一、应用背景
水轮机顶盖是水轮发电机组重要的封水承压部件,顶盖螺栓的联接情况是机组安装、运行维护的关键工序之一。这个部位的螺栓一旦出现 预紧力松弛或疲劳断裂的问题,将会产生灾难性的后果。
二、系统简介及原理
超声波应力监测技术采用超声法检测螺栓的法向应力超声波在材料中传播时间与应力呈现一定线性关系,通过精确测量声波的传播速度或声时,然后根据预先标定的应力与时差关系曲线精确计算出构件的法向应力,该技术成熟、可靠,能测量构件绝对应力,同时可以监测螺栓的断裂。
系统通过超声发射卡产生激励信号,超声探头接收到系统产生的激励脉冲后,产生超声波信号,超声探头接收到的信号被采集卡接收,经过前置滤波,然后再经过增益放大,再经过ADC模数转换芯片转换成数字信号,送到信号处理模块进行信号分析,然后上传到工控机进行显示。
三、系统特点
1、传感器
接口型号:M5,接口位置设计灵活,可直出,可侧出·探头直径:10mm,更小的直径可以产生更大的超声主瓣,转换效率更高·谐振频率:5MHz,更大的频率可以检测更小的缺陷。
2、32通道采集盒样机
测量精度高:
100M采样率、16位精度ns级分辨率实现MPa级检测精度测量范围广:最高400V激励电压探头直径小,可产生更大的超声主瓣,可测量2m长的螺栓。
四、系统功能
1、超声系统采集端软件螺栓拉力曲线标定
2、超声系统采集端软件应力测试功能
3、超声系统采集端软件缺陷检测功能
4、超声系统客户端软件多通道在线监测
5、超声系统客户端软件多通道在线监测
五、案例图片
(彭水电站4#机组顶盖螺栓应力监测)
(三峡升船机卧倒门底支铰螺栓应力测试)
(深溪沟电站4#机组顶盖螺栓监测)
(山秀电厂3#机组连接螺栓监测)
一、系统概述
桥梁安全监测系统基于物联网、大数据技术,结合各种传感器构建桥梁监测系统。监测桥梁运营阶段各监测指标参数数值、变化趋势,通过合理的计算和分析对桥梁工作状态进行评估和预报,以确保桥梁管理者随时随地了解桥梁的安全运行状况。
桥梁安全监测系统包括:结构安全监测、墩台冲刷监测、水下安全监测三个部分。可对重大工程结构(桥梁、隧道、边坡、大坝、塔吊及船舶等大型结构)进行实时安全监测、及时识别结构的累积损伤并评估其使用性能和寿命,对可能出现的灾害提前预警,建立相应的安全预警机制,不仅对于提高结构的安全性和可靠性具有重大的科学意义,而且可以降低结构的运行和维护费用,具有可观的经济效益。
全套系统分为现场传感器子系统、现场监控室和远程总控室三个部分组成,如下图所示:
现场传感器子系统包括应变传感器子系统、温度传感器子系统、裂缝传感器子系统、振动传感器子系统四个部分,分别感知现场应变、温度、裂缝、振动等物理数据。
二、桥梁安全监测点位布设
三、桥梁安全监测内容
四、系统功能
1、24 小时实时监测:对桥梁变形、受力、环境等全自动化在线监测,实时掌握桥梁整体施工/运行的安全状态、从整体上把握桥梁健康和安全状态。
2、多重分级预警:数据异常时,系统会触发相应三级报警机制,第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户。
3、应急预案处理:从专家库直接提取相应处理办法,及时采取人员介入、封锁道路等办法,将安全隐患消除在萌芽状态。
4、荷载监测:桥面受荷载的影响力最为直接,因此,应力监测可以了解作为主要承力构件的受力状态,及时诊断桥梁的病害,为控制车辆荷载和桥梁结构的疲劳分析提供数据支撑。
5、应力应变监测:关键受力部位可能会产生裂缝,裂缝的发展趋势是判断结构承载能力的重要指标,通过安装磁电式传感器,可以完成对桥梁振动的长期监测。
6、行业规范标准形成:制定出适合结构健康监测的安全评价标准体系,形成行业标准规范。
五、平台展示
四川合睿达自主开发的桥梁在线监测系统云平台,其主要功能是控制系统各个模块自动运行,接收、显示、保存、查询、打印报警信息,系统主要功能:桥梁沉降监测管理功能、桥梁监测地图信息、桥梁监测传感器、系统设备信息、视频图像信息、预警信息查询、集成深部位移监测信息查询、发布信息设置、开放平台接口。
一、方案背景
