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1、百色水利枢纽闸门及启闭机在线监测实施技术方案广西右江水利开发有限责任公司二O二O年七月一工程概述错误!未定义书签。二在线监测内容错误!未定义书签。1功能需求错误!未定义书签。2在线监测系统布置错误!未定义书签。三在线监测系统技术要求错误!未定义书签。1参考技术规范错误!未定义书签。2闸门在线监测终端软件技术要求错误!未定义书签。3终端界面内容要求错误!未定义书签。4部分硬件技术要求错误!未定义书签。5系统硬件安装技术要求错误!未定义书签。四工期安排错误!未定义书签。五竣工资料及培训错误!未定义书签。六安全措施错误!未定义书签。七应急措施错误!未定义书签。八环保措施错误!未定义书签。一工程概述广
2、西右江百色水利枢纽位于广西壮族自治区百色市上游约22km的平坪村附近，是珠江流域西江水系郁江综合利用规划中的第二梯级，是治理和开发郁江的关键性工程。百色水利枢纽主坝为全断面碾压混凝土重力坝，坝顶全长720m,坝顶高程234m,最大坝高130m,从左到右依次为：左岸挡水坝段、溢流坝段、右河床挡水坝段、右岸挡水坝段。溢流坝段布置在河床偏左侧，设有4个表孔和3个中孔。其中溢流坝4扇（孔）弧形工作闸门主要用于汛期排泄洪水和和汛后蓄水，作为主坝的主要水位调控设备。因该闸门未设置上游检修闸门，每年汛中泄洪、汛后挡水（库水位超过表孔底坎210.0m高程）情况下，表孔弧门均不具备检修条件，为确保表孔弧门良好的
3、工作状态，需要通过闸门在线监测系统准确把握其内在情况，以便在汛前消除存在的缺陷。另外还可利用在线监测系统按照闸门及启闭机安全检测要求，对闸门进行应力、振动等专项的检查，方便在在下一次安全检测前完成相关问题的消缺工作。本标段实施在线监测系统的闸门及启闭机设备清单如下：表孔弧门（14.0m19.0m-19.0m）4扇（每扇配1套QHLY-2x160OkN-IO.5m型液压启闭机）。二在线监测内容1功能需求根据SLloI-2014水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程规范中关于应力、振动、启闭机运行状况等条款的规定，结合表孔弧门实际情况，闸门在线监测功能需求如下：（1）应力监测：对闸门的主梁、支臂、吊耳
4、、面板等主要构件进行应力监测，并对闸门的结构强度进行评估。在线监测系统对每扇闸门布置不少于16个应力监测测点。（2）流激振动监测：对弧形闸门的支臂等主要构件进行流激振动响应监测，实时进行时域和频域分析，并评估启闭过程中闸门流激振动的安全性。闸门在线监测系统对每扇闸门布置6个三轴加速度传感器。（3）运行姿态监测：对闸门的运行姿态进行监测，实时掌握闸门运行情况，在每扇闸门中部布置1个运行姿态测点，在终端显示门叶双轴倾斜状态。（4）支校及吊耳监测：在线监测系统在每侧支较各布置1个倾角开关传感器和1个声发射传感器，采集支校轴承运行副的数据，分析和判断支校轴承的安全性。（5）启闭机运行状态监测：对液压启
5、闭机下吊点轴承状态进行监测，对液压启闭机油缸上吊点进行振动监测。每套液压启闭机活塞杆下吊点轴承各布置1个声发射传感器，每套液压启闭机油缸上吊点各布置1个三轴加速度传感器，在液压泵站电机各布置1个压电式振动传感器。2在线监测系统布置(1)总体布置本方案计划对4套表孔弧门及启闭机实施在线监测系统建设，在每扇表孔弧门的门体上布置传感器，1#、3#、4#孔弧门门体上的传感器与各液压启闭机传感器的信号通过线缆各自引到位于相应启闭机室内的监测数据采集箱内，采集箱汇集数据并将收集的数据通过线缆传输到位于2#表孔启闭机室内的现地机柜内。2#表孔启闭机室的现地机柜除了处理来自各采集箱的监测数据，在机柜内还另外设
