一种水库管道瞬态压力数据分析系统及测量方法与流程

专利2022-05-09  98


本发明涉及管道压力测量技术领域,具体涉及一种水库管道瞬态压力数据分析系统及测量方法。



背景技术:

当较长管道上的阀门被瞬间突然打开或关闭时,会产生水击现象,这会使管道内的压力产生突然升高和降低现象,当达到一定程度时会导致管道爆裂的严重后果,故人们对应用于水路上的管道应进行管道瞬态特性测试研究。

目前技术中仅使用压力检测元件测量放置到管道中测量获得某一位置的瞬态压力数据,对瞬态压力数据进行分析处理得出管道的瞬态压力特性,在现有技术中,管道的瞬态压力数据总是固定于同一测量位置只能获得该位置的瞬态压力特性,而在寻找距离规律时需要调整测量位置则进行整个装置搬动会导致由于装置位置的改变测量环境变化致使前段测量数据不具参考价值或误差增大,导致测量过程繁琐且结果准确率降低。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种水库管道瞬态压力数据分析系统,以解决现有技术中在测量位置通常固定,在寻找距离规律时需要搬动整个装置调整测量位置使得测量环境变化致使前段测量数据不具参考价值或误差增大,导致结果准确率降低的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:

一种水库管道瞬态压力数据分析系统,包括用于测量所述水库管道的瞬态压力的测量装置,以及与所述测量装置的数据输出端通信连接的数据分析中心,其中,

所述测量装置包括设置在水库管道内周侧的测量通道,设置于测量通道端部的压力传感元件,以及用于接收所有所述压力传感元件测量的瞬态压力数据的数据处理模块,所述数据处理模块对所述瞬态压力数据进行预处理并将预处理后的所述压力数据传输到所述数据分析中心进行瞬态压力分析。

作为本发明的一种优选方案,所述测量装置还包括用于支撑所述测量通道的支撑件,设置在所述支撑件上的位置转换机构,所述测量通道与所述位置转换机构呈平行设置分别位于所述支撑件两侧面上,且所述位置转换机构用于使所述测量通道在所述水库管道内周侧按预设要求轴向平移使得位于所述测量通道端部的压力传感元件测定所述水库管道轴向各位置下的瞬态压力数据。

作为本发明的一种优选方案,所述位置转换机构包括设置在水库管道外周壁上的轴向移动轨和设置在所述轴向移动轨端部为轴向移动轨提供轴向平移预设驱动力的驱动电机,在所述轴向移动轨朝向所述测量通道侧设置通电产生磁吸力的电磁装置,在所述测量通道朝向轴向移动轨侧设置有与所述电磁装置位置相对应的永久磁体,所述测量通道与轴向移动轨通过电磁装置对永磁体的所述磁吸力同步传动结构,所述同步传动结构用于使驱动电机提供的所述预设驱动力沿轴向移动轨、电磁装置和永磁体传递到测量通道上以使得测量通道在水库管道内周侧按预设要求轴向平移。

作为本发明的一种优选方案,所述支撑件包括分别呈平行位于水库管道内周侧和外周侧的第一支撑架和第二支撑架,以及连接第一支撑架和第二支撑架的与水库管道横截面相齐平的连接螺旋,所述第一支撑架和第二支撑架之间在连接螺旋的连接下形成与所述水库管道的管壁相匹配的夹持开口,所述测量通道垂直设置于第一支撑架中部且在所述磁吸力的作用下沿所述第一支撑架轴向平移,所述轴向移动轨平铺于第二支撑架朝向第一支撑架的一侧并在所述预设驱动力的作用下沿所述第二支撑架轴向平移,所述第一支撑架和第二支撑架上均设置有限位机构,所述限位机构用于在第一支撑架和第二支撑架安装到所述水库管道内周侧和外周侧过程中保持测量通道和电磁装置的位置对应,其中,