随着我国城市发展和建筑施工的要求,基坑施工工程越来越多。目前大城市基坑施工的开挖越来越深,最深的已经达到二十多米。由于基坑工程的复杂性、施工风险高、施工难度大等特点。使其成为建筑的三大危险源之一。一旦发生事故,就会造成巨大的经济损失和严重的人身伤亡。因此,相关单位对基坑的监测工作越来越重视。而目前只根据地质勘察资料和土工实验,定点观测等简单的技术手段,已经不能满足当前各方对基坑监测的要求。
四川合睿达在结合基坑监测实际应用的基础上,认真研究相关技术规范。总结了现有技术及产品的优缺点,开发出了一套深基坑监测方案。可对整个基坑施工过程进行实时采集、无线传输、数据汇总分析、超限预警报警等功能。本深基坑监测方案兼容性高,功能强大,可兼容市场上多种类型的传感器。在各种深基坑监测项目中得到了广泛的应用并得到了一致的好评。
二、示意图
采集仪功能特点:
1. 振弦、RS485、RS232、ADC等多种采集方式
2. 超低功耗,自带电池,可实现24小时不间断采集
3. 高效稳定的4G、北斗通信网络,可以保证监测数据的及时传输
4. 支持多种类型的传感器,即插即用
5. 完善的超限报警功能,避免事故发生
6. 强大的数据分析软件,多种类型的分析模式,监测结构一目了然。
三、系统监测内容
根据现场实际情况,勘查选取实际监测项
1. 位移监测:监测基坑壁体的表面位移情况
2. 沉降监测:监测基坑壁的沉降情况
3. 裂缝监测:监测基坑壁裂缝后续是否开裂
4. 孔隙水压:监测基坑内部的水压力情况
5. 内部形变:监测基坑壁内部的位移情况
6. 土压监测:监测基坑壁墙体承压情况
7. 锚杆拉力:监测锚杆受力情况
8. 墙体内力:监测基坑壁与回填物的受力情况
9. 地下水位:监测基坑地下水情况。
四、拓扑图
五、应用价值
及时了解基坑情况,对潜在灾害进行提前预警,对突发事件应急报警,降低基坑事故生命财产重大损失和恶劣社会影响。
六、系统组成
1. 数据采集系统
地质灾害一体化智能监测站由机箱、遥控终端机RTU、太阳能板、蓄电池、各类传感器、防雷器等组成,采用太阳能供电,根据不同应用的场合选择相应的传感器,及时采集降雨量、表面位移、深部位移等要素,并按规定格式上传。
2. 数据传输系统
数据传输系统可采用GPRS/3G/4G、无线电台、无线网桥、卫星、LORA等方式,具体根据当地网络情况及应用选择。
3. 数据处理系统
数据处理系统可连续实时接收监测站上传的数据,设备远程管理、数据召测等功能,可与第三方SQL SERVER、ORACLE数据库进行对接,提供各种应用数据支持。
4. 监测预警系统
分析预警系统应足够的数据分析处理能力,分析要多角度、手段丰富,自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图;能综合其他相关监测数据进行综合分析与评价;能根据预设警界值进行风险判别。
结合基础地理信息数据库,提供基于GIS的地质灾害信息管理与决策支持系统,建立地质灾害防治决策支持的数据库、模型库、方法库、知识库及管理平台,建立有效的分析和决策机制。以地质灾害的空间图形信息和属性信息为基础,依托数学评价、预测和预报模型以及GIS系统的空间分析能力,形象地进行地质灾害和处理方案的风险评估,为职能部分有效控制、防治、处置地质灾害、降低地质灾害造成的损失提供科学决策依据,并根据预警等级采用短信、网页、邮件、广播、LED屏、大屏幕等方式自动发布预警、告警信息。
5. 其他辅助系统
包括预警广播系统、应急系统、信息发布(LED发布或短信)、指挥系统、决策系统等。
七、设备介绍
1、孔隙水压力监测站
孔隙水压力监测站主要采用一体化渗压监测站,结合深部位移监测实施,对坡体的孔隙水压力进行监测,监测数据可通过2G/3G/4GINB-oTLORa/北斗/有线等通信方式实时传输到监测中心。
2、视频监测站
视频监控站能将被监控现场的实时图像和数据等信息准确、清晰、快速地传输到监测中心,管理中心通过视频监控站,能够实时、直接地了解和掌握各被监控现场的实际情况。同时,中心值班人员根据被监控现场发生的情况做出相应的反应和处理,因此能有效地管理地质灾害监测设备的运行情况及其周边现场情况.
