【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于闸门平衡度检测，尤其涉及一种闸门平衡度检测方法、装置及存储介质。
技术介绍
1、随着目前水闸领域中越来越多的闸站实现无人值守化控制，闸门远程控制的稳定性与安全性至关重要。当受荷重过载致电机烧坏、钢丝绳年久断裂等危险因素的影响，会导致闸门发生倾斜、甚至断裂的危险情况，严重威胁闸站的安全性，闸门的安全性和损坏、保养维护问题造成了推进无人值守化闸站的困惑，而在发生事故之前，会在闸门姿态上体现出来，及时并自动化地对闸门进行姿态平衡检测，则能够提前预知潜在危险，帮助工作人员及时做出处置措施，以降低危害损失程度甚至杜绝危险的发生。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种闸门平衡度检测方法、装置及存储介质，通过对闸门荷重值、倾斜度、速度以及加速度数据的实时获取分析，能够及时且准确地判断闸门倾斜度，提高闸门安全性。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种闸门平衡度检测方法，包括：
3、基于传感器获取影响闸门平衡度的相关监测数据，包括荷重值、倾斜度、速度以及加速度；
4、对获得的荷重值、倾斜度、速度以及加速度数据分别进行预处理和特征提取；
5、将处理后的数据上传至单片机进行数据整合与数据分析，单片机内内置分别对应荷重值、倾斜度、速度以及加速度的闸门平衡度判断条件，单片机根据闸门平衡度判断条件对实时监测的闸门的荷重值、倾斜度、速度以及加速度数据进行分析判定，以判断闸门的平衡度。
7、进一步地，定义闸门以水平横向为x轴、水平纵向为y轴、垂直方向为z轴；荷重值包括对应闸门钢丝绳的左右荷重hgj-1和hgj-2，倾斜度为k，速度通过闸门的电机转速v体现，三轴加速度为qx、qy、qz；对应倾斜度设置浮动区间数值l和闸门倾斜率阈值p，以及对应荷重值设置偏差率数值w；综合左右荷重hgj-1、hgj-2、倾斜度k、电机转速v以及三轴加速度qx、qy、qz对闸门进行平衡度检测，具体如下：
8、a)当电机转速v＝0时，闸门为停止的状态，若qz不为0，且qx、qy中任意一个加速度不为0时，则判定闸门具有倾斜趋势；
9、b)当左右荷重值hgj-1、hgj-2偏差率大于w，则判定闸门发生倾斜或闸门钢丝绳异常；
10、c)当其中一项荷重值为0，而另一项不为0时，则判定钢丝绳发生断裂；同步依据倾斜度k进行判别，k数值越小倾斜度越小；
11、d)电机转速v≠0时，闸门为在运动中的状态，先以加速度qz判断闸门运动状态，如下：
12、当qz趋势为先增加后减少，则表示闸门为由停止到运动；
13、当qz趋势为先减小后增加再减少，则表示闸门浸没在水中至闸门完全升至水面以上；
14、然后以倾斜度k和左右荷重hgj-1、hgj-2判断闸门是否倾斜，如下：
15、当倾斜度k超过浮动区间l时，继续判定左右荷重hgj-1、hgj-2，若偏差率大于w，则判定闸门发生倾斜；
16、e)当电机转速v≠0，且hgj-1、hgj-2＝0时，表示闸门已触底，此时根据倾斜度k判别闸门倾斜，若k≠0且|k|≥p，则判定闸门发生倾斜；
17、f)当电机转速v＝0，且hgj-1、hgj-2值大于最大荷重值时，若0≤|k|≤0.05，则判定闸门处有重物积压或钢丝绳有断丝问题；
18、g)当电机转速v＝0，且hgj-1、hgj-2偏差率大于w时，若0≤|k|≤0.05，则判定闸门左右荷重不一或闸门左右处钢丝绳发生断丝；
19、h)当电机转速v＝0，且hgj-1、hgj-2偏差率大于w时，若k≠0且|k|≥p，则判定闸门因荷重不平衡或钢丝绳大量断丝问题导致倾斜。
20、在本专利技术中，浮动区间数值l的取值为5％，闸门倾斜率阈值p的取值为0.15，偏差率数值w的取值为20％。
21、进一步地，三个位置处的所述陀螺仪从左至右三轴数据分别为{x1，y1，z1}、{x2，y2，z2}、{x3，y3，z3}，计算x轴向三个陀螺仪两两之间的斜率分别为k1xy、k1zy、k1xz，k2xy、k2zy、k2xz，k2xy、k2zy、k2xz；