6、置一套数据采集卡，专门采集2#表孔门体及启闭机检测数据。现地机柜终端能储存实时监测数据，能查询和显示4个表孔工作状况，能自动评定故障等级，对于超过警戒值的监测点能发出故障声光报警信号，现地机柜终端还能将采集的信息以及自动评定的信息通过光纤传递到主坝监测楼枢纽数据中心的远方监测终端。枢纽数据中心的监测终端备份存储实时监测数据，同样能显示超过警戒值的监测点位置并发出故障声光报警信号，还能通过信息发布系统在外网发布系统主要情况和故障报警信息。系统总布置如下图：闸门在线监测系统总布置图H区网络I见地捽制柜终端2IlI区网络I#表孔y.变传感罂|数W短丞君)IT由川I速度传I图W贡川传，【后用IU白沼i
7、ER启I那杈L*控制柜信号2#衣孔,产变传感踹II-一网”川j史度化逑IW|帧传感器耳乂门用Uk无；控制柜信号3#表孔*蟀变传感搐|iJL，ITH功口连城传感7|W阿加传感用取门液Ik川闭机*抬邛刖柜彳言号4#衣孔数据米柔箱K取门波Ik机控制柜伯号（2）传感器在表孔弧门门体上的布置根据表孔弧门的设计参数，参考大藤峡弧门测点设置位置，本方案在每孔弧门背水面部位及启闭机设置33套传感器，每孔弧门设置位置及数量如下。实际位置可根据通过评审的设计报告调整，但监测点数量不变:应变传感器16套，设置及检测项目见下表:表面应变计测点位置1上主梁后翼缘板中心线位置，横向布置，测试上主梁弯曲应力2下主梁后翼缘板
8、中心线位置，横向布置，测试下主梁弯曲应力3左上支臂前端腹板中心线，水流方向，测试上支臂应力4左下支臂中端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力5左下支臂末端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力6左下支臂前端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力7右上支臂前端腹板中心线，水流方向，测试上支臂应力8右下支臂中端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力9右下支臂末端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力10右下支臂前端上腹板中心线，水流方向，测试下支臂应力11下横梁与左下支臂连接处后翼缘，横向布置，测试下主梁弯曲应力12下横梁与右下支臂连接处后翼缘，横向布置，测试下主梁弯曲应力13下主梁上部往上第三
9、格中间梁格内，梁格面板中心，横向布置，测试面板应力14下主梁上部往上第三格中间梁格内，梁格面板中心，纵向布置，测试面板应力15左启闭机吊耳板靠近孔口中心侧，力作用中心线，测试吊耳板应力16右启闭机吊耳板靠近孔口中心侧，力作用中心线，测试吊耳板应力振动传感器6套，设置及检测项目见下表:三轴加速度测点位置1左上支臂前端（靠近门叶的梁格）上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度2左上支臂中端上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度3左下支臂前端（靠近门叶的梁格）上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度4右上支臂前端（靠近门叶的梁格）上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加
10、速度5右上支臂中端上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度6右下支臂前端(靠近门叶的梁格)上腹板中心线上，监测X、Y、Z三方向振动和加速度倾角传感器1套，设置及检测项目见下表:双轴倾角测点位置1上主梁中部腹板上，监测闸门双向倾角量支较轴监测倾角开关传感器2套，设置位置及检测项目见下表:倾角开关测点位置1左支较轴端部，监测左支较工作状态2右支较轴端部，监测右支校工作状态支较轴监测声发射传感器2套，设置位置及检测项目见下表:声发射测点位置1左支较轴端部，监测左支较轴工作状态2右支较轴端部，监测右支较轴工作状态(3)传感器在表孔弧门液压启闭机上的布置油缸下吊点传感器2套，设置及检测项目见下表
