水工闸门和启闭机的应急处置方法、系统、介质及设备与流程

本发明涉及水利水电工程闸门运行养护检修的工程管理，尤其涉及水工闸门和启闭机的应急处置方法、系统、介质及设备。

背景技术：

1、水工闸门和启闭机一直是水利水电工程泄洪、调水和输水发电等功能的关键操作装备。工程长期运行后在役工况面临变化，并且受在役水激振动和自然锈蚀等多因素影响，以及地震、风暴潮或其他自然灾害等工况应急运行需要，为了保障工程在役运行的安全，水工闸门和启闭机面临特殊工况下应急保障技术需要。

2、针对以上原因需要设置水工闸门和启闭机的应急处置方法和系统。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于解决现有技术中存在的不足，设计水工闸门和启闭机的应急处置方法及系统，提出应急工况下的水工钢闸门开展查验检测、预防性实验和安全评估的工程管理技术，确保水工闸门和启闭机的在役健康性态和裕度安全。

2、本发明解决其技术问题所采用的方案为：

3、一种水工闸门和启闭机的应急处置方法，

4、其特征在于，

5、包含以下步骤：

6、s1、健康性态查验，

7、运行管理人员对水工闸门和启闭机的健康性态进行查验，通过查验得到的相关数据对水工闸门和启闭机的性态进行健康评估，同时进行水工闸门和启闭机的病害状况辨识；

8、s2、根据步骤s1中查验到的问题对水工闸门和启闭机进行相应的处理，包含修复处理、加固处理和报废处理，

9、其中，修复处理包含以下步骤：

10、s21-1、对步骤s1中发现的水工闸门和启闭机出现轻微问题、缺陷和病害时，由运行维护人员实施必要养护和维修措施，使水工闸门和启闭机满足应急非常态工况的运行裕度安全的需要，

11、s21-2、必要养护和维修措施完成后，再次启动步骤s1对修复后的水工闸门和启闭机进行查验和健康评估，明确水工闸门和启闭机的应急裕度安全，确保非常态工况的应急使用，

12、s21-3、若步骤s2-2中的评估结果为无法满足裕度安全的要求，考虑水工闸门和启闭机限制运用或进行报废处理，

13、加固处理包含以下步骤：

14、s22-1、对步骤s1中发现的水工闸门和启闭机出现严重问题、缺陷和病害时，立即限制其运用，

15、s22-2、由工程管理单位会同工程运行管理人员联合设计和科研及相关领域技术专家查明原因，形成专家综合鉴定结论，并报请上级主管部门审验，

16、s22-3、步骤s22-2中审验结果为不具备判废条件的，编订设备的补强加固预案，审验通过后应及时补强加固，

17、s22-4、再次组织水工闸门和启闭机的健康状态查验，

18、s22-5、水工闸门和启闭机的健康状态仍然不满足一级设备的裕度安全条件，应再次进入步骤s22-2，查明原因，形成新的专家综合鉴定结论，再次报请上级主管部门审验，

19、s22-5、审验结果为具备判废条件的进行报废处理，审验结果为不具备判废条件的，实施必要补强加固措施，提高水工闸门和启闭机裕度安全，确保非常态工况的应急运用安全或防止次灾害，实行安全限制运用；

20、s3、建立病害档案，留存有运行操作记录和健康查验过程记录进行相关信息的检索、回溯和大数据统计。

21、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤s1中对水工闸门和启闭机的性态进行健康评估的评估内容为：

22、参考设计方案、运行工况和制造资料，由工程管理单位会同工程运行管理人员联合设计和科研及相关领域技术专家形成综合在役性态结论；其中健康评估工作按照主要受力构件、单设备、辅助设备和整个工程的次序，逐单元逐设备的进行评估；单元为水工闸门的部件以及启闭机的电机、减速器、制动器、滑轮组、钢丝绳、液压系统和螺杆。

23、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤s1中对水工闸门和启闭机进行健康评估的评估等级包含一级设备、二级设备和三级设备，

24、一级设备：结构完整，技术状态良好，保证安全运行，腐蚀、强度和刚度条件满足设计要求，无明显缺陷，具备非常态应急工况下的裕度条件，

25、二级设备：结构技术状态基本完整，局部缺陷轻度可修复，不影响运用，需要更换的单元数占设备单元总数的30％以内，且需要更换的单元的修复费用小于总造价的30％，经必要养护和维修后具备非常态应急工况下的裕度安全条件，