22、其中：数字1代表第一处陀螺仪与第二处陀螺仪所成斜率，数字2代表第二处陀螺仪与第三处陀螺仪所成斜率，数字3代表第一处陀螺仪与第三处陀螺仪所成斜率，xy代表x轴与y轴所成平面斜率，zy代表z轴与y轴所成平面斜率，xz代表x轴与z轴所成平面斜率；
23、所得三处斜率结果求平均值k：
24、
25、kxy，kzy，kxz为闸门三轴上的偏移情况，0≤k≤1对应该处闸门倾斜角度范围为0-90°。
26、装置，该装置包括单片机，单片机连接能够获取影响闸门平衡度的相关监测数据的各传感器，单片机具有处理模块，通过处理模块对传感器获得的各监测值进行数据处理而实现一种基于单片机的电机健康评估方法。
27、存储介质，其内存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行可实现一种基于单片机的电机健康评估方法。
28、有益效果：本专利技术通过对闸门荷重值、倾斜度、速度以及加速度数据的实时获取分析，能够及时且准确地判断闸门倾斜度，降低闸门出现运行事故的概率，减少了闸门倾斜、过重导致闸门及电机损坏的概率，以及有效提高了无人值守下闸机远程操控的现场安全性。
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1.一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：所述传感器包括荷重传感器、陀螺仪、转速传感器和加速度传感器；至少一对所述荷重传感器安装在闸门钢丝绳的左右两侧；所述陀螺仪用于判断闸门位置以及闸门是否发生倾斜，并确定倾斜方向，闸门顶部左侧、顶部右侧以及顶部中间位置分别安装所述陀螺仪；至少一对所述加速度传感器安装在闸门的两侧；所述转速传感器对应闸门的电机轴向安装。
3.根据权利要求2所述的一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：定义闸门以水平横向为X轴、水平纵向为Y轴、垂直方向为Z轴；荷重值包括对应闸门钢丝绳的左右荷重HGj-1和HGj-2，倾斜度为K，速度通过闸门的电机转速V体现，三轴加速度为Qx、Qy、Qz；对应倾斜度设置浮动区间数值L和闸门倾斜率阈值P，以及对应荷重值设置偏差率数值W；综合左右荷重HGj-1、HGj-2、倾斜度K、电机转速V以及三轴加速度Qx、Qy、Qz对闸门进行平衡度检测，具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：三个位置处的所述陀螺仪从左至
5.装置，该装置包括单片机，单片机连接能够获取影响闸门平衡度的相关监测数据的各传感器，单片机具有处理模块，通过处理模块对传感器获得的各监测值进行数据处理而实现权利要求1～4任一项所述的一种基于单片机的电机健康评估方法。
6.存储介质，其特征在于：其内存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行可实现权利要求1～4任一项所述的一种基于单片机的电机健康评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：所述传感器包括荷重传感器、陀螺仪、转速传感器和加速度传感器；至少一对所述荷重传感器安装在闸门钢丝绳的左右两侧；所述陀螺仪用于判断闸门位置以及闸门是否发生倾斜，并确定倾斜方向，闸门顶部左侧、顶部右侧以及顶部中间位置分别安装所述陀螺仪；至少一对所述加速度传感器安装在闸门的两侧；所述转速传感器对应闸门的电机轴向安装。
3.根据权利要求2所述的一种闸门平衡度检测方法，其特征在于：定义闸门以水平横向为x轴、水平纵向为y轴、垂直方向为z轴；荷重值包括对应闸门钢丝绳的左右荷重hgj-1和hgj-2，倾斜度为k，速度通过闸门的电机转速v体现，三轴加速度为qx、qy、qz；对应倾斜度设置浮动区间数值l和闸门倾斜率阈值p，以及对应荷重值设置偏差率数值w；综合左右荷重hgj-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴浩楠，汪煜忱，任小龙，尤征懿，赵宇立，
申请(专利权)人：江苏微之润智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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