所述限位机构包括分别设置在第一支撑架和第二支撑架上的限位子杆和限位母杆,在所述限位子杆和限位母杆分别设置有多个与测量通道相匹配的限位子槽和多个与电磁装置相匹配的限位母槽,所述限位子槽和限位母槽的位置一一对应,所述限位子槽和限位母槽的两侧槽壁均由顶升装置和顶杆传动构成,位于限位子槽或限位母槽两侧的两条所述顶杆在所述顶升装置的驱动力作用下同步顶升或收缩到所述测量通道和电磁装置的外周两侧使所述测量通道和电磁装置分别进入限位子槽和限位母槽内部或从限位子槽和限位母槽中释放。

作为本发明的一种优选方案,所述电磁装置的两侧还设置有电磁阻隔片以阻断电磁线由侧边外泄使得产生的磁吸力仅作用于对应的测量通道上。

作为本发明的一种优选方案,所述数据处理模块设置在所述第一支撑架朝向所述连接螺旋的端部,测量通道背向所述水库水管的端部,所述压力传感元件与所述数据处理模块通过依次穿过测量通道的数据线沿第一支撑架走线汇总到所述数据处理模块以形成获得压力传感元件测量的瞬态压力数据的数据传输路线。

作为本发明的一种优选方案,所述驱动电机提供的所述预设驱动力包括点型驱动力和连续型驱动力以分别满足测量所述水库管道轴向特定位置的瞬态压力的需求和测量所述水库管道轴向所有位置的瞬态压力的需求进而掌握水库管道的瞬态压力距离特征,所述点型驱动力形成的预设要求轴向平移为轴向定点平移,所述连续型驱动力形成的预设要求轴向平移为轴向连续平移。

作为本发明的一种优选方案,本发明提供了一种用于所述水库管道瞬态压力数据分析系统的测量方法,具体包括如下步骤:

步骤s1、将支撑件的上的测量通道和位置转换机构分别固定到水库管道的内周侧和外周侧使测量通道上的压力传感元件朝向水库管道并且电磁装置与测量通道位置相对应;

步骤s2、开启水库管道的出水阀门,测量通道端部的压力传感元件获得水库管道中瞬态压力数据;

步骤s3、位置转换机构通过同步控制所有测量通道按预设要求轴向平移改变测量通道的测量位置,并通过数据处理模块获取所有测量通道在各个测量位置处的瞬态压力数据并同步传输到数据分析中心;

步骤s4、数据分析中心对所有的瞬态压力数据进行分析并拟合出水库管道的瞬态压力数据曲线,以作为分析水库管道瞬态压力距离特征的参考数据。

作为本发明的一种优选方案,在所述步骤s3中,位置转换机构改变测量位置的模式为两种,分别是:一、驱动电机提供间歇性的点型驱动力使测量通道呈间歇性轴向定点平移;二、驱动电机提供连续型驱动力使测量通道呈固定频率连续平移,所述测量通道获取所述测量通道在各个所述测量位置时的瞬态压力数据的具体方式为:

步骤s301、驱动电机提供间歇性的轴向定点驱动力,测量通道呈间歇性定点平移到预设的多个重要测量位置上,获得水库管道轴向上各个重要测量位置的点位置瞬态压力数据;

步骤s302、驱动电机提供连续型驱动力,测量通道呈固定频率连续平移获得水库管道轴向上所有测量位置的连续位置瞬态压力数据。

作为本发明的一种优选方案,所述步骤s4中,数据分析中心拟合出瞬态压力数据曲线的具体方式为:

将点位置瞬态压力数据和连续位置瞬态压力数据分别进行曲线绘制获得点位置瞬态压力数据曲线和连续位置瞬态压力数据曲线,将点位置瞬态压力数据曲线和连续位置瞬态压力数据曲线进行拟合获得既能展示水库管道瞬态压力距离特征整体规律又能突出水库管道瞬态压力距离特征重点的瞬态压力数据曲线。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果:

本发明通过位置转换机构改变测量通道端部压力传感元件测量水库管道瞬态压力的位置,将获得各个位置下瞬态压力数据反馈到数据分析中心分析获得水库管道的瞬态压力距离特征,避免搬动整体装置调整测量通道的位置,保持测量数据的连贯性和有效性,从而降低测量误差提高测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的瞬态压力数据分析系统结构示意图;

图2为本发明实施例提供的第二支撑架剖视结构示意图;

