錾高水电站工程金属结构布置与设计

錾高水电站为叶尔羌河梯级开发的第二级引水式水电站,金属结构设备数量较多,分布分散,主要介绍錾高水电站工程金属结构的布置、启闭机的选型、闸门的结构设计及埋件设计的思路和方法。目前电站已安全2+a,金属结构设备安全可靠,对后续引水式电站开发建设,有一定的指导意义。

弧形闸门液压启闭活塞杆与开度耦合控制分析

液压启闭机启闭弧形闸门在现代水利工程中得到广泛应用。如何精准控制闸门开度是曲线型堰顶工程的一个重要问题。液压启闭机的工作原理是把活塞杆的伸长缩短直线运动转换为弧形闸门启闭的圆周运动。活塞杆的直线运动、弧形闸门的圆周运动和闸门开度形成耦合关系。把三者的坐标转换为同一坐标系,建立活塞杆的运动方程,找到连接各系统的耦合目标值,再通过数值分析,解析出活塞杆的伸缩长度与闸门开度的耦合关系,就可以通过控制液压启闭机活塞杆长度,精准控制闸门开度。

新安江水电站闸门安全评价

闸门的安全评价对于闸门可靠运行具有重要意义。从闸门外观检测、腐蚀量检测、焊缝超声波无损检测、材料检测、结构应力检测、复核计算、启闭机现状与运行状况检测以及启闭力检测等角度出发,对已到检修期的新安江水电站6#、7#机组进行安全检测,综合安全检测结果,依据相关规程、规范,对进水口工作门及启闭机进行安全评定。研究结果表明,进水口工作闸门和启闭机安全等级评定为“安全”,并对启闭机液压泵站及现地运行控制系统布置位置给出了整改建议。本研究为其他电站闸门的安全检测提供了科学依据。

水电站门式启闭机电气控制系统升级改造技术的应用

为改善水电站门式启闭机电气控制系统工作性能,对一种水电站门式启闭机电气控制系统升级改造技术的技术方案及施工措施进行介绍,为该技术在水电站门式启闭机上的应用提供了实践经验。某项目水电站门式启闭机电气控制系统升级改造方案采用基于PROFINET通讯技术的PLC控制系统,可有效避免信号干扰导致的设备停机以及设备误操作引起的安全事故;同时增设安全监控管理系统,使运行状态和故障信息有据可查。

基于CBR、RBR和KBG的闸门启闭机故障应急处理决策方法

为提高闸门启闭机智能监控系统中故障应急处理决策的能力和效率,基于故障分类索引树构建了启闭机故障应急处理实例库,开发了由元规则和领域规则组成的闸门启闭机故障应急处理决策知识库;通过元规则提供的求解控制流程和评价机制,动态地改变决策流,实现了应急方案的快速选择;将这一求解方法作为一个功能模块嵌入至闸门启闭机智能监控系统中,适用于规则缺乏完整性和实例难以找到的情况下启闭机故障应急处理决策混合求解。

三峡南线船闸反弧门及启闭机安全检测与评价

三峡南线船闸已运行多年,因输水廊道的环境恶劣、水头高、流速大、气蚀、泥沙冲蚀等不利因素的影响,为全面了解反弧门及液压启闭机的安全现状开展了此次安全检测。根据SL101-2014《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》,进行了巡视检查、闸门外观检测、启闭机性能状态检测、腐蚀检测、无损检测、闸门结构强度及启闭机容量复核。依据现场检测和结构强度复核,南线船闸反弧门及启闭机评定为“安全”,但反弧门需局部消缺,以确保船闸的持续安全稳定运行。

儒乐湖闸金属结构设计

南昌市赣江新区儒乐湖闸的主要功能为防洪和景观。笔者从结构布置、检修条件、景观要求等方面阐述闸门类型比选,结合儒乐湖水位情况分析闸门的运行工况并确定设计水头,详细介绍闸门及启闭设备设计布置情况。设计布置合理,满足规范要求。

基于无线传感网络的无人值守泵站闸门启闭机自动控制方法

为解决无人值守泵站闸门启闭机现行控制效果不佳的问题,基于无线传感网络的自动控制方法。通过无线传感器对闸门启闭机的开度和荷载状态进行实时感知,利用无线网络将这些数据传输至中央控制系统,利用PLC对接收到的数据进行分析处理,实现对闸门启闭机的精准自动控制。试验结果显示,超控量控制在0.1%内,显著优于传统方法,有效实现了对闸门启闭机的精准控制。本研究为无人值守泵站管理提供了新的思路和技术支持,具备广泛的应用前景和实用价值。

基于1DCNN-GRU的启闭机液压系统故障诊断

由于启闭机液压系统内部结构复杂,故障信号不易采集,使用AMESim软件搭建启闭机液压系统仿真模型,构建6种典型故障数据集。基于这些数据集,提出一维卷积神经网络(1 Dimensional Convolutional Neural Network,1DCNN)与门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)相结合的故障诊断方法,利用1DCNN提取信号数据的空间特征和GRU提取信号数据的时间特征,实现对信号数据空间及时间特征的融合,并对融合特征进行分类识别。

基于改造底缘的水电站事故平板闸门启闭力优化试验研究

通过加拿大Mica水电站进水口事故闸门水工模型试验,研究论证了该电站加大流量情况下事故闸门的闭门持住力特性。针对闸门启闭机设计容量不足的问题,给出了5种闸门底缘改造方案,分析比较了不同方案对降低闸门持住力的效果,提出了可行的工程方案措施,为闸门的设计及安全运行提供了参考依据。

