一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，其包括支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ、水力驱动部、检测部；支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ设置在坝体表面，水力驱动部安装在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ上，检测部设置在水力驱动部上；本装置采用水力式驱动，绳索伸缩确定活动板运动的极限位置，从而来回监测坝体表面的变形情况；该装置能够连续的进行检测，克服目前人工检测过程中不能连续检测的缺点，同时该装置与埋设监测仪器的方法相比，检测的范围不是单个检测仪器的单个点，而是整个水库坝体的表面，提高了坝体表面变形的可操作性和稳定性，尤其是适用于坝体安全系数较低、检测要求较高的环境，降低人工劳动强度，具有一定的推广使用价值。

Hydraulic reservoir dam surface deformation continuous monitoring device

The invention discloses a hydraulic reservoir dam surface deformation continuous monitoring device, which comprises a supporting part supporting part I, II, hydraulic drive, detection; support part and the supporting part II I arranged on the dam surface, hydraulic driving part is installed on the supporting part supporting part I, II, the detection part is arranged on the water the driving part; the device adopts hydraulic drive, telescopic rope determine limit position of movable plate movement, and deformation monitoring of dam surface back and forth; the device can detect the continuous, can not overcome the manual inspection process for detection of the current shortcomings, at the same time compared with the method of the device and measurement instrument, single point detection the range is not a single instrument, but the entire surface of the reservoir dam, improve the maneuverability and stability of the dam surface deformation, especially suitable for The safety factor of dam body is low, and the environment with high detection requirements, which reduces the labor intensity, and has certain popularization and application value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，特别是大坝安全隐患和表面面积较大且检测的实时自动性比较高的检测环境。
技术介绍
大坝作为重大水利工程的关键枢纽工程，其稳定安全与否直接关系到整个水利工程其它辅助工程正常运行，并直接影响和决定着重大水利工程整体的安全性与设计效益的发挥，更重要的是其稳定性和安全直接关系下游区域人民群众的生命财产安全、社会经济建设和生态环境安全等。混凝土坝和砌石坝建成蓄水水库运用后，在水压力、泥沙压力、浪压力、扬压力以及温度变化等作用下，坝体必然发生变形。坝体的变形与各种荷载作用和影响因素的变化具有相应的规律性变化，并在允许的范围之内，这是正常的现象。然而，坝体的异常变形则往往是大坝破坏事故的先兆。根据监测的连续性，分为人工周期性监测和在线连续监测。