图3为本发明实施例提供的第一支撑架剖视结构示意图;

图4为本发明实施例提供的瞬态压力数据分析系统安装结构示意图;

图5为本发明实施例提供的测量方法流程图。

图中的标号分别表示如下:

1-测量装置;2-数据分析中心;3-支撑件;4-位置转换机构;5-电磁装置;6-永磁体;7-限位机构;8-顶升装置;9-顶杆;10-电磁阻隔片;11-数据线;12-水库管道;

101-测量通道;102-压力传感元件;103-数据处理模块;

301-第一支撑架;302-第二支撑架;303-连接螺旋;

401-轴向移动轨;402-驱动电机;

701-限位子杆;702-限位母杆;703-限位子槽;704-限位母槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示,水库管道在进水阀门开启或关闭的同时会在管道内产生瞬态气压冲击,管道壁受到瞬态气压的瞬态压力会突然升高或降低,当瞬态压力达到一定数值管道壁会出现破裂等损坏,为了研究水库管道上瞬态压力与管道上距离阀门间距长度之间的关系,即水库管道的瞬态压力距离特征,从水库管道的瞬态压力距离特征可推算获知水库管道上何处瞬态压力最大,从而对该处进行加固或紧密关注,因此本发明提供了一种水库管道瞬态压力数据分析系统,包括用于测量水库管道的瞬态压力的测量装置1,以及与测量装置1的数据输出端通信连接的数据分析中心2。

测量装置1包括设置在水库管道内周侧的测量通道101,设置于测量通道101端部的压力传感元件102,以及用于接收所有压力传感元件102测量的瞬态压力数据的数据处理模块103,数据处理模块103对瞬态压力数据进行预处理并将预处理后的压力数据传输到数据分析中心2进行瞬态压力分析。

压力传感元件102为将水库管道管壁上受到的瞬态压力转换成数据信号的压力传感器或其他具有相同功能的部件,数据处理模块103采用单片机或其他具有相同数据处理功能的部件,数据分析中心2为由计算主机和服务器构建的具有高性能并行计算能力的分布式系统。

测量装置1还包括用于支撑测量通道101的支撑件3,设置在支撑件3上的位置转换机构4,测量通道101与位置转换机构4呈平行设置分别位于支撑件3两侧面上,且位置转换机构4用于使测量通道101在水库管道内周侧按预设要求轴向平移使得位于测量通道101端部的压力传感元件102测定水库管道轴向各位置下的瞬态压力数据。

为了测量水库管道上瞬态压力距离特征,需要分别在水库管道轴向上距离进水阀门的不同位置上进行瞬态压力测量,用于获得分析瞬态压力距离特征的基础数据,因此本实施例提出了一种位置转换机构4可使测量通道101在水库管道上进行轴向平移并获得各个位置的瞬态压力数据。

位置转换机构4包括设置在水库管道外周壁上的轴向移动轨401和设置在轴向移动轨401端部为轴向移动轨401提供轴向平移预设驱动力的驱动电机402,在轴向移动轨401朝向测量通道101侧设置通电产生磁吸力的电磁装置5,在测量通道101朝向轴向移动轨401侧设置有与电磁装置5位置相对应的永磁体6,测量通道101与轴向移动轨401通过电磁装置5对永磁体6的磁吸力同步传动结构,同步传动结构用于使驱动电机402提供的预设驱动力沿轴向移动轨401、电磁装置5和永磁体6传递到测量通道101上以使得测量通道101在水库管道内周侧按预设要求轴向平移。

预设要求轴向平移分为轴向定点平移和轴向连续平移,其中轴向定点平移是位置转换机构4使测量通道101在水库管道轴向上平移到达某些重要的测量位置处,而轴向连续平移是位置转换机构4使测量通道101在水库管道轴向上以一固定速率在水库管道两端部件连续移动。

支撑件3包括分别呈平行位于水库管道内周侧和外周侧的第一支撑架301和第二支撑架302,以及连接第一支撑架301和第二支撑架302的与水库管道横截面相齐平的连接螺旋303,第一支撑架301和第二支撑架302之间在连接螺旋303的连接下形成与水库管道的管壁相匹配的夹持开口,测量通道101垂直设置于第一支撑架301中部且在磁吸力的作用下沿第一支撑架301轴向平移,轴向移动轨401平铺于第二支撑架302朝向第一支撑架301的一侧并在预设驱动力的作用下沿第二支撑架302轴向平移。