26、三级设备：需要更换的单元数占设备单元总数的30％以上，或需要更换的单元的修复费用超过总造价的30％，经专家会商和严格论证后，严格控制运用或进行报废处理。

27、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤s1中对水工闸门和启闭机的健康性态进行查验包含以下步骤：

28、s1-1、工程管理单位通过专项健康检查，对各个检查项目的健康状况进行量化，检查完成后，检查人员根据检查状况给予评分，并记录在检查表中，评估水工闸门和启闭机的在役健康性态和裕度安全；

29、s1-2、依据专项健康检查的评估结论，编制工程应急运行预案，报请业务主管部门审核同意后，启动工程应急运行预案并运用流程；

30、s1-3、水工闸门和启闭机的在役健康性态和裕度安全不足的情况，运行维护人员初步评估水工闸门和启闭机的病害特征，按照工程应急运行预案采取处置措施。

31、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤s1-1中的检查项目包含关键结构检查和辅助检查，

32、所述关键结构检查包含混凝土部位的状况、闸门进水口的流态稳定性、闸门出水口的流态稳定性、结构部件的连接和密封性状况和水工闸门部件的润滑状况；

33、所述辅助检查包含门槽状况、电缆状况、电线状况、闸门开度、启闭机主要部件状况、电气设备状况、集中控制或自动化监控系统状况和通讯设施状况。

34、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤s1-1中健康检查结果不足以明确水工闸门和启闭机的病害程度时，运维人员进行水工闸门的腐蚀检测、材料检测、无损检测、应力检测及振动检测，明确应急状况下水工闸门和启闭机是否能满足超工况的运行要求，具体包含以下步骤，

35、s11-1、利用模糊综合评价法判断应急状况下水工闸门和启闭机的病害程度，

36、s11-2、根据病害程度将闸门健康状态进行等级划分，划分出的等级和评估等级相对应。

37、一种水工闸门和启闭机的应急处置系统，

38、其特征在于，

39、包含：

40、查验模块，用于对水工闸门和启闭机性态进行查验，

41、执行模块，用于对水工闸门和启闭机性态进行修复处理、加固处理和报废处理，

42、处理模块，用于建立健康档案，存储相关记录数据；

43、评估和决策模块，用于灾害情况下运行评估和决策，突发灾害时，水工闸门和启闭机能够基于民生需要及抗灾需求进行必要的应急运行。

44、作为本发明的一种优选实施方式，所述查验模块包含传感辅助装置，所述传感辅助装置固定在水工闸门的挡水工作闸门和调水工作闸门，

45、所述传感辅助装置由监测传感器阵列组成，实现监测信息集成，对水工闸门和启闭机运行时特征信号进行连续自动监测并上传至水电站接收终端。

46、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的水工闸门和启闭机的应急处置方法。

47、一种计算机设备，包括：处理器及存储器；

48、所述存储器用于存储计算机程序；

49、所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述计算机设备执行上述的水工闸门和启闭机的应急处置方法。

50、有益效果：

51、1.本发明方法包括健康查验流程、轻微病害修复处理流程、严重病害加固处理流程和健康档案编制流程；对应系统包含查验模块、执行模块、处理模块与评估和决策模块。通过水工闸门和启闭机的在役健康性态进行检查、校验和健康评估，掌握设备在役的裕度安全；轻微病害修复处理流程通过养护和必要维修措施，确倮水工闸门和启闭机的在役健康性态，提高裕度安全；严重病害加固处理流程通过专家综合鉴定，明确补强加固措施确保非常态工况的应急运用安全，防范次生灾害的发生；健康档案流程，建立病害的检索、回溯和大数据统计的信息记录，为工程精细化成效管理提供支撑。

52、2.本发明提出一种水工闸门和启闭机的应急系统，实现水工闸门和启闭机的多维度传感信息处理，根据运行特征信号的连续自动监测，及时识别面临风暴潮、地震等自然灾害特殊运行工况下，水工闸门和启闭机的健康状态和裕度安全，提供系统化、标准化的处理流程，弥补水工闸门和启闭机在应急工况下被动工程运用的局面。

53、3.本发明针对水工闸门和启闭机长期运行后在役工况面临变化，并且受在役水激振动和自然锈蚀等多因素影响，以及地震、风暴潮或其他自然灾害等工况应急运行需要，提出水工闸门和启闭机的应急处置方法及系统，确保应急工况下的水工闸门和启闭机裕度安全。

54、4.本发明通过对每次病害数据建立病害档案，积累数据样本，为防范工程病害和工程成效运用决策提供数据支持。