11、:声发射测点位置1左油缸下吊点轴端，监测轴承运行状态2右油缸下吊点轴端，监测轴承运行状态油缸上吊点传感器2套，设置及检测项目见下表:三轴加速度测点位置1左油缸上吊点上部，监测油缸座振动状态2右油缸上吊点上部，监测油缸座振动状态液压泵站电机轴压电式振动传感器2套，设置及检测项目见下表:振动测点位置11#电机轴，监测泵站振动状态22#电机轴，监测泵站振动状态表孔弧门及启闭机在线监测传感器布置见下图。三在线监测系统技术要求表孔弧门及启闭机在线监测传感器布置图表孔弧门背水面符号说明C3梭殳计Bfla轴帔角o纣m迪度qHnXttMtt*! 上主梁二r小一支臂侧面s2y1空液压泵站7u电札、o压电式麻动本
12、工程的闸门及启闭机在线监测依据资料包括广西水利电力勘测设计研究院出具的广西右江百色水利枢纽运行设计报告、溢流坝表孔1419-19m弧形闸门图纸等，部分参数需要报价人自行向广西水利电力勘测设计研究院索取（费用自理），原则上在线监测传感器应设置在原闸门及启闭机设计校核值最大部位。系统设计后须通过由报价人组织广西水利电力勘测设计研究院等专家参与的计报告评审。1参考技术规范本项目需要按照以下规程、规范要求进行，设计、制作、安装依据的技术标准及规程规范保证使用最新有效版本，技术标准及规程规范包括但不限于以下规范:（I）设计图纸及相关技术资料等；（2） SL582水工金属结构制造安装质量检验通则；（3）
13、SLlOl水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程；（4） DL/T835水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程；（5） SL74水利水电工程钢闸门设计规范；（6） SL41水利水电工程启闭机设计规范；（7） GB720电控设备的正常使用环境条件；（8） GB998低压电器基本试验方法；（9） GB3797电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备；（10） GB4026电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则；（三）GB4064电气设备安全设计导则；（12） GB4720电控设备第一部分：低压电器电控设备；（13） GB4942.1电机外壳防护分级；（14） GB4942.2低压电器外壳防护
14、等分级；（15） GB/T7267电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列；（16） GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准；（17） GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范；（18） GB50303-2015建筑电气工程施工质量验收规范；（19） GB4053.1-2009固定式钢梯及平台安全要求第1部分：钢直梯；（20） GB4053.3-2009固定式钢梯及平台安全要求第3部分：工业防护栏杆及钢平台2闸门在线监测终端软件技术要求闸门在线监测系统专用软件为报价人自行研发软件，运行平台为正版WindowsServer平台。为了方便兼容其它软件，闸门在