分别利用第一支撑架301和第二支撑架302将测量通道101和位置转换机构4安装到水库管道的管壁内周侧和外周侧,第一支撑架301和第二支撑架302具有相一致的长度并与水库管道相齐平,可将测量通道101和位置转换机构4的移动方向限定在第一支撑架301和第二支撑架302上并保持一致的轴向平移,从而在水库管道上实现精准的轴向平移,避免在轴向平移过程中发生偏向,导致测量的瞬态压力数据的各位置并不处于同一直线上,不符合控制变量思想,因此采用第一支撑架301和第二支撑架302进行平移限定可提高基础数据测量的准确性。

在将第一支撑架301和第二支撑架302安装到到水库管道的管壁内周侧和外周侧测量通道101和电磁装置5的容易由于与水库管道的管壁接触摩擦出现位置移动从而导致安装完成后难以保证测量通道101和电磁装置5的位置对应,进而电磁装置5失去了对测量通道101上永磁体6的磁吸控制作用,测量通道101也不会随轴向移动轨401按预设要求轴向平移,第一支撑架301和第二支撑架302上均设置有限位机构7,限位机构7用于在第一支撑架301和第二支撑架302安装到水库管道内周侧和外周侧过程中保持测量通道101和电磁装置5的位置对应,其中,

限位机构7包括分别设置在第一支撑架301和第二支撑架302上的限位子杆701和限位母杆702,在限位子杆701和限位母杆702分别设置有多个与测量通道101相匹配的限位子槽703和多个与电磁装置5相匹配的限位母槽704,限位子槽703和限位母槽704的位置一一对应,限位子槽703和限位母槽704的两侧槽壁均由顶升装置8和顶杆9传动构成,位于限位子槽703或限位母槽704两侧的两条顶杆9在顶升装置8的驱动力作用下同步顶升或收缩到测量通道101和电磁装置5的外周两侧使测量通道101和电磁装置5分别进入限位子槽703和限位母槽704内部或从限位子槽703和限位母槽704中释放。

在安装之前,将第一支撑架301和第二支撑架302两端部对齐,然后将测量通道101和电磁装置5同步移动到第一支撑架301和第二支撑架302两端部中的某一端部处,并使该处的限位子槽703和限位母槽704的两侧的顶升装置8控制顶杆9作同步顶升从而夹持在测量通道101和电磁装置5两侧,限制测量通道101和电磁装置5在第一支撑架301和第二支撑架302上轴向平移,在安装完成后测量通道101和电磁装置5仍然处于第一支撑架301和第二支撑架302两端部中的某一端部处并保持位置对应,此时顶升装置8控制顶杆9作同步收缩将测量通道101和电磁装置5从限位状态变成按预设要求轴向平移状态。

电磁装置5的两侧还设置有电磁阻隔片10以阻断电磁线由侧边外泄使得产生的磁吸力仅作用于对应的测量通道101上,避免磁吸力对装置剩余部件产生控制干扰。

数据处理模块103设置在第一支撑架301朝向连接螺旋303的端部,测量通道101背向水库水管的端部,压力传感元件102与数据处理模块103通过依次穿过测量通道101的数据线11沿第一支撑架301走线汇总到数据处理模块103以形成获得压力传感元件102测量的瞬态压力数据的数据传输路线。

数据线11沿第一支撑架301走线汇总到数据处理模块103,避免线路杂乱在转动过程中造成钩绊,影响安全,压力传感元件102测定到的瞬态数据同步沿数据线11传输汇总到数据处理模块103进行同步处理。

驱动电机402提供的预设驱动力包括点型驱动力和连续型驱动力以分别满足测量水库管道轴向特定位置的瞬态压力的需求和测量水库管道轴向所有位置的瞬态压力的需求进而掌握水库管道的瞬态压力距离特征,点型驱动力形成的预设要求轴向平移为轴向定点平移,连续型驱动力形成的预设要求轴向平移为轴向连续平移。

