一种水工金属结构设备的在线监测管理系统及方法

技术领域

本发明属于水利水电技术领域，更具体地，涉及一种水工金属结构设备的在线监测管理系统及方法。

背景技术

我国水资源丰富，水电站众多，弧形闸门是水利水电工程重要设备。安全是水利工程建设和运营中的重要主题。闸门的安全对水利工程安全的影响非常大。传统运行管理办法中，往往通过定期巡检保证弧形闸门的安全运营。随着自动监测技术和信息技术的发展，建立水工金属结构的实时在线监测及运行安全管理系统越来越重要。

如何建立可视化金属结构设备可视化运行管理系统，实现金属结构设备在全生命周期内可靠、安全的运行是本领域需要解决的一个问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发提供一种水工金属结构设备的在线监测管理系统及方法。

本发明提供一种水工金属结构设备的在线监测管理系统，包括：数据采集单元、数据处理存储单元、远程终端和局域网终端；

所述数据采集单元包括视频监控设备和至少一种类型的传感器；所述数据处理存储单元包括Web终端服务器和数据库服务器；

所述视频监控设备用于实时获得水工金属结构设备的运行现场视频信息，所述传感器用于实时获得水工金属结构设备的传感参数信息；

所述Web终端服务器用于接收所述运行现场视频信息和所述传感参数信息，用于对所述运行现场视频信息和所述传感参数信息进行数据筛选得到监控信息，用于根据预存的标准信息、所述监控信息得到评估结果信息，用于将所述评估结果信息和所述监控信息均发送至所述远程终端和局域网终端；

所述数据库服务器用于存储所述运行现场视频信息、所述传感参数信息、所述监控信息和所述评估结果信息。

优选的，所述数据采集单元还包括：网络硬盘录像机、动态数据采集系统；

所述网络硬盘录像机用于对所述运行现场视频信息进行解码和压缩，并将处理后的数据发送至所述Web终端服务器；

所述动态数据采集系统用于对所述传感参数信息进行模数转换，并将处理后的数据发送至所述Web终端服务器。

优选的，所述至少一种类型的传感器包括：应力传感器、加速度传感器、油压传感器、倾角传感器。

优选的，所述数据库服务器中包含临时数据库、实时数据库、基本数据库和预警数据库；

所述临时数据库用于存储所述运行现场视频信息和所述传感参数信息；

所述实时数据库用于存储实时数据和历史数据，所述实时数据包括所述运行现场视频信息和所述传感参数信息；

所述基本数据库用于存储测点的基本信息；

所述预警数据库用于存储报警信息，所述报警信息为所述评估结果信息中被判定为不安全的评估信息。

优选的，所述临时数据库采用文本数据库。

优选的，所述实时数据库采用Oracle数据库。

优选的，所述Web终端服务器采用阈值比较的评估方法对数据进行安全评估，得到所述评估结果信息。

本发明提供一种水工金属结构设备的在线监测管理方法，采用上述的水工金属结构设备的在线监测管理系统实现，方法包括以下步骤：

步骤1、通过视频监控设备实时获得水工金属结构设备的运行现场视频信息，通过传感器实时获得水工金属结构设备的传感参数信息；

步骤2、通过Web终端服务器接收所述运行现场视频信息和所述传感参数信息，对所述运行现场视频信息和所述传感参数信息进行数据筛选得到监控信息，根据预存的标准信息、所述监控信息得到评估结果信息；通过数据库服务器存储所述运行现场视频信息、所述传感参数信息、所述监控信息和所述评估结果信息；

步骤3、通过远程终端和/或局域网终端接收所述评估结果信息和所述监控信息；

步骤4、通过所述远程终端和/或所述局域网终端进行信息显示和信息查询。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在发明中，通过视频监控设备实时获得水工金属结构设备的运行现场视频信息，通过传感器实时获得水工金属结构设备的传感参数信息，通过Web终端服务器接收运行现场视频信息和传感参数信息，进行数据筛选得到监控信息，根据预存的标准信息、监控信息得到评估结果信息，通过数据库服务器存储运行现场视频信息、传感参数信息、监控信息和评估结果信息；通过远程终端和/或局域网终端接收评估结果信息和监控信息，进行信息显示和查询。本发明能够确保水工金属结构设备在全生命周期内可靠、安全的运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种水工金属结构设备的在线监测管理系统的工作原理图；

图2为本发明实施例提供的一种水工金属结构设备的在线监测管理系统中数据库的结构模型图；

图3为本发明实施例提供的一种水工金属结构设备的在线监测管理系统对应的硬件组成图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