3. GNSS位移监测站
GNSS监测站是管理人员就时掌控滑坡体形变和位移变化量的依据,各监测点长期连续跟踪观测卫星信号,通过数据通讯网络(3G/4G/有线)实时传输GNSS监测数据到监测中心,并结合各参考站的观测数据与起算坐标通过控制中心软件准实时解算处理,最终得到各监测点的三维坐标。从而计算位表面位移,以及沉降位移量。
七、监测平台
四川合瑞达结合自身专业优势,自主研发的地质灾害监测预警平台,利用智能传感技术、GNSS技术、物联网技术、大数据技术结合专业地质灾害监测设备,构建了实时监测、预警预报、信息管理、群测群防、辅助决策的综合解决方案,广泛应用于滑坡、泥石流、崩塌、地面崩塌、地面沉降和地裂缝等重点地质灾害隐患点实时在线的自动监测。
地质灾害监测预警平台由站点管理、实时监控、图像监测、预警管理、信息管理、统计分析、隐患点管理、系统管理组成。
八、应用案例
一、方案介绍
四川合睿达自动化突出“安全、实用”建设要求,针对洪水、江河湖泊、水利工程安全运行、城乡供水、节水、水资源开发利用等水利业务,补齐“水利信息化”短板,打造水利安全监管、水资源高效管理、水灾害联合防控为一体的“智慧水利”综合信息化管理系统。同时,四川合睿达提供水库、灌区、水电站、泵站、水利枢纽、水资源、远程监控服务等水利信息化系统解决方案。
二、量测水监测站
量测水监测站实现对引水、输水、配水、分水点和分界点全过程的水位、流量自动实时监控,为水利工程总调度、分中心提供数据支撑,实现水资源优化配置。
实时监测:实时采集引水、输水、配水量等数据;
远程设置:支持远程修改设备管理参数、上报间隔自动校时、升级设备程序;
数据存储:水位、流量、视频等数据本地存储,掉电保护;
数据传输:GPRS/CDMA/3G/4G/5G、光纤、北斗短报文。
三、水雨情监测站
水雨情监测站主要实现水情、雨情全过程的远程自动采集、拍照监视,实时记录河道、水库、渠道水位的动态变化过程。通过对监测的水情、雨情数据进行分析,为水利管理部门提供评估的需水量和来水量的辅助决策依据。
水位/雨量:采集水位雨量数据等;
5G/北斗/NB-IOT:数据/视频无线传输;
视频:视频本地储存,实时观看。
四、视频监控站
视频监控站能将被监控现场的实时视频和数据等信息准确、清晰、快速地传送到管理中心,管理中心通过视频监控系统,能够实时了解和掌握监控现场的实际情况。同时,中心值班人员根据监控现场情况做出反应和处理,因此能有效地管理水利设施的运行情况及其周边现场情况。
五、闸门控制系统
闸门监控站对渠道进水闸门、节制闸门或重点支渠、水源的渠首闸门变化情况进行远程控制与管理。根据系统下达的指令,将目标流量或水位远传至闸门控制器,调节闸门的开度,并使渠道的流量或水位达到目标值。缩短闸门启闭运行时间,能及时掌握的运行信息,为水资源的优化调配提供依据,减少水资源的浪费,促进综合效益的提高。
六、站房式水质监测站
站房式水质监测站主要对河流、水库、湖泊中水质五参数、COD、氨氮、总磷总氮、叶绿素等自动监测,具有水质数据智能采集,长期固态存储和远距离传输功能。监测数据可通过4G等通信方式传输到监测预警平台。
七、浮标式水质监测站
浮标式水质监测站主要对河流、水库、湖泊中COD、氨氮、水温、PH、浊度、溶解氧等自动监测,具有水质数据智能采集,长期固态存储和远距离传输功能。监测数据可通过4G等通信方式传输到监测预警平台。
八、土壤墒情监测站
土壤摘情监测站是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用及抗旱救灾基本信息收集的基础工作。土壤摘情信息主要监测土壤含水量和土壤温度,为信息化系统提供决策依据。
九、气象监测站
气象站主要监测区域的气温、气压、相对湿度、风向、风速、雨量、光照、土壤温湿度等气象要素,实现对区域小气候的全天候监测。为水利信息化平台提供系统数据支撑。
一、监测背景
隧道是地下的穿越工程,地质及水文条件复杂多变,隧道因地质条件恶化、火灾、结构损伤、退化和失稳、自然灾害等影响,可能会出现隧道拱形变形、边墙开裂、衬砌损坏、隧道渗水、隧道冻胀、围岩超应力等病害。所以对现役运营隧道或施工期隧道进行健康诊断和病害预防及控制非常关键。
传统人工监测手段难以全方位保证隧道施工和运行的安全,因此对隧道在施工期和运营期的安全性和稳定性进行实时监测就显得十分重要。
二、主要监测项
1、变形监测
2、受力监测
3、地下水监测
4、环境监测
5、裂缝监测
三、系统优势
1、高效:在线实时监测,对隧道的结构变形、沉降、位移等影响施工安全的参量进行24小时在线监测。
2、直观:通过实时数据结合隧道三维模型直观展示各个部位的变化情况,使用户快速了解隧道的变化趋势,以及及时的预防整治。
3、定制:根据隧洞类型和现场情况,提供不同的定制方案,无网环境也能实现监测数据上云,一但有网自动同步数据至云平台。
4、智能:通过对监测数据的分析,结合回归算法对数据进行回归分析,判断监测对象的发展势态,为后期隧道的设计施工提供有效的指导。
四、应用案例展示