预设驱动力为点型驱动力:驱动电机402接收平移第一预设长度的控制指令,驱动电机402产生第一定点驱动力带动轴向移动轨401平移第一预设长度,由于测量通道101、永磁体6、轴向移动轨401和电磁装置5为同步传动结构具有相同的运动状态,则测量通道101移动第一预设长度到达预设的第一测量点,以实现测量通道101的定点平移,在第一测量点测量完成后,驱动电机402接收平移第二预设长度的控制指令,测量通道101在驱动电机402产生的第二定点驱动力的带动下相对于第一预设长度平移第二预设长度达到第二测量点,完成测量通道101间歇式的轴向定点平移。

预设驱动力为连续型驱动力:驱动电机402接收连续转动的控制指令,驱动电机402产生连续驱动力带动测量通道101沿第一支撑架301连续平移,完成固定频率轴向连续平移。

如图5所示,基于以上水库管道瞬态压力数据分析系统,本发明提供了一种测量方法,具体包括如下步骤:

步骤s1、将支撑件的上的测量通道和位置转换机构分别固定到水库管道的内周侧和外周侧使测量通道上的压力传感元件朝向水库管道并且电磁装置与测量通道位置相对应;

步骤s2、开启水库管道的出水阀门,测量通道端部的压力传感元件获得水库管道中瞬态压力数据;

步骤s3、位置转换机构通过同步控制所有测量通道按预设要求轴向平移改变测量通道的测量位置,并通过数据处理模块获取所有测量通道在各个测量位置处的瞬态压力数据并同步传输到数据分析中心;

步骤s4、数据分析中心对所有的瞬态压力数据进行分析并拟合出水库管道的瞬态压力数据曲线,以作为分析水库管道瞬态压力距离特征的参考数据。

在所述步骤s3中,位置转换机构改变测量位置的模式为两种,分别是:一、驱动电机提供间歇性的点型驱动力使测量通道呈间歇性轴向定点平移;二、驱动电机提供连续型驱动力使测量通道呈固定频率连续平移,所述测量通道获取所述测量通道在各个所述测量位置时的瞬态压力数据的具体方式为:

步骤s301、驱动电机提供间歇性的轴向定点驱动力,测量通道呈间歇性定点平移到预设的多个重要测量位置上,获得水库管道轴向上各个重要测量位置的点位置瞬态压力数据;

步骤s302、驱动电机提供连续型驱动力,测量通道呈固定频率连续平移获得水库管道轴向上所有测量位置的连续位置瞬态压力数据。

其中,测量通道呈间歇性轴向定点平移在多个重要测量位置上,能够获取多个关键点的瞬态压力数据,但仅仅根据多个关键点的瞬态压力数据拟合出瞬态压力数据曲线,拟合精度差;测量通道呈固定频率连续轴向平移能够获取数量足够多的数据用于拟合出表征瞬态压力距离整体规律的瞬态压力数据曲线,但难以显示关键点细节,因此将测量通道呈间歇性轴向定点平移和测量通道呈固定频率轴向连续平移相结合获得数量足够多的数据的同时获得关键点数据,用以拟合出既能展示水库管道瞬态压力距离特征整体规律又能突出水库管道瞬态压力距离特征重点的瞬态压力数据曲线。

所述步骤s4中,数据分析中心拟合出瞬态压力数据曲线的具体方式为:

将点位置瞬态压力数据和连续位置瞬态压力数据分别进行曲线绘制获得点位置瞬态压力数据曲线和连续位置瞬态压力数据曲线,将点位置瞬态压力数据曲线和连续位置瞬态压力数据曲线进行拟合获得既能展示水库管道瞬态压力距离特征整体规律又能突出水库管道瞬态压力距离特征重点的瞬态压力数据曲线。

本发明通过位置转换机构改变测量通道端部压力传感元件测量水库管道瞬态压力的位置,将获得各个位置下瞬态压力数据反馈到数据分析中心分析获得水库管道的瞬态压力距离特征,避免搬动整体装置调整测量通道的位置,保持测量数据的连贯性和有效性,从而降低测量误差提高测量精度。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。


