La technologie de base et de l'application des défis de l'arc ouverture de la porte de la mesure

Avant-propos​
Dans l'atmosphère tendue de la lutte contre les inondations envoi de la station, le niveau de l'eau de l'information de plusieurs grands fleuves flashé en permanence. L'opérateur est nerveusement en regardant l'arc-en forme de porte de l'écran de contrôle, prêt à ajuster l'ouverture en suivant les instructions pour contrôler le débit à l'aval. Mais juste après l'ouverture et la clôture de commande a été émis, l'ouverture de la rétroaction de la valeur sur le panneau a montré un violent passage à tabac qui a fait battre le cœur plus vite-"Caton? Est-il un problème avec le capteur de nouveau? ”
Des scènes semblables sont souvent mis en scène dans des milliers de conservation de l'eau hub installations dans notre pays.Comme un arc-en forme de porte pour l'écoulement critique installations de contrôle, l'exactitude de l'erreur de son ouverture, la mesure peut non seulement causer des milliers de mètres cubes d'eau gaspillage des ressources par seconde, mais il peut également être instantanément amplifié dans un grand danger pour la sécurité liés à la sécurité de la vie des personnes et des biens au cours de la saison de l'inondation.

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1. De base et de la valeur: Pourquoi est-il important de mesurer avec précision l'ouverture de l'arc de la porte?

Avec sa grande ouverture et de fermeture de la force de la performance et lisse les caractéristiques hydrauliques, l'arc de la porte est devenu l'un des plus importants types de contrôle de flux matériel moderne de conservation de l'eau et les projets hydroélectriques. En comparaison avec le plat de la porte, la courbe de la structure a des avantages mécaniques. Lorsqu'il est ouvert, la pression de l'eau est directement transmis à la porte de la jetée à travers la charnière de la porte, ce qui réduit considérablement la puissance nécessaire pour le levage. Dans le processus de précis de l'ouverture de contrôle, il y a une série de complexes défis techniques.：

• ​Notions de base de l'Eau de Contrôle des Ressources: La valeur de l'ouverture de la porte est directement liée à la faible décharge. Une fine ouverture d'erreur de 0,1 mètres peut signifier un flux de déviation de quelques dizaines, voire des centaines de mètres cubes par seconde sur un ultra-grand les portes, ce qui nuit considérablement à l'exécution de la précision d'une série de clé de la planification des tâches telles que la production d'énergie, l'irrigation, l'expédition et la prévention des inondations.
• ​Importante garantie de la sécurité de la construction:Une mauvaise position d'ouverture de la porte peut causer la porte du corps ou le support de charnière pour résister à des contraintes anormales, causant de la fatigue du métal ou même déformation, tandis qu'une ouverture excessive pose un énorme risque structurel de renversement. Par conséquent, en temps réel et fiable de l'ouverture de la mesure est au cœur de liaison de fonctionnement de la porte d'assurance de la sécurité.
• ​L'appui nécessaire pour la planification efficace: Les inondations de décharge des scénarios où poreux portes sont amenés à travailler ensemble, la cohérence de l'ouverture détermine l'état d'équilibre et la dissipation de l'énergie de l'effet de la baisse de la décharge d'écoulement de l'eau. Toute disposition incompatible d'ouverture peuvent entraîner une série de problèmes qui mettent en danger la stabilité de fonctionnement tels que la redistribution, bains à remous et même la porte de vibration.

2. La technologie de base: Comment mesurer l'ouverture de l'arc de la porte?

Arc ouverture de la porte système de mesureIl est généralement composé de trois parties principales, formant un ensemble complet d'acquisition de données et de transmission de la chaîne d'：