15、线监测系统要求基于WindOWSSerVer平台定制开发，交货时须提供源代码以便日后扩容或升级。监测系统界面要友好，方便其它软件数据调用需要。在线监测系统要求在静态挡水期间（每年9月至来年5月）监测刷新频率每分钟1次，在泄洪状态期间监测刷新频率每秒1次，刷新频率根据闸门挡水工况进行人工设置。在线监测系统的监测数据初始储存位于2#表孔启闭机室内的机柜终端，数据自动通过光纤传输到位于监测楼数据中心的远方监测终端备份。在线监测系统要对每处监测点的应力应变、振动、角位移等传感器数据须根据原闸门设计单位出具的计算校核数据校核极值，并有数据分析与安全评估模块，通过云数据对数据作分析，了解设备的运行情况，做
16、出有效评判。自动生成在线监测运行报表，报表自动存储，可通过文档格式输出。系统工作在II区网络，数据能通过防火墙传输到III区网络，再通过接口转换成能提取的数据，通过短信或手机APP实现简要内容与报警信息发布功能；系统预留数据接口，以便日后能在H区网络与在建的大坝数据中心进行传输数据。3终端界面内容要求终端界面有功能按钮组成的工具栏，提供用户管理、数据管理、报警查询、资料管理、传感器布局等共性功能按钮，还布置1#4#表孔弧门选择按钮，根据需要选择显示某个表孔弧门的工作状态。界面要有启闭机的状态图，根据采集器数据，显示闸门姿态数据，实时显示闸门的左上倾角、左上边距，以及图形的姿态模拟显示，按一定频
17、率动态更新的启闭机的开度状态和开度(。10.5m)。闸门开度信号可以采用闸门在线监测系统自带的开度监测信号，也可以引入启闭机的闸门开度信号。终端显示的开度应与原启闭机控制柜开度指示基本吻合，偏差不应超过IOmmo当监测发现偏差较大，超过设定值时发出卡阻警报并自动停机，待故障消除后才能继续运行。界面要有实时应力状态图，自动刷新显示实时数据大小，根据原设计单位出具的该部位设计参数进行校核。上述状态除了显示数据，还可以使用柱状图显示，极限值用不同颜色界线显示，安全级别分为：安全，较安全，危险，破坏等四级，当达到危险以上等级时应发出声光报警信号，界面显示实时的报警信息包括：报警时间、报警通道、报警类型
18、等。4部分硬件技术要求所有材料和设备到货，必须按规定申报进场检验合格，防止不合格产品和材料进入现场。除非特别说明，本方案所有户外使用的监测传感器防水等级须达到IP68级。(1)应力监测：应变监测点均应采用防水型应变计，额定电阻120Q,线性膨胀系数不高于11,基地尺寸21mmX5mm,敏感栅长度5mm,可承受最大水压IMPa；应力应变采集18位以上A/D采样分辨率，IkHz以上总采样频率。（2）流激振动监测：流激振动响应测点均应采用三向加速度传感器，安全过载不低于1000%,灵敏度偏差不大于5%,耐水压不低于490kPa,不锈钢外壳的耐腐蚀型材料盒体,传感器额定容量5g,；流激振动采集24位以
19、上A/D采样分辨率，125kHz以上同步采样频率，硬件抗混滤波。（3）运行姿态监测：运行姿态测点采用全温补高精度电流输出型双轴倾角仪，监测范围10,监测轴X-Y双轴，绝对精度0.003,年长期稳定性0.01,零点温度系数（4085）0.0008/,灵敏度温度系数（4085）50ppmoC,上电启动时间0.5s,响应时间0.02s,响应频率l20Hz,抗振动IOgrms、IO-100OHz,防水等级IP67以上；运行姿态采集24位以上A/D采样分辨率，125kHz以上同步采样频率，硬件抗混滤波。（4）支钱轴状态监测：采用倾角开关传感器，传感器类型：LJ18A3-8-Z/DX（直径18mm,检测距
20、离8mm,DC636V,2线，常闭）；输入特性：输入为干触点信号（即常闭的机械触点信号）；输出特性：常开触点对应逻辑电平为高，常闭触点对应逻辑电平为低。（5）支校轴承状态监测：声振测点AVS系列高灵敏复合传感器（拾取检测信号和振动信号）；16位AD精度；同步采集采样率；0800kHz灵敏度。（6）液压机油缸上吊点振动监测：采用三向加速度传感器。安全过载不低于1000%,灵敏度偏差不大于5%,不锈钢外壳的耐腐蚀型材料盒体，传感器额定容量士5g,;流激振动采集24位以上A/D采样分辨率，125kHz以上同步采样频率，硬件抗混滤波。（7）液压机油缸下吊点轴承监测：振测点AVS系列高灵敏复合传感器（拾