技术特征:

1.一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:包括用于测量所述水库管道的瞬态压力的测量装置(1),以及与所述测量装置(1)的数据输出端通信连接的数据分析中心(2),其中,

所述测量装置(1)包括设置在水库管道内周侧的测量通道(101),设置于测量通道(101)端部的压力传感元件(102),以及用于接收所有所述压力传感元件(102)测量的瞬态压力数据的数据处理模块(103),所述数据处理模块(103)对所述瞬态压力数据进行预处理并将预处理后的所述压力数据传输到所述数据分析中心(2)进行瞬态压力分析。

2.根据权利要求1所述的一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:所述测量装置(1)还包括用于支撑所述测量通道(101)的支撑件(3),设置在所述支撑件(3)上的位置转换机构(4),所述测量通道(101)与所述位置转换机构(4)呈平行设置分别位于所述支撑件(3)两侧面上,且所述位置转换机构(4)用于使所述测量通道(101)在所述水库管道内周侧按预设要求轴向平移使得位于所述测量通道(101)端部的压力传感元件(102)测定所述水库管道轴向各位置下的瞬态压力数据。

3.根据权利要求2所述的一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:所述位置转换机构(4)包括设置在水库管道外周壁上的轴向移动轨(401)和设置在所述轴向移动轨(401)端部为轴向移动轨(401)提供轴向平移预设驱动力的驱动电机(402),在所述轴向移动轨(401)朝向所述测量通道(101)侧设置通电产生磁吸力的电磁装置(5),在所述测量通道(101)朝向轴向移动轨(401)侧设置有与所述电磁装置(5)位置相对应的永磁体(6),所述测量通道(101)与轴向移动轨(401)通过电磁装置(5)对永磁体(6)的所述磁吸力同步传动结构,所述同步传动结构用于使驱动电机(402)提供的所述预设驱动力沿轴向移动轨(401)、电磁装置(5)和永磁体(6)传递到测量通道(101)上以使得测量通道(101)在水库管道内周侧按预设要求轴向平移。

4.根据权利要求3所述的一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:所述支撑件(3)包括分别呈平行位于水库管道内周侧和外周侧的第一支撑架(301)和第二支撑架(302),以及连接第一支撑架(301)和第二支撑架(302)的与水库管道横截面相齐平的连接螺旋(303),所述第一支撑架(301)和第二支撑架(302)之间在连接螺旋(303)的连接下形成与所述水库管道的管壁相匹配的夹持开口,所述测量通道(101)垂直设置于第一支撑架(301)中部且在所述磁吸力的作用下沿所述第一支撑架(301)轴向平移,所述轴向移动轨(401)平铺于第二支撑架(302)朝向第一支撑架(301)的一侧并在所述预设驱动力的作用下沿所述第二支撑架(302)轴向平移,所述第一支撑架(301)和第二支撑架(302)上均设置有限位机构(7),所述限位机构(7)用于在第一支撑架(301)和第二支撑架(302)安装到所述水库管道内周侧和外周侧过程中保持测量通道(101)和电磁装置(5)的位置对应,其中,

所述限位机构(7)包括分别设置在第一支撑架(301)和第二支撑架(302)上的限位子杆(701)和限位母杆(702),在所述限位子杆(701)和限位母杆(702)分别设置有多个与测量通道(101)相匹配的限位子槽(703)和多个与电磁装置(5)相匹配的限位母槽(704),所述限位子槽(703)和限位母槽(704)的位置一一对应,所述限位子槽(703)和限位母槽(704)的两侧槽壁均由顶升装置(8)和顶杆(9)传动构成,位于限位子槽(703)或限位母槽(704)两侧的两条所述顶杆(9)在所述顶升装置(8)的驱动力作用下同步顶升或收缩到所述测量通道(101)和电磁装置(5)的外周两侧使所述测量通道(101)和电磁装置(5)分别进入限位子槽(703)和限位母槽(704)内部或从限位子槽(703)和限位母槽(704)中释放。

5.根据权利要求3所述的一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:所述电磁装置(5)的两侧还设置有电磁阻隔片(10)以阻断电磁线由侧边外泄使得产生的磁吸力仅作用于对应的测量通道(101)上。