• ​L'Acquisition du terminal de la valeur d'ouverture de porte capteur de position (composant de base)​
  • ​Absolu multi-tour codeur (solution grand public): Installé à la fin de la haute vitesse de l'arbre ou de la bobine de l'arbre que les lecteurs de l'ouvreur, le nombre de tours est converti en un signal numérique, de l'ouverture et de l'avc. Il a une puissance-vers le bas la fonction de mémoire, et il n'est pas nécessaire de trouver un zéro de point de référence après l'alimentation est restaurée; il a une excellente résistance aux agressions de l'environnement de brouillage et est imperméable à l'eau, étanche à la poussière et résistant à la corrosion, en vertu de la norme industrielle de protection IP67 niveau.
  • ​Le type de marteau ouvreur (spécifique auxiliaire schéma): Bien que la lecture directe, intuitive, le marteau corps est sensible au vent le balancement et la dérive des données; la poulie de guide de l'appareil est à risque de le bloquer dans un environnement humide; dans la profondeur du trou de la porte de la scène, longue distance de levage et d'abaissement de la cause des retards importants. Par conséquent, il est actuellement surtout utilisé pour les auxiliaires de vérification ou de non-critique de la situation des portes.
• ​Signal de la conduction de la voie de transmission de données de liaison​
  • ​Physique de la connexion à la ligne: En moyenne distance scénarios, l'utilisation de blindés à paire torsadée de fils pour transmettre la norme industrielle signaux (tels que le 4-20mA analogique ou RS485-Modbus protocole de communication numérique) est la plus fiable.
  • ​Alternative technologie de transmission sans fil (scénario particulier de l'application): Lors de câblage sur place est difficile (comme la rénovation des anciens projets) ou s'il est nécessaire de traverser un large surface de l'eau, technologie de transmission sans fil dans une bande de fréquence spécifique peut être utilisé.
• ​Le traitement des données et présentation de l'interface de la couche​
  • PLC recueille intégrée de la position de porte d'informations du système et la transmet au système de surveillance de la base de données
  • Le système SCADA affiche la position de l'opercule graphique et la porte d'état d'alarme en temps réel
  • L'IHM tactile de l'écran de contrôle affiche dynamiquement l'ouverture des données de chaque trou en temps réel, ce qui est pratique pour les opérateurs de site à gérer et à contrôler.

3. La clé des difficultés techniques et des difficultés dans la pratique

• ​La contradiction entre l'arc de mouvement et de gestion des câbles: Lors de l'ouverture et de mouvement de fermeture de la porte, le changement dans le rayon de rotation provoque le déplacement de la trajectoire d'avoir un complexe en forme d'arc, ce qui rend le capteur raccordé le câble inévitablement l'objet de maintes glisser et à la liquidation, ou même casser.
• ​De graves interférences causées par de l'eau conservation de l'environnement：
  • ​L'humidité et le brouillard d'eau interférences: À haute intensité de l'environnement de l'humidité peut facilement causer des pannes telles que l'oxydation de composants électroniques, les contacts et les courts-circuits de circuits imprimés.
  • ​Corrosif de la vapeur d'eau de l'érosion: Surtout en bord de mer à vannes ou dans l'environnement de l'eau à proximité des usines de produits chimiques, l'halogénure de jet de sel de la corrosion des dommages à la norme coque en métal dans un délai de quelques mois.
  • ​L'envasement des sédiments: Dans un haut-contenu du sable de la rivière de l'environnement, les sédiments se boucheront le roulement ou le mécanisme d'engrenage et de l'amener à se coincer, et la partie mobile du capteur va être porté ou coincé.
  • ​Extrême effets de la température: Les grands froids du nord et de l'environnement à haute température dans le sud à la fois le défi de la tolérance à long terme des composants électroniques et de câble gaine de matériel
• ​La réponse technique à des vibrations et des chocs interférences: L'impact hydrodynamique formé au moment de l'ouverture et de la fermeture d'un grand flux de causes à haute fréquence de l'instabilité dans la porte du corps, et les vibrations de torsion de la mécanique de la chaîne de transmission peut aussi provoquer des erreurs dans l'encodeur.
• ​Le défi ultime de la précision de contrôle synchrone: Plusieurs grand arc de portes extrême les exigences sur la précision d'un contrôle synchrone. Une erreur de mesure de 0,1 degrés peut signifier une différence dans la position du haut de l'arc de près de 2 mètres, ce qui peut susciter une forte résonance structurelle à un débit spécifique.