21、取检测信号和振动信号）；16位AD精度；同步采集采样率；0800kHz灵敏度。（8）现地和远方监测终端：采用研华系列工控机，Intel主流芯片组；500G以上存储硬盘；2G以上DDR3内存；InteIG41集成GMAX4500以上图形控制器；101001000Mbps网络；机箱采用高强度结构，表面喷涂高温烘烤处理；系统工作温度（TC40,存储温度-20C60C,相对湿度10%95%40C无冷凝，工作振动IGrmS5500Hz工作状态下；散热系统2X系统风扇，1XCPU风扇。5系统硬件安装技术要求系统现场安装要确保现有的闸门及启闭机完好，因安装需要局部破损的部位的要按规定修复。盘柜、集线箱、传感
22、器及线缆等安装须满足规要求，外观横平竖直，整齐美观。5.1 在线监测系统安装调试闸门在线监测系统的首次标定需要在工作闸门门前无水的情况下进行，因此首次安装需要在汛前库水位低于210.Om高程条件下完成，为了高效完成安装，避免多次动门，现对调试运行作以下规定：（1）静应力监测调试需要工况为表孔弧门不挡水-设计水位挡水；（2）运行姿态、闸门开度均在无水状态下按闸门全关一20%开度一40%开度一60%开度一80%开度一全开一全关操作，每个阶段停留5min。（3）动应力、激流振动调试须根据枢纽2020年防汛调度的泄洪情况实施，但具备敞泄（弧门全开）的可能性不大，因此需要对未检测的高水头工况的检测数据做
23、插补修正。5.2 在线监测系统固有频率测试闸门在线监测系统使用前需要对闸门特征部位进行固有频率（流激振动频率）测试试验，试验需在工作闸门门前无水下进行。5.3 导线安装户外使用导线时，导线防护、导线与监测传感器连接防水等级须达到IP68级。传感器防水外壳与防护管密封相连，形成了防护管路系统，整个管路经过密闭处理，能够耐60m水深的压力不进水，有效地保护传感器及电缆能够长期在水下工作。导线安装须符合安全防范工程技术标准GB50348-2018中第13章“电缆敷设”技术要求,部分条款要求如下：（1）电缆敷设排列应顺直、整齐，并宜少交叉；（2）电缆转弯处的最小弯曲半径应符合下表规定（部分摘录）；电缆
24、形式电缆外径多芯电缆单芯电缆控制电缆非铠装型、屏蔽型软电缆-6D-铠装型铜屏蔽型-12D-其它-16D（3）无挤塑外保护层电缆金属护套与金属支（吊）架直接接触的部位应采取防电化腐蚀措施；（4）电缆出入口部位的管口处应采取防火或密封措施；（5）当电缆通过墙、楼板或室外敷设穿导管保护时，导管的内径不应小于电缆外径的1.5倍。5.4 监测传感器安装为了闸门本体安全、方便传感器更换维护，传感器需使用专用金属焊接结构胶粘接在闸门测点部位。5.5 爬梯安装为方便安装与维护闸门在线监测系统，需要在每扇表孔弧门背水面设置一套直钢梯，安装技术要求如下：（1）直钢梯采用钢材Q235B采用角钢、钢板、扁钢和圆钢制造
25、，直钢梯带护笼,安装前直钢梯部件必须采用抛丸方式彻底除锈，并喷涂两道环氧富锌底漆、一道聚氨酯面漆，安装后对涂层破损部位补底漆，再整体喷涂1道中灰聚氨酯面漆。（2）直钢梯与闸门本体连接部位需加垫钢板，钢垫板满焊、补漆。（3）直钢梯与闸门本体连接的支撑间距不应大于3m。（4）直钢梯上段仅靠支臂自上主梁到下主梁，长度约Iom,下段错开布置，从下主梁到溢流面，长度约1.8m。（5）直钢梯内侧净宽500mm,相邻踏棍距离300mm。（6）直钢梯上段带圆形安全护笼，包括1组水平笼箍和至少5根立杆，水平笼箍截面50*6mm,立杆截面40*5mm;护笼底部距离梯段下端基准面高度2.1m,进出口按GB4053.