6.根据权利要求4所述的一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:所述数据处理模块(103)设置在所述第一支撑架(301)朝向所述连接螺旋(303)的端部,测量通道(101)背向所述水库水管的端部,所述压力传感元件(102)与所述数据处理模块(103)通过依次穿过测量通道(101)的数据线(11)沿第一支撑架(301)走线汇总到所述数据处理模块(103)以形成获得压力传感元件(102)测量的瞬态压力数据的数据传输路线。

7.根据权利要求5所述的一种水库管道瞬态压力数据分析系统,其特征在于:所述驱动电机(402)提供的所述预设驱动力包括点型驱动力和连续型驱动力以分别满足测量所述水库管道轴向特定位置的瞬态压力的需求和测量所述水库管道轴向所有位置的瞬态压力的需求进而掌握水库管道的瞬态压力距离特征,所述点型驱动力形成的预设要求轴向平移为轴向定点平移,所述连续型驱动力形成的预设要求轴向平移为轴向连续平移。

8.一种用于权利要求1-7任一项的所述水库管道瞬态压力数据分析系统的测量方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

步骤s1、将支撑件的上的测量通道和位置转换机构分别固定到水库管道的内周侧和外周侧使测量通道上的压力传感元件朝向水库管道并且电磁装置与测量通道位置相对应;

步骤s2、开启水库管道的出水阀门,测量通道端部的压力传感元件获得水库管道中瞬态压力数据;

步骤s3、位置转换机构通过同步控制所有测量通道按预设要求轴向平移改变测量通道的测量位置,并通过数据处理模块获取所有测量通道在各个测量位置处的瞬态压力数据并同步传输到数据分析中心;

步骤s4、数据分析中心对所有的瞬态压力数据进行分析并拟合出水库管道的瞬态压力数据曲线,以作为分析水库管道瞬态压力距离特征的参考数据。

9.根据权利要求8的一种测量方法,其特征在于,在所述步骤s3中,位置转换机构改变测量位置的模式为两种,分别是:一、驱动电机提供间歇性的点型驱动力使测量通道呈间歇性轴向定点平移;二、驱动电机提供连续型驱动力使测量通道呈固定频率连续平移,所述测量通道获取所述测量通道在各个所述测量位置时的瞬态压力数据的具体方式为:

步骤s301、驱动电机提供间歇性的轴向定点驱动力,测量通道呈间歇性定点平移到预设的多个重要测量位置上,获得水库管道轴向上各个重要测量位置的点位置瞬态压力数据;

步骤s302、驱动电机提供连续型驱动力,测量通道呈固定频率连续平移获得水库管道轴向上所有测量位置的连续位置瞬态压力数据。

10.根据权利要求9所述的一种测量方法,其特征在于,所述步骤s4中,数据分析中心拟合出瞬态压力数据曲线的具体方式为:

将点位置瞬态压力数据和连续位置瞬态压力数据分别进行曲线绘制获得点位置瞬态压力数据曲线和连续位置瞬态压力数据曲线,将点位置瞬态压力数据曲线和连续位置瞬态压力数据曲线进行拟合获得既能展示水库管道瞬态压力距离特征整体规律又能突出水库管道瞬态压力距离特征重点的瞬态压力数据曲线。

技术总结
本发明公开了一种水库管道瞬态压力数据分析系统,包括用于测量所述水库管道的瞬态压力的测量装置,以及与所述测量装置的数据输出端通信连接的数据分析中心。本发明通过位置转换机构改变测量通道端部压力传感元件测量水库管道瞬态压力的位置,将获得各个位置下瞬态压力数据反馈到数据分析中心分析获得水库管道的瞬态压力距离特征,避免搬动整体装置调整测量通道的位置,保持测量数据的连贯性和有效性,从而降低测量误差提高测量精度。

技术研发人员:韩亮;屈有来;姚新顺;李勇伟;王思瑞;刘平均;安宝军;王阳
受保护的技术使用者:中电建路桥集团有限公司
技术研发日:2021.04.16
技术公布日:2021.08.03

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