專利名稱：遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水利水電工程的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)各個水利工程中液壓啟閉機設(shè)備均為零散的孤島式布置，設(shè)備間缺乏有機組織和聯(lián)系。液壓啟閉機設(shè)備的控制一般在現(xiàn)場或集控室進行，但操作人員往往缺乏對緊急事故或故障的處理能力，同時由于較多水利工程位于偏遠地區(qū)，水利工程液壓啟閉機的售后服務多為電話支持或派遣服務人員現(xiàn)場服務，無法有效及時地提供技術(shù)支持，浪費了大量的人力物力資源
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的帶有陶瓷活塞桿行程檢測裝置的液壓啟閉機后期維護不方便的不足，本實用新型提供一種遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對液壓啟閉機的遠程感知和遠程技術(shù)服務，減少了售后服務上的人力物力，且處理故障時間短，提高了維修效率。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，包括陶瓷活塞桿液壓啟閉機，所述的陶瓷活塞桿液壓啟閉機具有缸體、陶瓷活塞桿和下端蓋，所述的陶瓷活塞桿具有碳素鋼或合金鋼的基體，基體表面設(shè)置有槽寬與間隔寬相等的溝槽，基體表面具有陶瓷層，所述的下端蓋上安裝有行程檢測裝置，所述的行程檢測裝置包括磁敏感位移傳感器和與磁敏感位移傳感器相連并對磁敏感位移傳感器的輸出信號進行處理和運算的信號處理單元，磁敏感位移傳感器內(nèi)部集成了兩個相位差90°的傳感元件,傳感元件接近或接觸陶瓷活塞桿的表面,傳感元件的磁力檢測方向正對陶瓷活塞桿的中心且與陶瓷活塞桿的軸線正交；還包括用于控制陶瓷活塞桿液壓啟閉機的電氣控制系統(tǒng)、用于控制電氣控制系統(tǒng)的處理器，以及用于遠程感知和控制所述的處理器的后臺服務器，所述的處理器通過通信信道與后臺服務器連接，所述的后臺服務器包括用于與通信信道進行通信的通信服務器、用于處理現(xiàn)場實景數(shù)據(jù)和支持關(guān)鍵字查詢、地址描述的網(wǎng)絡(luò)服務器、用于獲取液壓啟閉機地理信息的地圖服務器，以及用于存儲液壓啟閉機位置信息、工作狀態(tài)參數(shù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫服務器。為了滿足不同地理環(huán)境下的通信，針對部分設(shè)備安裝在山區(qū)的地下或山洞等復雜的環(huán)境下，所述的通信信道包括無線感知網(wǎng)，所述的處理器通過無線感知網(wǎng)與后臺服務器通信。為了滿足不同的訪問需求，所述的網(wǎng)絡(luò)服務器包括用于處理現(xiàn)場實景數(shù)據(jù)的WebGIS 系統(tǒng)。為了使在外部電源撤除時仍能記錄液壓缸的工作行程位置，還包括為磁敏感位移傳感器和信號處理單元供電的功率管理單元。在外部電源撤除狀態(tài)下，若液壓缸仍在動作，當電源恢復后，行程檢測裝置能正確檢測出液壓缸實際工作行程位置，不需對行程檢測裝置重新進行校核、設(shè)定零位，其檢測功能也不受停電影響。具體的，所述的功率管理單元包括連接外部電源的連接裝置、內(nèi)部電源供給裝置以及內(nèi)外部電源自動切換裝置。進一步地，所述的內(nèi)部電源供給裝置為可重復使用電儲能元件。進一步地，為使結(jié)構(gòu)緊湊，所述的內(nèi)部電源供給裝置為可充電蓄電池或者儲能電容。因為信號處理單元和傳感元件的功耗較小，所以可充電蓄電池的輸出可供磁敏感位移傳感器和信號處理單元長時間工作；儲能電容體積較小，充電時間短。本實用新型的有益效果是，本實用新型的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，行程檢測裝置集成于陶瓷活塞桿上，直接檢測出活塞桿的位移，不需轉(zhuǎn)換，故也不存在累積誤差，所以其任意行程均可檢測，而且檢測精度達到Irnm以下；通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場 PLC數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實時圖像資料輸送至公司技術(shù)部門，實時在線提供技術(shù)支持服務，并且支持遠程診斷維護；在系統(tǒng)的外部電源撤除時行程檢測裝置仍能記錄液壓缸的工作行程位置，其檢測功能不受停電影響。