弧门主框架及启闭机系统结构布置的多工况多目标优化

针对弧门主框架结构布置(主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径)及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构布置进行整体优化,优化目标为:1)主横梁跨中正弯矩与支座处负弯矩的绝对值相等,并且在正常蓄水位闸门全闭工况、校核水位瞬间开启工况和闸门全部开启3种工况下的最大值达到最小;2)弧门半径达到最小,且不同工况下支臂端处负弯矩绝对值的最大值达到最小;3)液压启闭机的容量最小。根据规范确定以下约束条件:1)主横梁的悬臂长度;2)主框架单位刚度比;3)液压启闭机在弧门启闭全过程中的正常运行条件;4)弧门半径与门高比;5)液压启闭机启门力的允许范围;6)液压启闭机布置构造要求。据此建立求解弧门主框架和启闭机系统结构布置的多工况多目标整体优化模型。工程实例求得弧门主框架及启闭机系统结构布置最优时的优化变量为:无量纲主梁悬臂长度为0.160,主框架单位刚度比为8.69,弧门半径与门高比为1.3,启闭机吊点位置距闸墩侧墙无量纲距离为0.13,全闭时启闭机的拉杆与支臂的夹角为34.6°。研究结果表明:采用多工况多目标整体优化的方法对弧门和启闭机系统结构布置进行整体优化,不仅方法简洁实用,而且使弧门结构控制内力及启闭机容量均大幅减小,实现了该系统安全性与经济性统一的全局最优布置,同时弥补了中美两国现行规范及现有研究成果中不能考虑不同工况且主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径以及液压启闭机布置均凭经验选取的不足,又为中美规范的进一步修订完善提供了简明方法。

基于S7-200PLC的闸门卷扬启闭机的控制系统设计

针对传统的闸门卷扬启闭机控制系统设备和方法的缺陷,提出了一种基于S7-200PLC的闸门卷扬启闭机控制系统的设计新方法,研究了系统的软、硬件及通讯组网问题。现场试验表明,该系统能对闸门卷扬启闭机可靠、安全、精确控制,可供类似工程推广应用。

西藏湘河水利枢纽工程金属结构设计

介绍了湘河水利枢纽及配套灌区工程金属结构设备总体布置特点,针对水利枢纽的金属结构设计进行了详细说明,为以后类似的工程设计提供参考。

引黄涵闸螺杆式启闭机的维护技术研究与应用

针对引黄涵闸螺杆式启闭机机壳易断裂地角螺栓易松动、螺杆丝杠易变形、闸门启闭速度不匀、诱导闸门间歇式振动等问题,通过观察、分析和研究,提供了螺杆丝杠清污除锈安全保护、启闭机维修养护、安全操作技术培训与规范操作管理制度等技术措施,旨在确保启闭机的正常运行。

水工闸门液压启闭机的同步控制实践与分析

在工作实践和实际应用的基础上,介绍了水工闸门液压启闭机的几种同步控制方法,分析了它们各自的特点、适用范围和注意事项。

露顶式弧形闸门吊耳位置对启门力的影响

闸门启门力是启闭机容量选择的重要依据之一,吊耳布置位置不同,启门力大小亦有所改变。针对露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧两种情况,通过计算不同开度下启门力的数值,得到闸门开启过程中启门力随开度变化的曲线。分析表明:在闸门空载和闸门挡水两种工况下,露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧时,启门力数值都随闸门开度的增大而减小,吊耳布置在闸门上游侧与布置在下游侧相比,启门力变化平缓且数值较小;在实际设计过程中,吊耳布置涉及因素众多,不仅应考虑降低闸门的启门力以优化启门方案,还应当综合考虑闸门开启过程中的安全性与稳定性。

门式启闭机门架结构静、动力学分析

针对某坝顶门式启闭机的门架结构,在大型有限元分析软件ANSYS中建立了有限元模型,并按照水电站启闭机的实际工作过程,选出了几种有代表性的工况,在不同的载荷组合下分析计算其静力学特性,校核了结构的刚度和强度。为了研究门机结构的动力学特性,以振动力学为基础,通过模态分析方法分析了结构的自振特性,得出了比较确切、直观的固有频率和振型。结果表明,该启闭机门架结构安全可行,但有些部位存在应力集中现象,整机自振频率较小,对应力值较大的部位可进行加固,对其结构设计进行适当的优化。

新型纤维增强复合材料闸门施工技术研究

使用纤维增强复合材料(FRP)作为水工闸门的主要结构材料,能解决传统材料闸门中出现的很多问题。结合FRP材料特性,对FRP闸门施工中的拼接、止水、起吊与安装等主要技术进行合理的设计与分析,对施工工艺流程及施工步骤与方法进行详细介绍,并简单对比了FRP闸门与传统材料闸门施工技术的差异。

矿井提升机闸控系统的参数测试方法研究

通过对矿井提升机闸控系统及其现有闸控参数检测方法的分析,提出了一种在提升机低速运行时,依据其制动效果,直接测试提升机闸控系统参数的方法,详细介绍了提升机闸控系统的制动力矩、空动时间和制动运行距离等参数的检测思路,并采用TMS320F240 DSP处理器和PC机组成的两级计算机系统来实现参数的检测和显示。

门式启闭机门架结构有限元分析

以某大型门式启闭机为对象,利用大型有限元分析软件ANSYS,按实际结构和工况对其进行静力特性和模态分析,从强度和静态刚性两方面对该门式启闭机门架结构设计方案进行评价,并根据固有频率和振型,提出了该门式启闭机应当避免的工作条件建议.