实施例1提供了一种水工金属结构设备的在线监测管理系统，参看图1至图3，包括：数据采集单元、数据处理存储单元、远程终端和局域网终端。

所述数据采集单元包括视频监控设备、至少一种类型的传感器、网络硬盘录像机和动态数据采集系统；所述数据处理存储单元包括Web终端服务器和数据库服务器。

所述视频监控设备用于实时获得水工金属结构设备的运行现场视频信息，所述传感器用于实时获得水工金属结构设备的传感参数信息。所述网络硬盘录像机用于对所述运行现场视频信息进行解码和压缩，并将处理后的数据发送至所述Web终端服务器；所述动态数据采集系统用于对所述传感参数信息进行模数转换，并将处理后的数据发送至所述Web终端服务器。

所述Web终端服务器用于接收所述运行现场视频信息和所述传感参数信息，用于对所述运行现场视频信息和所述传感参数信息进行数据筛选得到监控信息，用于根据预存的标准信息、所述监控信息得到评估结果信息，用于将所述评估结果信息和所述监控信息均发送至所述远程终端和局域网终端。

所述数据库服务器用于存储所述运行现场视频信息、所述传感参数信息、所述监控信息和所述评估结果信息。

其中，所述至少一种类型的传感器包括但不限于：应力传感器、加速度传感器、油压传感器、倾角传感器。

其中，所述数据库服务器中包含临时数据库、实时数据库、基本数据库和预警数据库。所述临时数据库用于存储所述运行现场视频信息和所述传感参数信息；所述实时数据库用于存储实时数据和历史数据，所述实时数据包括所述运行现场视频信息和所述传感参数信息；所述基本数据库用于存储测点的基本信息；所述预警数据库用于存储报警信息，所述报警信息为所述评估结果信息中被判定为不安全的评估信息。

下面对本发明做进一步的说明。

参看图3，水工金属结构运行现场数据采集装置有各类传感器和视频监控设备，传感器输出模拟量通过局域网传输到动态数据采集系统进行数据处理；同时视频信号也会传输到网络硬盘录像机中进行解码及压缩等；利用网络传输模块将上述信息通过光纤传输到服务器。

Web终端服务器在接收到数据后，首先会对其进行筛选，然后将这些已经过筛选的数据存储至数据库服务器，并利用阈值比较的评估方法对数据进行实时的安全评估，若评估结果为不安全则将其自动保存并报警。最后Web终端服务器将实时监控数据以及安全评估结果通过局域网以及互联网发送至局域网终端以及远程终端。

客户端软件可实时形象地显示各个传感器的监测数据以及监控视频，并支持历史数据查询以及进行相关的办公管理。若评估结果为不安全，客户端会发出报警信息提醒用户对相关水工金属结构设备采取相应的措施。

参见图2，数据库按功能可分为临时数据库、实时数据库、基本参数数据库和报警数据库。临时数据库用于存储由数据采集端子系统获得的数据，该数据具有数据量大、无序性等特点，因此采用文本数据库的形式，以节省内存空间和提高读取效率。实时数据库用于存储实时数据和历史数据，包括应力参数、动态响应参数、闸门姿态参数、启闭机参数及环境参数等，该数据库具有数据量大、数据传输快等特点，采用Oracle数据库，能够在一定程度上提高系统性能。基本参数数据库用于存储测点基本信息，包括测点位置、测点类型等。

实施例2：

实施例2提供了一种水工金属结构设备的在线监测管理方法，采用如实施例1所述的水工金属结构设备的在线监测管理系统实现，方法包括以下步骤：

步骤1、通过视频监控设备实时获得水工金属结构设备的运行现场视频信息，通过传感器实时获得水工金属结构设备的传感参数信息；

步骤2、通过Web终端服务器接收所述运行现场视频信息和所述传感参数信息，对所述运行现场视频信息和所述传感参数信息进行数据筛选得到监控信息，根据预存的标准信息、所述监控信息得到评估结果信息；通过数据库服务器存储所述运行现场视频信息、所述传感参数信息、所述监控信息、所述评估结果信息；

步骤3、通过远程终端和/或局域网终端接收所述评估结果信息和所述监控信息；

步骤4、通过所述远程终端和/或所述局域网终端进行信息显示和信息查询。

综上，本发明建立了一种水工金属结构设备可视化运行管理系统，能够实现金属结构设备在全生命周期内可靠、安全的运行。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。