水工金属结构设备智能感知与智慧运维技术

技术简介

该技术是将分布式传感器、网络传输、大数据分析、计算机特征提取等集成用于设备运行管理，可实时掌握金属结构设备的运行特性和安全状态，实现金属结构设备在全生命周期内可靠、安全的运行。硬件体系结构由分布式集成传感器、数据通信、数据处理器和数据可视化大屏组成，采用应力、振动、倾角、声发射、钢丝绳断丝、转速等十余类智能前端感知传感器对金属结构工作参数进行实时监测。前期对水工金属结构进行综合分析，确定可能的危险结构点和关键监测位置并布置传感器。其监测数据能实时反映水工金属结构的安全状态，解决人工巡查中难以发现的结构应变、内部损伤、定期检测无法排除过程隐患，以及异常信息无法精准自主识别、运行故障缺乏大数据诊断分析等一系列难题，从而为水工永久设备运行安全提供了强大的科技保障。

主要性能指标

1.采用32位MCU芯片来集成数字传感器，与传统模拟传感器相比具有高精度、高可靠性、低功耗、抗干扰能力强特点； 2.数字传感器内集成的微控制器具有相应的数据采集和逻辑运算能力，能够使系统适应低带宽和水下的网络环境，并且还可以减轻服务器的计算压力； 3.建立设备专家预警数据库，计算机通过对数据库历史数据的学习分析、计算机特征的提取，优化出适合自身特征的自学习预警数据库； 4.基于三维可视化场景，集成金属结构在线监测系统，对机器运行状态进行前端感知和模拟展示，为设备状态监测、检修、预测性维护等业务提供决策支撑。

推广情况

该技术已在大盈江二级电站弧形闸门、大藤峡航运枢纽船闸人字闸门及反弧门（超大型）、雅口航运枢纽泄洪闸弧形闸门及启闭机（超大型）、耿楼船闸人字闸门（大型）、北京十三陵抽水蓄能电站压力钢管（大型）等13个项目的智能前端感知与监测系统中得到应用。2021年，该技术已完成五次迭代，第五代成熟技术已在汉江旬阳水电站泄洪闸门等项目应用。

持有单位：水利部水工金属结构质量检验测试中心

通讯地址：河南省郑州市惠济区迎宾路34号

联系人：方超群

联系电话：15838161519