一種中小型土石壩安全預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于災(zāi)害防治領(lǐng)域，具體涉及一種中小型土石壩安全預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水庫安全度汛一直是我國防汛抗洪的難點和重點，中小型水庫的安全度汛已成為當前全國防汛工作的一個薄弱環(huán)節(jié)，大部分小型水庫缺少必要大壩安全監(jiān)測等設(shè)施，現(xiàn)有土石壩的監(jiān)測設(shè)備功耗大且只能針對唯一指標定時被動采集數(shù)據(jù)和處理，造價高，導致多數(shù)小型水庫處于無監(jiān)測狀態(tài)。對于水庫的安全檢測主要涉及如何有效的監(jiān)測土石壩的狀態(tài)，而如何有效降低土石壩監(jiān)測設(shè)備的價格以及對相關(guān)土石壩安全數(shù)據(jù)的多個指標采集，一直是制約本技術(shù)領(lǐng)域的難題。
[0003]中國專利文獻CN201607222 U公開了一種巖土工程多種信號遙測裝置，包括帶485信號輸出的傳感器、電流或電壓信號采集儀、振弦式頻率信號采集儀、帶485接口的GPRS/DTU和中心站帶互聯(lián)網(wǎng)固定IP的計算機;帶485信號輸出的傳感器、電流或電壓信號采集儀和振弦式頻率信號采集儀與帶485接口的GPRS/DTU構(gòu)成現(xiàn)場采集單元，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與所述中心站帶互聯(lián)網(wǎng)固定IP的計算機連接。該裝置以GPRS網(wǎng)絡(luò)為無線數(shù)據(jù)實時傳輸通道，實現(xiàn)對現(xiàn)場采集儀的控制，采集儀將數(shù)據(jù)通過GPRS/DTU實時上傳至中心站的計算機，通過中心站的計算機將數(shù)據(jù)進行存儲和后處理，從而實現(xiàn)多種信號數(shù)據(jù)的自動實時遙測。
[0004]中國專利文獻CN201917329U公開了一種半固定組合的測量巖體應(yīng)變裝置，該裝置由測標環(huán)、測標環(huán)間距支撐管、帶有非有線數(shù)據(jù)通訊收發(fā)器的獨立應(yīng)變測試單元和應(yīng)變讀數(shù)緩存控制器組成。各獨立應(yīng)變測試單元分別依序組合置入巖體孔內(nèi)相鄰的二測標環(huán)間，獨立應(yīng)變測試單元外殼二端球面狀接觸頭與相鄰測標環(huán)上、下圓錐接觸座面分別相互接觸固定，各獨立應(yīng)變測試單元外殼二端接觸頭的端部，分別安裝有非有線數(shù)據(jù)通訊收發(fā)器，并與相鄰獨立應(yīng)變測試單元非有線數(shù)據(jù)通訊收發(fā)器首尾面面相對，測標環(huán)間各獨立應(yīng)變測試單元感測的應(yīng)變值經(jīng)單元內(nèi)電子信號調(diào)理及數(shù)字信號采集板處理后，在軟件控制下由其首尾對應(yīng)的非有線數(shù)據(jù)通訊收發(fā)器逐一從內(nèi)向外傳送到位于巖體孔外的應(yīng)變讀數(shù)緩存控制器中，并通過無線通訊方式與計算機連接傳數(shù)。
[0005]中國專利文獻CN101629799B公開了一種無通視高陡邊坡變形監(jiān)測方法及其裝置，涉及巖土工程邊坡變形監(jiān)測技術(shù)。本實用新型包括依次連接的目標靶點(I)、測試連接線
(2)、測試固定基座(3)、位移傳感器(4)、數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)(5)和PC計算機(6);所述的目標靶點(I)或為地表目標靶點，或為深層目標靶點;地表目標靶點或為單個，或為多個;深層目標靶點或為單個，或為多個。本實用新型不受邊坡的通視條件限制，同時不受地形條件以及光線條件制約，可以在任何時間及氣候條件下實時對邊坡變形予以監(jiān)控，也可運用于基坑開挖、地下礦山開采等的巖土工程變形監(jiān)測領(lǐng)域。
[0006]中國專利文獻CN200950318U公開了一種基于分布式光纖傳感的堤壩滲流與探測模擬裝置，它包括光纖傳感解調(diào)單元，預(yù)埋在箱體內(nèi)堤壩模型介質(zhì)中的傳感光纜，在傳感光纜周邊設(shè)堤壩滲流模擬與控制單元，此單元包括主輸液管和多支伸入箱體內(nèi)的分輸液管，分輸液管管口端部處設(shè)介質(zhì)濾網(wǎng)及溫濕度傳感器傳感頭，主輸液管上設(shè)流量控制閥，箱體底部設(shè)活動底板;它采用將傳感光纜預(yù)埋在箱體內(nèi)的堤壩模型介質(zhì)中，從而實現(xiàn)對堤壩滲流監(jiān)測進行模擬的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有堤壩滲流檢測系統(tǒng)在一處安裝后直接監(jiān)測真實滲流需要長時間待機才能取得監(jiān)測結(jié)果及更換監(jiān)測地點時需要重新埋設(shè)光纜的缺陷。
[0007]上述的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)仍然存在監(jiān)測數(shù)據(jù)單一、被動，布設(shè)復雜，價格昂貴等問題，如何簡便布設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)以及有效降低監(jiān)測設(shè)備價格并實現(xiàn)對于土石壩安全數(shù)據(jù)的多個指標采集，一直是制約本技術(shù)領(lǐng)域的難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種中小型土石壩安全預(yù)警系統(tǒng)，其可以實現(xiàn)簡便布設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)以及有效降低監(jiān)測設(shè)備價格并實現(xiàn)對于土石壩安全數(shù)據(jù)的多個指標采集。