坝体表面位移监测方法包括两大类:1)根据基点高程和位置,使用经纬仪、水准仪、电子测距仪或激光准直仪、GPS、智能全站仪等来测量坝体表面标点、觇标处高程和位置变化，这种方式可以实现测点的三维位移数据测量；2)在坝体表面安装或埋设一些监测位移的仪器,这种方式通常只能测量测点的单项位移数据。坝体内部位移监测主要通过安装埋设仪器来实现,通常只能监测测点的单项位移数据(水平位移或垂直位移)。这两类监测方法均是采用在坝体表面标点或者安装或埋设一些监测位移的仪器，工程初始施工量大，虽然埋设了仪器来试验检测，但在实际检测过程中只能测量得到测点的单项位移数据，对于大坝表面面积较大且检测的实时性要求较高的检测环境并不适用，检测得到的数据能够说明一定的问题，但与大坝表面的时间变形有一定的误差，同时定点设置的监测仪器不便，在短时间内很难确定出故障的监测点，给坝体表面监测的稳定性带来一定的威胁，为了更加全面地准确地获得大坝表面变形的数据，尤其是对于安全隐患较大的水库坝体，更需要一种能够大范围快速的实时检测坝体的整体变形情况。目前，涉及水库坝体表面变形连续监测相关专利有：一种拱坝全变形监测方法（201410070397.1），水库坝体沉陷与水平位移基准点检测装置及检测方法（201410450657.8），大坝内观分布式监测系统（201510749940.5），水库坝体沉陷与水平位移监测系统（201410450695.3）等，其中一种拱坝全变形监测方法是在拱坝某一断面的不同高程的廊道或观测间内设置监测仪器，通过倾斜监测仪器的监测成果，计算监测点位置上部坝体在垂线尚未安装期间所对应的变形，从而得到拱坝实际全变形。该方法检测点固定，检测点代表性有限，通过计算得到的实际变形与真实的变形有一定误差；水库坝体沉陷与水平位移基准点检测装置及检测方法和水库坝体沉陷与水平位移监测系统都是监测点固定的检测，同时装置的移动性差，需要长时间的调试；大坝内观分布式检测系统使安设在坝体内部进行坝体内部位移检测的系统，对坝体表面的监测没有涉及；所以对于大面积的坝体表面进行检测时，需要设计一种能够全面快速的实时检测装置，最大限度的检测坝体表面的实际状况。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，该装置能够连续的进行检测，克服目前人工检测过程中不能连续检测的缺点，同时该装置与埋设监测仪器的方法相比，检测的范围不是单个检测仪器的单个点，而是整个水库坝体的表面，监测得到的数据更全面，更能够最全面的获取整个坝体表面的变形情况，克服埋设监测仪器检测得到的数据代表性具有一定的局限性和维修费事费力的缺点，提高了坝体表面变形的可操作性和稳定性，尤其是适用于坝体安全系数较低、检测要求较高的环境，降低人工劳动强度，具有一定的推广使用价值。本专利技术水力式水库坝体表面变形连续监测装置包括支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ、水力驱动部、检测部；支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ设置在坝体表面，水力驱动部安装在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ上，检测部设置在水力驱动部上；其中支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ结构相同，均包括滑轨、支撑板、支架Ⅰ，2个滑轨固定在支撑板上，支撑板两端底部安装有支架，支架Ⅰ固定在坝体表面；水力驱动部包括供水系统、双排齿条、齿轮Ⅰ、水源、齿轮Ⅱ、活动板Ⅰ、活动板Ⅱ、水轮机；活动板Ⅰ、活动板Ⅱ通过其底部的滑轨槽分别设置在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ的滑轨上并沿滑轨移动，支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ的支撑板上分别固定双排齿条并位于2个滑轨之间，活动板Ⅰ左右两侧各安装有一个水轮机，每个水轮机的转轴上设置有一个齿轮Ⅱ；两个齿轮Ⅰ通过转轴设置在活动板Ⅰ两侧的转轴支架的轴承上，齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ位于双排齿条两侧并与其相配合；活动板Ⅱ两端各设置两个水轮机，每个水轮机的转轴上设置有一个齿轮Ⅱ；水源通过供水系统与水轮机连接并驱动齿轮沿双排齿条移动；检测部包括支架Ⅱ、太阳能板、步进电机、滑轮槽、螺钉、光谱传感器、照明灯、安装绳、距离传感器、齿轮Ⅲ、圆柱齿轮；活动板Ⅰ、活动板Ⅱ上分别设置有支架Ⅱ，太阳能板安装在支架Ⅱ上，两个以上的滑轮槽设置在支架Ⅱ上，滑轮槽内固定有螺钉，步进电机固定在支架Ⅱ上，齿轮Ⅲ设置在步进电机转轴上且与固定在支架Ⅱ上的圆柱齿轮相配合；安装绳连接在活动板Ⅰ、活动板Ⅱ上的支架Ⅱ间，其两端分别固定在滑轮槽内的螺钉上；一个以上的光谱传感器、照明灯、距离传感器固定在安装绳上，太阳能板通过蓄电池分别与步进电机、光谱传感器、照明灯、距离传感器连接并为其供电。