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)中液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)中行程檢測裝置的局部放大圖。圖3是本實用新型的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)中遠程控制的系統(tǒng)框圖。圖4是本實用新型的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)中信號處理單元和功率管理單元的電路原理圖。圖中I、陶瓷活塞桿，1-1、基體，1-1-1、溝槽，1-2、陶瓷層，2、磁敏感位移傳感器，2-1、傳感元件，3、信號處理單元，4、下端蓋，6、缸體。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖I 圖4所示的本實用新型遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，包括陶瓷活塞桿液壓啟閉機，陶瓷活塞桿液壓啟閉機具有缸體6、陶瓷活塞桿I和下端蓋4，陶瓷活塞桿I具有碳素鋼或合金鋼的基體1-1，基體1-1表面設(shè)置有槽寬與間隔寬相等的溝槽1-1-1，基體1-1表面具有陶瓷層，下端蓋4上安裝有行程檢測裝置，行程檢測裝置包括磁敏感位移傳感器2和與磁敏感位移傳感器2相連并對磁敏感位移傳感器2的輸出信號進行處理和運算的信號處理單元3，磁敏感位移傳感器2內(nèi)部集成了兩個相位差90°的傳感元件2,傳感元件2-1接近或接觸陶瓷活塞桿I的表面,傳感元件2-1的磁力檢測方向正對陶瓷活塞桿I的中心且與陶瓷活塞桿I的軸線正交；還包括用于控制陶瓷活塞桿液壓啟閉機的電氣控制系統(tǒng)、用于控制電氣控制系統(tǒng)的處理器，以及用于遠程感知和控制所述的處理器的后臺服務器，所述的處理器通過通信信道與后臺服務器連接，所述的后臺服務器包括用于與通信信道進行通信的通信服務器、用于處理現(xiàn)場實景數(shù)據(jù)和支持關(guān)鍵字查詢、地址描述的網(wǎng)絡(luò)服務器、用于獲取液壓啟閉機地理信息的地圖服務器，以及用于存儲液壓啟閉機位置信息、工作狀態(tài)參數(shù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫服務器。一般地，通信服務器、網(wǎng)絡(luò)服務器、地圖服務器和數(shù)據(jù)庫服務器經(jīng)過交換機和防火墻后，通過有線通信信道與通信基站通信，通信基站通過無線通信信道與電氣控制系統(tǒng)PLC通信；通信服務器還可以通過調(diào)制解調(diào)器與通信基站進行無線通信。液壓啟閉機的電氣控制系統(tǒng)PLC通過無線通信信道與通信基站通信，針對部分設(shè)備安裝在山區(qū)的地下或山洞等復雜的環(huán)境下，通信信道包括無線感知網(wǎng)，所述的處理器通過無線感知網(wǎng)與后臺服務器通信。為了滿足不同的訪問需求，網(wǎng)絡(luò)服務器包括用于處理現(xiàn)場實景數(shù)據(jù)的WebGIS系 統(tǒng)。通過對電氣控制系統(tǒng)PLC進行通信，將現(xiàn)有液壓啟閉機工作狀態(tài)參數(shù)以及現(xiàn)場圖像等，經(jīng)通信信道傳輸?shù)胶笈_服務器，專家根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的故障，實時在線提供技術(shù)支持服務，并且增加了設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫、圖像采集及維護保養(yǎng)專家服務系統(tǒng)，支持遠程診斷維護。系統(tǒng)還將對數(shù)據(jù)整理分析，為后期改進設(shè)計和狀態(tài)監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支持。還包括為磁敏感位移傳感器2和信號處理單元3供電的功率管理單元。功率管理單元包括連接外部電源的連接裝置、內(nèi)部電源供給裝置以及內(nèi)外部電源自動切換裝置。內(nèi)部電源供給裝置為可充電蓄電池或者儲能電容。