4. Des solutions innovantes et de l'avenir de l'évolution technologique directions

• ​Percée de l'application de la mesure sans contact de la technologie: Assemblage de haute précision à induction magnétique de l'encodeur ou magnétostrictifs capteur de déplacement à la position de la charnière de la porte, de sorte que le point de détection est complètement physiquement isolé de la pièce mobile. Le risque de défaillance du câble de remorquage est à éviter, en particulier pour les conditions de travail à haute teneur de sédiment et de fortes vibrations.
• ​Redondant multi-capteur de régime de garantie: Organiser les différentes principe de l'ouverture des appareils de mesure à la même porte, commeL'installation d'un codeur absolu sur l'arbre du cylindre principalDans le même temps, ajouter à proximité du support de la charnièreCapteur d'Angle deEffectuer la vérification et comparaison, en particulier les parties importantes (telles que la profondeur du trou de l'arc de la porte de les Trois Gorges du Projet), triple capteur de redondance est encore configuré de manière à atteindre un point de défaillance unique, sans temps d'arrêt du système.
• ​Application de l'intelligent d'auto-diagnostic et tolérance de pannes de l'algorithme de contrôle: Le système règle automatiquement et détecte l'état de la sonde périodiquement; passe automatiquement à la sortie de la redondance des canaux lorsque les données anormales conflits sont trouvés; invite automatiquement le type et l'emplacement de la faute. Par exemple, une grande échelle de la station hydraulique de système d'interrupteurs auxiliaires, les points de mesure immédiatement après la perception de l'échec du codeur de broche, et envoie un mail pour rappeler les plan de maintenance pour intervenir afin d'éviter une éventuelle planification d'accident.
• ​La Construction du sans-Fil, l'IDO de la technologie et de la maintenance Prédictive du système: La prochaine génération de système est entièrement tournant à un réseau sans fil en mode pour éviter le câblage complexe; une fois que le système s'accumule big data sur le fonctionnement de l'équipement, il utilise l'IA des modèles anormale des prédictions. Par exemple, après que la température de l'enregistrement de la courbe d'un barrage porte codeur fluctue de façon anormale, la plate-forme de pousse automatiquement les nouvelles de possible la lubrification des paliers de l'échec et organise la maintenance en dehors de la saison de l'inondation de la fenêtre.

​Conclusion：​

Quand l'inondation frappe violemment le moment critique de la clé de la construction complexe de la conservation de l'eau projet, chaque précise le décollage et l'atterrissage de l'opération de l'arc porte atteinte à la sûreté de la digue à des centaines de kilomètres. Dans l'avenir, lorsque la pression sur les ressources en eau continue à augmenter, chaque petite amélioration dans l'arc ouverture de la porte la technologie de mesure affectera le fonctionnement de l'exactitude et de la sécurité des frontières du projet. Continuer à accorder une attention à la dernière technologie des capteurs intelligents et des solutions de contrôle, de sorte que chaque changement subtil dans l'ouverture peut être avec précision et de manière contrôlée transformé en garantir la sécurité et précis de l'expédition de la puissance de l'eau des projets de conservation.

Une grande échelle d'écluse de contrôle de centre à l'Est de la Chine une fois provoqué l'ouverture de la porte pour sauter anormalement par 10 centimètres en raison de l'interférence de la détection de signal, provoquant l'alarme de niveau d'eau en aval station de surveillance de la à son. L'ingénieur technique à distance verrouillé la faute de point en seulement 15 minutes, parce que le signal de codeur a été soumis à des interférences électromagnétiques provenant de l'onduleur, puis activé la redondant canal de contrôle pour éviter tout risque d'inondation et out-of-contrôle de l'événement.

Grâce à la fiabilité de l'ouverture de la technologie de mesure, chaque porte géante peut être un outil précis pour l'humanité, pour dompter les fleuves. C'est la mission de base de l'évolution de la technologie de contrôle de conservation de l'eau de l'ingénierie.