进一步，供水系统包括供水管Ⅰ、供水开关Ⅰ、供水连管Ⅰ、供水管Ⅱ、绳索、供水开关Ⅱ、供水连管Ⅱ-1、供水连管Ⅱ-2、排水管Ⅰ、排水管Ⅱ、供水开关操作座；供水开关Ⅰ和供水开关Ⅱ分别安装在活动板Ⅰ上的双排齿条两端，水源通过供水管Ⅰ供水管Ⅱ分别与供水开关Ⅰ、供水开关Ⅱ输入端连通，供水开关Ⅰ、供水开关Ⅱ的输出端分别与2根供水连管Ⅰ一端连接，2根供水连管Ⅰ另一端缠绕在齿轮Ⅰ的转轴上并与活动板Ⅰ两侧的水轮机输入端连通，2个水轮机输出端分别与供水连管Ⅱ-1、供水连管Ⅱ-2连通，供水连管Ⅱ-1、供水连管Ⅱ-2通过活动板Ⅱ两侧的水轮机分别与排水管Ⅰ、排水管Ⅱ连通，供水开关Ⅰ（5）的开关柄与活动板Ⅰ间、供水开关Ⅱ的开关柄与活动板Ⅱ间分别连接有绳索，活动板Ⅰ两端分别固定有一个供水开关操作座且其能与开关柄配合实现关闭状态。所述支架Ⅱ包括支撑杆、伸缩杆、2个立杆，立杆一端通过立杆支座固定在活动板Ⅰ或活动板Ⅱ上，立杆另一端设置有套筒，支撑杆通过套筒设置在两个立杆间，步进电机固定在套筒上，滑轮槽、圆柱齿轮固定在支撑杆上，每个立杆两侧设置2个伸缩杆，伸缩杆一端分别通过伸缩杆支座设置在活动板Ⅰ或活动板Ⅱ上，另一端与立杆活动连接，太阳能板安装在伸缩杆上。所述供水开关Ⅰ、供水开关Ⅱ为常规球阀开关。所述左右两条供水连管Ⅰ的内径相同，供水连管Ⅱ-1和供水连管Ⅱ-2的内径相同，为了使活动板Ⅰ、活动板Ⅱ的运动速度保持一致，为了避免水流在连管内部运动过程存在水流与管壁的摩擦阻力而降低水压，为了保持活动板Ⅰ、活动板Ⅱ处的水压相同，供水连管Ⅱ-1、供水连管Ⅱ-2的管道内径小于供水连管Ⅰ的内径，使活动板Ⅰ、活动板Ⅱ上的水轮机工作水压保持一致。所述双排齿条是由两个齿条并排设置而成。所述安装绳上设置有重物块。所述供水系统还包括线槽和导线槽；一个以上的线槽设置在双排齿条上，活动板Ⅰ两侧各设置一个导线槽，导线槽一端固定在活动板Ⅰ上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，其特征在于：支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ、水力驱动部、检测部；支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ设置在坝体表面，水力驱动部安装在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ上，检测部设置在水力驱动部上；其中支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ结构相同，均包括滑轨（1）、支撑板（2）、支架Ⅰ（3），2个滑轨（1）固定在支撑板（2）上，支撑板（2）两端底部安装有支架（3），支架Ⅰ（3）固定在坝体表面；水力驱动部包括供水系统、双排齿条（7）、齿轮Ⅰ（8）、水源（12）、齿轮Ⅱ（18）、活动板Ⅰ（21）、活动板Ⅱ（30）、水轮机（33）；活动板Ⅰ（21）、活动板Ⅱ（30）通过其底部的滑轨槽（32）分别设置在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ的滑轨上并沿滑轨移动，支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ的支撑板（2）上分别固定双排齿条（7）并位于2个滑轨（1）之间，活动板Ⅰ（21）左右两侧各安装有一个水轮机（33），每个水轮机（33）的转轴上设置有一个齿轮Ⅱ（18）；两个齿轮Ⅰ（8）通过转轴（44）设置在活动板Ⅰ（21）两侧的转轴支架（34）的轴承上，齿轮Ⅰ（8）和齿轮Ⅱ（18）位于双排齿条（7）两侧并与其相配合；活动板Ⅱ（30）两端各设置两个水轮机，每个水轮机的转轴上设置有一个齿轮Ⅱ（18）；水源（12）通过供水系统与水轮机连接并驱动齿轮沿双排齿条移动；检测部包括支架Ⅱ（28）、太阳能板（9）、步进电机（10）、滑轮槽（13）、螺钉（14）、光谱传感器（23）、照明灯（24）、安装绳（25）、距离传感器（26）、齿轮Ⅲ（39）、圆柱齿轮（40）；活动板Ⅰ（21）、活动板Ⅱ（30）上分别设置有支架Ⅱ，太阳能板（9）安装在支架Ⅱ上，两个以上的滑轮槽（13）设置在支架Ⅱ上，滑轮槽（13）内固定有螺钉（14），步进电机（10）固定在支架Ⅱ上，齿轮Ⅲ（39）设置在步进电机（10）转轴上且与固定在支架Ⅱ上的圆柱齿轮（40）相配合；安装绳（25）连接在活动板Ⅰ、活动板Ⅱ上的支架Ⅱ间，其两端分别固定在滑轮槽（13）内的螺钉（14）上；一个以上的光谱传感器（23）、照明灯（24）、距离传感器（26）固定在安装绳（25）上，太阳能板（9）通过蓄电池分别与步进电机（10）、光谱传感器（23）、照明灯（24）、距离传感器（26）连接并为其供电。...