[0009]本實用新型提供的預(yù)警系統(tǒng)包括微芯粧、手持機和現(xiàn)場測站，通過微芯粧對石壩的經(jīng)瑋度、上下游控制水位、滲流滲壓突變、壩體三維空間形變、壩體相對形變、壩體震動的相關(guān)數(shù)據(jù)實時自動采集，現(xiàn)場實現(xiàn)土石壩安全診斷及預(yù)警，同時通過服務(wù)器的數(shù)據(jù)管理及專業(yè)分析，網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)土石壩的實時巡視監(jiān)管、自動診斷及預(yù)警。
[0010]本實用新型提供的中小型土石壩安全預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、服務(wù)器和終端設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集裝置通過GPS采集石壩的經(jīng)瑋度，并采集上下游控制水位、滲流滲壓突變、壩體三維空間形變、壩體相對形變和/或壩體震動的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備內(nèi)，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備接收數(shù)據(jù)后傳送至服務(wù)器并通過服務(wù)器傳送至終端設(shè)備。
[0011]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)接收裝置通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)或北斗衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。
[0012]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置位置包括設(shè)置于壩體的最大壩高處、合龍段壩體、地形或地質(zhì)條件復雜壩段、土石壩與岸坡或混凝土建筑物接觸面、下游排水體前緣和滲流各相異性明顯的土層中。
[0013]優(yōu)選的，所述預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)包括按照橫斷面和縱斷面設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置的測點不少于3個。
[0014]優(yōu)選的，所述終端設(shè)備還包括報警裝置。
[0015]優(yōu)選的，所述終端設(shè)備包括監(jiān)控大廳、手機客戶端和/或電腦。
[0016]本實用新型可以實現(xiàn)多個指標同時定期監(jiān)測、主動超值監(jiān)測、超值報警、小型化、低功耗、遠程實時監(jiān)控等多種功能，并能實現(xiàn)對巡檢人員的監(jiān)督，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0017]圖1、本實用新型的預(yù)警裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如下將結(jié)合圖1和實施例來說明本實用新型，其僅用做對本實用新型的解釋而并非限制。
[0019]本實用新型提供的中小型土石壩安全預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，所述預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、服務(wù)器和終端設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括微芯粧，所述微芯粧通過GPS采集石壩的經(jīng)瑋度，并采集上下游控制水位、滲流滲壓突變、壩體三維空間形變、壩體相對形變和/或壩體震動的數(shù)據(jù)，所述微芯粧采集的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備內(nèi)，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備接收數(shù)據(jù)后傳送至服務(wù)器并通過服務(wù)器傳送至終端設(shè)備。
[0020]所述終端設(shè)備還包括報警裝置。所述數(shù)據(jù)接收裝置通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)或北斗衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。所述微芯粧設(shè)置位置包括設(shè)置于壩體的最大壩高處、合龍段壩體、地形或地質(zhì)條件復雜壩段、土石壩與岸坡或混凝土建筑物接觸面、下游排水體前緣和滲流各相異性明顯的土層中。所述預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)包括按照橫斷面和縱斷面設(shè)置的微芯粧組，所述微芯粧組的測點不少于3個。所述終端設(shè)備包括監(jiān)控大廳、手機和/或電腦，所述終端設(shè)備根據(jù)服務(wù)器傳入的數(shù)據(jù)提示信息或者預(yù)警。
[0021]如下還針對預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)不同的用途給出了相應(yīng)的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成。
[0022]針對壩體上下游控制水位，一般設(shè)置一個橫斷面，測點不少于3個，布設(shè)在水流穩(wěn)定區(qū)域，上游壩坡正常蓄水位以上、校核洪水位附近分別布設(shè)一個測點、正常蓄水位下布設(shè)一個測點，下游壩坡視情況布設(shè)，對上下游控制水位數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，手持機界面在相對數(shù)值范圍內(nèi)，無任何警示，若數(shù)據(jù)超出一定范圍，產(chǎn)生預(yù)警。微芯粧數(shù)據(jù)同時可以傳送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備，再通過北斗衛(wèi)星傳輸或者GPRS數(shù)據(jù)傳輸，傳送至服務(wù)器，滿足用戶遠程實時監(jiān)控壩體上下游控制水位。
