陈威
五凌电力有限公司凌津滩水电厂，湖南 常德415000
【摘要】本文主要针对金属水工结构设备中在线监测的重要性进行了简要分析，主要针对在线监测系统在水利水电工程金属结构设备中的应用进行分析，重点介绍了水电工程金属结构设备实时在线监测系统的主要互联网软件监测系统。闸门设备和起重设备、设备配置以及闸门和起重设备互联网监控系统的主要监测内容和监测点的介绍，对金属结构的设计、运行和维护有一定的参考作用。
【关键词】实施在线监测；水利水电；金属结构
通常所谓的金属结构液压设备指的就是水利水电工程金属结构设备，主要由闸门、升船机、过鱼设备（鱼道、升鱼机）、压力钢管、钢岔管、伸缩缝等组成。水利水电工程的重要设备和装备担负着防洪排涝、船舶过坝、引水发电、农田灌溉的作用。由于工程项目建设投资相对较少，在设计和采购的过程中对金属结构设备缺少足够的重视。项目建成投产后，设备运行不畅，管理维护不到位。为了减少发生事故，在对金属结构设备进行监控的过程中，应采用在线监测系统进行，出现问题时可以及时发现，并采取相应对策进行处理。
1水工金属结构设备设置实时在线监测系统的必要性
1.1水工金属结构设备事故情况分析
以某水电站为例，由于汛期影响，主工闸带抬高，主梁出现变形、开裂的现象，导致闸门普遍变形，闸门被锁在原位无法开启。变形锁死，门无法升起；某水电站尾水事故门在启闭过程中上升腔破裂，门落下撞到插座和闸门的门洞，造成门插座损坏，门扇损坏；某水电站大坝起重机闸门开闭作业中钢丝绳断裂，起重设施坠落损坏，引起事故发生。
针对可能造成以上事故的原因进行分析，大部分日常设备检查都是通过检查来完成的。但当一些深层次的问题出现时，仅仅通过肉眼或简单的工具是无法及时发现的，如应力变化、微裂纹等，必须通过专用工具和监测工具来检测。由于缺乏专门的监测设备，随着问题和缺陷的积累达到破坏的极限，当达到一定的设计条件时，很容易发生问题和事故。
1.2水工金属结构设备设置实时在线监测系统的必要性
长期以来，在对水利工程金属结构设备的安全运行进行监测的过程中，其监测水平还处于定期检查阶段。需要针对设备和技术工具进行定期检查，为设备运行的稳定性提供保障。然而，这种类型的维护有时也是绝对必要的，以便在没有明显错误的情况下拆卸和检查设备。在检查中具有检查成本高、耗时长等特点，同时，在对存在缺陷的设备进行拆卸的过程中，会在很大程度上出现大量的人力、物力消耗，同时，在新设备的安装进度中还会出现故障。
在目前时代不断发展的过程中，检测技术也在逐渐进步，随着水利工程自动化水平的不断提升，对缺陷、故障现象和原因的检测和准确识别，及时保障水利工程的安全等提出了新的要求。预警、警报和安全评估报告等不断出现。急需引进新技术和管理方式，实现从定期维护到状态维护的发展。
2在线监测系统在水工金属结构设备上的应用
2.1需设置在线监测系统的水工金属结构设备
在金属水工结构设备任务承担的基础上，建立在线实时监控系统，对在事故中造成重大损失的设备进行主要监控。
从闸门设备方面来说，闸门设备在水库、水电工程中承担着防洪、排洪、分洪等任务，在水闸工程中承担在排洪、防潮等功能。由于这些设备带来的设备会造成较为严重的损失和影响，特别是在重大工程项目阶段。工程项目的事故一旦发生，会给国家、社会带来重大的影响力，从而使人民群众的生产财产安全出现重大的损失。为此，重点是要对设备进行保护，不仅仅是在日常维护的过程中，同时，建立在线监测系统，监控先进设备，及时发现所出现的问题，避免出现事故。
启闭闸门设备中主要采用金属结构启闭液压设备进行。受工况不同的影响，闸门升降机在运行过程中也会出现部分问题，例如：结构构件疲劳、磨损和局部变形、起升机构故障、钢丝绳断裂和异常磨损、逆变器故障、轮杆故障、保护盘终止等。启闭装置一旦发生故障，将会给闸门的正常运行带来一定的影响。为此，需要对在线监测系统予以建立，针对运行中的问题可以及时发现，并采取有效的措施进行处理和维护。
2.2在线监测系统在闸门设备的监测内容
2.2.1弧形钢闸门的主要监测内容
弧形钢闸门事故的原因主要有五个：渗漏引起的共振、闸门超出设计标准、铰链轴承失效、生产安装质量和管理不善导致事故导致部分共振闸门开启、局部应力接近释放阻力、铰链轴承失效、门扇堵塞、水封异常磨损等。
2.2.2平面钢闸门的主要监测内容
在对主梁、箍筋、测量、面板等构件进行监测的过程中，主要采用平面钢闸门进行，包括流动振动监测、应力监测、运行行为监测和支撑构件压力监测。监控程序类似于弧门门叶部分的监控程序。
2.3在线监测系统在启闭设备的应用
2.3.1门机、固定卷扬式启闭机的主要监测内容
对启闭机结构和钢丝绳的状态进行监测的过程中，主要利用门市启闭机和固定式启闭机进行。当启闭机出现机构故障、断丝、钢丝绳损伤等问题时，可利用在线监测系统对相关数据予以采集，针对设备安全运行中存在的隐层问题可以及时发现，并利用信息传递出相关的预警、报警信息，为启闭机的正常运行提供保障。
2.3.2液压启闭机的主要监测内容
（1）液压油缸铰链上下轴轴承状态监测。监控上下轴油缸铰链轴承的运行状态，并在运行异常时提供预警和报警。
（2）液压缸铰链座振动监测。监测气缸体铰链座振动情况，并在发生异常振动时提供预警和警报。
2.4在线监测系统在其他水工金属结构设备的应用
在线监控系统在其他节水设备和金属结构水电工程中也有很好的应用，主要应用在以下方面，压力管道在线监测、船舶立管在线监测等。
3结语
将在线监测系统应用在金属水工结构设备中，可以对金属结构设备的运行状态进行详细、全面的监测，选择合适的运行方案，使设备的使用寿命提高提升，由于设备所引起的风险隐患也得到降低，保护金属水工结构设备的安全可持续运行也可作为新技术、新平台推广，具有广泛的社会效益。
参考文献
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