26、3设置栏杆或扶手。四工期安排总工期254日，含系统设计、材料采购、现场安装及调试等阶段，每阶段具体实施时间根据水库调度相应调整。工期初步安排详见下表:序号工作内容开始时间结束时间备注1系统设计及材料采购2020.10.12020.10.202在线监测系统现场安装2020.10.212020.11.21安装避开泄洪区间3单机调试2021.3.012021.3.124联动调试2021.3.132021.9.30根据库水位情况灵活调整5收尾及验收2021.10.12021.10.6五竣工资料及培训报价人需提供本工程表孔闸门及启闭机的方案设计、系统预实验检验、现场安装、现场调试、试运行、设备验收及技术
27、培训，技术培训包括安装调试阶段以及正常运行后现场技术培训等。调试运行报告应包括各监测点在设计工况下的监测监测参数与设计值的对比，并通过监测值分析闸门最大振动区域时的水位与开度，为避开最大振动区域运行提供参考。完工验收资料包含但不限于：系统设计及施工图、设计说明书、产品质保书、安装质检资料、试运行报告等资料，上述资料一式四份，按档案管理要求装订成册并移交。六安全措施广西右江水利开发有限责任公司将根据公司安全生产管理规定、安全生产事故隐患排查治理办法，广西右江百色水利枢纽相关方及外用工（单位）安全管理规定对报价人进行现场安全管理，其它要求如下：（1）认真贯彻执行安全生产法，做好安全工作并遵守广西右
28、江水利开发有限责任公司有关安全管理规定。（2）查隐患事故苗头、查规程执行情况，并及时总结和组织监督整改。（3）安装所有工具、材料等妥善放置，要采取措施，防止坠物伤人。（4）项目开工前必须进行安全技术交底，特别对于立体交叉作业区域必须严格执行进行现场个人安全防护用品检查，同时在作业前由专职安全员进行现场检查。（5）对于高空作业处应搭置临时人行走道，临时栏杆不得低于900mm。（6）高空作业用工具必须采取有效的防止坠落措施，如扳手、榔头等要转入工具包内。（7）高空作业处电焊条头、切割余料、杂物等严禁自由下落，必须用专用盛物器皿装好，然后吊运到地面，严禁高空抛物。（8）工作时不准打闹玩笑。（9）电器
29、、盘箱、灯具必须有良好的接地和触电保护装置，对所有电线、电缆必须经常检查，应无裸露部位。（10）工作前要认真检查工具、机具、架子、脚手板和作业环境及各种安全设施,经确认无误后方可进行工作。（11）施工用的设备、构件、施工用料、工程用料要堆放整齐、稳妥，防止倒塌伤人，并不得妨碍车辆和行人通行，确保安全通道畅通，同时要控制堆放高度和距离。七应急措施广西右江水利开发有限责任公司将根据有关规定监管安装现场，其它要求如下：（1）建立健全安全应急保证体系，制定现场安全应急管理规章制度。成立由项目经理担任组长的安全应急事故处理组，如遇到突发事件统一指挥、分工明确、各尽其责、搞好协作配合。现场试验过程中，如遇
30、到突发事件，应听从广西右江水利开发有限责任公司管理人员的统一指挥。（2）坚持做到及时原则，及时撤离人员、及时报告广西右江水利开发有限责任公司值班人员，及时排险降低损失。（3）进场安装前须进行培训，让施工工人及现场工作人员了解和掌握一定安全应急知识，遵守安全排险救助的基本原则，遇到突发事件能够合理及时的处理。（4）如果遇到安全险情，应遵循先撤人后排险、先救人后排险、先防险后排险、先排险后清理的原则。（4）若发现险情，必须及时采取措施并上报广西右江水利开发有限责任公司人员o八环保措施（1）报价人须成立环保领导小组，项目经理任组长，并设立专职环保监督员，定期对施工现场周围环境进行检查。对现场工作人员开展环保知识教育，提高环保意识。（2）施工废弃物要有组织的堆放，及时清运，不得弃入河道，避免污染河道。（3）保护好周围排水系统，不向河流、水源排放废油及各种有害物质，不随意排放废水、废液及生活垃圾、防止水源污染。重视闸门上面的施工对水体的污染。（4）合理安排工作人员轮流操作机械设备，减少接触高噪声的时间，距噪声较近的施工人员，使用防护耳塞或头盔，并缩短劳动时间。对施工器具经常性保养，尽量使噪声降到最低。
