(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210832925.7 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 杭州国电机 械设计研究院有限公司 地址 310012 浙江省杭州市西湖区三墩镇 西园一路10号 (72)发明人 黄金根　李倩　王建青　向阳　 蒋树文　金龙　王敏　陆永亚　 孙世威　葛威聪　温良　 (74)专利代理 机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289 专利代理师 吴文杰 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) E02C 5/00(2006.01) G06F 16/2455(2019.01) (54)发明名称 一种升船机承船厢在线监测方法及监测系 统 (57)摘要 本发明公开了一种升船机承船厢在线监测 方法及监测系统， 包括以下内容： 数据监测、 数据 采集、 状态评估以及故障分析； 根据采集到的数 据对升船机的设备健康状态进行评估； 若评估结 果异常， 根据异常程度发出预警或报警信号； 当 监测到报警后， 根据采集到的数据与数据储备模 块内的数据进行比对， 对报警信息进行故障诊断 与分析后生成设备故障维修决策； 本发明通过对 承船厢结构能力和运行姿态进行监测， 实时掌握 承船厢结构性能指标、 设备运行状况， 从而达到 监测承船厢的作用； 且当监测到承 船厢的健康状 态处于非正 常状态时， 及时对承 船厢进行调整和 维护； 当收到报警信号时， 将监测数据与数据储 备模块内的数据进行比对， 较快的得出故障诊 断， 给出维修决策。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115235542 A 2022.10.25 CN 115235542 A 1.一种升船机承船厢在线监测方法， 其特 征在于： 包括以下内容： 数据监测： 通过 结构能力监测模块和运行姿态监测模块对升船机的参数进行监测； 数据采集： 采集来自结构能力监测模块和运行姿态监测模块的监测数据， 并将数据存 储至数据库； 状态评估： 根据采集到的数据对升船机结构及设备健康状态进行评估； 若数据未超过 模块设定的参数指标时， 结构或设备状态为健康， 将评估结果与相 应的数据作为历史数据 存储到数据库中； 若 数据超过模块设定的参数指标时， 结构或设备状态为不健康， 根据异常 程度发出 预警或报警信号； 故障分析： 当接收到预警或报 警信号时， 根据采集数据、 健康评估结果与专家系统模块 内的数据进行比对， 对报警信息进行故障诊断与分析后生成设备故障维修决策。 2.根据权利要求1所述的一种升船机承船厢在线监测方法， 其特征在于： 所述结构能力 监测模块主要监测吊耳板应力、 主横梁应力、 主纵梁应力、 对接锁定机构关键部位应力、 锁 定梁关键部位应力、 顶紧机构处应力、 卧倒门铰支 座关键部位应力、 承船厢主横梁扰度变形 和承船厢主纵梁扰度变形。 3.根据权利要求1所述的一种升船机承船厢在线监测方法， 其特征在于： 所述运行姿态 监测模块主要监测船厢内水位、 船厢位置、 船厢水平、 钢丝绳拉力、 卧倒门左右油缸位移与 压力、 防撞梁左右油缸位移与压力、 对接锁定机构油缸位移与压力、 夹紧机构油缸位移与压 力和密封 框油缸位移与压力。 4.根据权利要求1所述的升船机承船厢在线监测方法， 其特征在于： 在状态评估中， 根 据专家系统中健康状态指标对采集和校核之后的设备信息进 行评估， 若评估结果超过健康 预警指标但未超过故障报警指标的信息， 系统将给 出预警信号， 并做出设备日常维护决策。 5.根据权利要求1所述的升船机承船厢在线监测方法， 其特征在于： 在状态评估中采用 单一结构单一参数指标评估法对承船厢结构及设备的健康状态进 行评估； 通过承船厢的设 计参数指标和一定时间内的运行历史数据， 得到各类参数指标的标准时间函数和该参数指 标正常运行时的极限值， 建立 参数指标的健康指数分析模型， 如式(1)： 其中i为承船厢某一参数指标， 如应力、 应变、 挠度、 位移； Pi为i参数指标的健康指数； f (t)为i参数指标实际运行时间函数， F(t)为i参数指标的标准时间函数； λmin和 λmax为i参数 指标设计规定的最小极限值和最大极限值。 6.根据权利要求5所述的升船机承船厢在线监测方法， 其特征在于： 在状态评估中采用 单一设备多参数指标评估法对设备运行姿态健康状态进行评估； 首先根据单一设备单一参 数指标评估法， 建立承船厢上各设备的单一参数指标的健康指数Pi， 明确单一设备中各类 参数指标的影响权重， 再利用综合加权法对单一设备多参数指标健康状态进行评估， 如式 (2)：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235542 A 2其中j为承船厢关键部位或设备， 如吊耳板、 主横梁、 主纵梁、 对接锁定机构； Wj为j设备 基于多参数指 标的健康指 数； n为j设备包含的i参数指 标的总个数； ki为i参数指 标的权重， 0≤ki≤1， 且 7.根据权利要求1～6中任一项所述的升船机承船厢在线监测方法， 其特征在于： 在状 态评估和故障分析时， 均会将参数和结果发送至数据库进行保存， 并在数据库中建立数据 模型。 8.一种升船机承船厢在线监测系统， 其特 征在于： 包括 结构能力监测模块： 用于实时监测升船机承船厢的应力和扰度变形； 运行姿态监测模块： 用于实时采集升船机承船厢的运行状态信息； 数据处理模块： 收集来自结构能力监测模块和运行姿态监测模块的监测数据， 并对监 测数据进行 校验， 剔除不 合理的数据； 专家系统： 包括知识库和数据库， 数据库用于收集并存储来自数据处理模块校验后的 数据； 所述知识库内存有国家标准、 行业标准、 升船机承船厢设计文件和以往故障案例资 料； 设备健康评估模块： 获得数据处理模块中的数据， 并与专家系统中的数据进行比对分 析， 对升船机承船厢的健康状态进行评估； 超过健康预警指标但未超过故障报警指标的信 息， 将给出预警信号， 并做出设备日常维护决策； 超过故障报警指标， 将给 出报警信号； 故障诊断分析模块： 收到报 警信号后， 获得实时监测的数据， 并与数据储备模块中的数 据进行比对分析， 对升船机承船厢的故障进行评估， 并做出设备故障维修决策。 9.根据权利要求8所述的升船机承船厢在线监测系统， 其特征在于： 所述结构能力监测 模块上连接有若干个布置在承船厢主纵梁和主横梁上的扰度监测传感器。 10.根据权利要求8所述的升船机承船厢在线监测系统， 其特征在于： 所述运行姿态监 测模块连接有 若干个布置在承船厢结构上的水位计、 位移传感器、 拉力传感器以及压力计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235542 A 3