【技术特征摘要】
1.一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，其特征在于：支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ、水力驱动部、检测部；支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ设置在坝体表面，水力驱动部安装在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ上，检测部设置在水力驱动部上；其中支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ结构相同，均包括滑轨（1）、支撑板（2）、支架Ⅰ（3），2个滑轨（1）固定在支撑板（2）上，支撑板（2）两端底部安装有支架（3），支架Ⅰ（3）固定在坝体表面；水力驱动部包括供水系统、双排齿条（7）、齿轮Ⅰ（8）、水源（12）、齿轮Ⅱ（18）、活动板Ⅰ（21）、活动板Ⅱ（30）、水轮机（33）；活动板Ⅰ（21）、活动板Ⅱ（30）通过其底部的滑轨槽（32）分别设置在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ的滑轨上并沿滑轨移动，支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ的支撑板（2）上分别固定双排齿条（7）并位于2个滑轨（1）之间，活动板Ⅰ（21）左右两侧各安装有一个水轮机（33），每个水轮机（33）的转轴上设置有一个齿轮Ⅱ（18）；两个齿轮Ⅰ（8）通过转轴（44）设置在活动板Ⅰ（21）两侧的转轴支架（34）的轴承上，齿轮Ⅰ（8）和齿轮Ⅱ（18）位于双排齿条（7）两侧并与其相配合；活动板Ⅱ（30）两端各设置两个水轮机，每个水轮机的转轴上设置有一个齿轮Ⅱ（18）；水源（12）通过供水系统与水轮机连接并驱动齿轮沿双排齿条移动；检测部包括支架Ⅱ（28）、太阳能板（9）、步进电机（10）、滑轮槽（13）、螺钉（14）、光谱传感器（23）、照明灯（24）、安装绳（25）、距离传感器（26）、齿轮Ⅲ（39）、圆柱齿轮（40）；活动板Ⅰ（21）、活动板Ⅱ（30）上分别设置有支架Ⅱ，太阳能板（9）安装在支架Ⅱ上，两个以上的滑轮槽（13）设置在支架Ⅱ上，滑轮槽（13）内固定有螺钉（14），步进电机（10）固定在支架Ⅱ上，齿轮Ⅲ（39）设置在步进电机（10）转轴上且与固定在支架Ⅱ上的圆柱齿轮（40）相配合；安装绳（25）连接在活动板Ⅰ、活动板Ⅱ上的支架Ⅱ间，其两端分别固定在滑轮槽（13）内的螺钉（14）上；一个以上的光谱传感器（23）、照明灯（24）、距离传感器（26）固定在安装绳（25）上，太阳能板（9）通过蓄电池分别与步进电机（10）、光谱传感器（23）、照明灯（24）、距离传感器（26）连接并为其供电。2.根据权利要求1所述的水力式水库坝体表面变形连续监测装置，其特征在于：供水系统包括供水管Ⅰ（4）、供水开关Ⅰ（5）、供水连管Ⅰ（6）、供水管Ⅱ（15）、绳索（16）、供水开关Ⅱ（17）、供水连管Ⅱ-1（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正安，杨具瑞，李续楠，李谈谈，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53