备份。在线监测系统要对每处监测点的应力应变、振动、角位移等传感器数据须根据原闸门设计单位出具的计算校核数据校核极值，并有数据分析与安全评估模块，通过云数据对数据作分析，了解设备的运行情况，做出有效评判。自动生成在线监测运行报表，报表自动存储，可通过文档格式输出。系统工作在I