[0023]針對壩體滲流滲壓突變，微芯粧布控于壩體上，測點宜選在合龍段、地形或地質(zhì)條件復雜壩段、土石壩與岸坡或混凝土建筑物接觸面、下游排水體前緣、滲流各相異性明顯的土層中，對滲流滲壓突變數(shù)據(jù)進行采集，微芯粧采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過無線傳輸，送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備，在相對數(shù)值范圍內(nèi)，無任何警示，若數(shù)據(jù)超出一定范圍，產(chǎn)生預(yù)警。數(shù)據(jù)接收設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)通過北斗衛(wèi)星傳輸或者GPRS數(shù)據(jù)傳輸可以傳送至服務(wù)器，滿足用戶遠程實時監(jiān)控壩體滲流滲壓突變。
[0024]針對壩體三維空間形變，微芯粧布控于壩體上，一般設(shè)置橫斷面和縱斷面，每個斷面測點不少于3個，對“V”形河谷中的高壩和兩壩端以及壩基地形變化陡峻壩段，測點應(yīng)適當加密，對壩體三維空間形變數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，微芯粧相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線傳送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備，在相對數(shù)值范圍內(nèi)，無任何警示，若數(shù)據(jù)超出一定范圍，產(chǎn)生預(yù)警。數(shù)據(jù)接收設(shè)備的數(shù)據(jù)再通過北斗衛(wèi)星傳輸或者GPRS數(shù)據(jù)傳輸，傳送至服務(wù)器，滿足用戶遠程實時監(jiān)控壩體三維空間形變。
[0025]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需求靈活的選擇相應(yīng)的微芯粧的功能并根據(jù)需要設(shè)置其位置進而來實現(xiàn)不同的功能。
【主權(quán)項】
1.一種中小型土石壩安全預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、服務(wù)器和終端設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集裝置通過GPS采集石壩的經(jīng)瑋度，并采集上下游控制水位、滲流滲壓突變、壩體三維空間形變、壩體相對形變和/或壩體震動的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備內(nèi)，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備接收數(shù)據(jù)后傳送至服務(wù)器并通過服務(wù)器傳送至終端設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述終端設(shè)備還包括報警裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收裝置通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)或彳k斗衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置位置包括設(shè)置于壩體的最大壩高處、合龍段壩體、地形或地質(zhì)條件復雜壩段、土石壩與岸坡或混凝土建筑物接觸面、下游排水體前緣和滲流各相異性明顯的土層中。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)包括按照橫斷面和縱斷面設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置的測點不少于3個。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述終端設(shè)備包括監(jiān)控大廳、手機和/或電腦。
【專利摘要】本實用新型公開了一種中小型土石壩安全預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，所述預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、服務(wù)器和終端設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括微芯樁，所述微芯樁通過GPS采集石壩的經(jīng)緯度，并采集上下游控制水位、滲流滲壓突變、壩體三維空間形變、壩體相對形變和/或壩體震動的數(shù)據(jù)，所述微芯樁采集的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)接收設(shè)備內(nèi)，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備接收數(shù)據(jù)后傳送至服務(wù)器并通過服務(wù)器傳送至終端設(shè)備。本實用新型可以實現(xiàn)多個指標同時定期監(jiān)測、主動超值監(jiān)測、超值報警、小型化、低功耗、遠程實時監(jiān)控等多種功能，并能實現(xiàn)對巡檢人員的監(jiān)督，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN205300634
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】謝謨文
【申請人】北京北科安地科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月10日