以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，包括陶瓷活塞桿液壓啟閉機，所述的陶瓷活塞桿液壓啟閉機具有缸體出)、陶瓷活塞桿(I)和下端蓋(4)，所述的陶瓷活塞桿(I)具有碳素鋼或合金鋼的基體(1-1)，基體(1-1)表面設(shè)置有槽寬與間隔寬相等的溝槽(1-1-1)，基體(1-1)表面具有陶瓷層，其特征在于所述的下端蓋(4)上安裝有行程檢測裝置，所述的行程檢測裝置包括磁敏感位移傳感器(2)和與磁敏感位移傳感器(2)相連并對磁敏感位移傳感器(2)的輸出信號進行處理和運算的信號處理單元(3)，磁敏感位移傳感器(2)內(nèi)部集成了兩個相位差90°的傳感元件(2)，傳感元件(2-1)接近或接觸陶瓷活塞桿(I)的表面，傳感元件(2-1)的磁力檢測方向正對陶瓷活塞桿(I)的中心且與陶瓷活塞桿(I)的軸線正交；還包括用于控制陶瓷活塞桿液壓啟閉機的電氣控制系統(tǒng)、用于控制電氣控制系統(tǒng)的處理器，以及用于遠程感知和控制所述的處理器的后臺服務器，所述的處理器通過通信信道與后臺服務器連接，所述的后臺服務器包括用干與通信信道進行通信的通信服務器、用于處理現(xiàn)場實景數(shù)據(jù)和支持關(guān)鍵字查詢、地址描述的網(wǎng)絡(luò)服務器、用于獲取液壓啟閉機地理信息的地圖服務器，以及用于存儲液壓啟閉機位置信息、工作狀態(tài)參數(shù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫服務器。
2.如權(quán)利要求I所述的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，其特征在于所述的通信信道包括無線感知網(wǎng)，所述的處理器通過無線感知網(wǎng)與后臺服務器通信。
3.如權(quán)利要求I所述的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，其特征在于所述的網(wǎng)絡(luò)服務器包括用于處理現(xiàn)場實景數(shù)據(jù)的WebGIS系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求I所述的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，其特征在于還包括為磁敏感位移傳感器(2)和信號處理單元(3)供電的功率管理単元。
5.如權(quán)利要求4所述的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，其特征在于所述的功率管理単元包括連接外部電源的連接裝置、內(nèi)部電源供給裝置以及內(nèi)外部電源自動切換裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，其特征是所述的內(nèi)部電源供給裝置為可重復使用電儲能元件。
7.如權(quán)利要求5或6所述的遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，其特征是所述的內(nèi)部電源供給裝置為可充電蓄電池或者儲能電容。
專利摘要本實用新型涉及遠程可感知高精度陶瓷活塞桿液壓啟閉機系統(tǒng)，包括液壓啟閉機，液壓啟閉機具有缸體、陶瓷活塞桿、下端蓋和磁敏感位移傳感器，陶瓷活塞桿具有基體，基體表面設(shè)置有槽寬與間隔寬相等的溝槽，磁敏感位移傳感器內(nèi)部集成了兩個相位差為90°的傳感元件，傳感元件的磁力檢測方向正對陶瓷活塞桿的中心且與陶瓷活塞桿的軸線正交；還包括電氣控制系統(tǒng)、處理器和后臺服務器。本實用新型的行程檢測裝置直接檢測出活塞桿的位移，檢測精度高；通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場PLC數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實時圖像資料輸送至公司技術(shù)部門，實時在線提供技術(shù)支持，并且支持遠程診斷維護；在外部電源撤除時行程檢測裝置仍能記錄液壓缸的工作行程位置，其檢測功能不受停電影響。
文檔編號E02B7/20GK202577242SQ20122015496
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者沈建明, 胡華, 徐志峰, 房翊 申請人:江蘇武進液壓啟閉機有限公司, 中國水利電力對外公司