一种基于北斗一代的水电大坝安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于北斗一代的水电大坝安全监控系统，属于水电大坝安全领域。该系统包括主控端，大坝外部监控端和大坝内部监控端三部分，主控端包括主控端控制模块、北斗一代收发模块Ⅰ、报警模块、光纤通信模块Ⅰ、监视模块和北斗一代收发天线Ⅰ；大坝外部监控端包括大坝外部监控端控制模块、大坝外部变形监测模块、环境量监测模块、光纤通信模块Ⅱ、北斗一代收发模块Ⅱ、北斗一代收发天线Ⅱ；大坝内部监控端包括大坝内部监控端控制模块、闸坝基础监测模块、光纤通信模块Ⅲ、北斗一代收发模块Ⅲ、北斗一代收发天线Ⅲ、基础沉降监测模块和渗流监测模块。本实用新型专利技术实现了水电大坝动态情况的实时监控，全天候不间断快速发送和定位功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗一代的水电大坝安全监控系统
本技术涉及一种基于北斗一代的水电大坝安全监控系统，属于水电大坝安全领域。
技术介绍
随着经济建设的发展和水利资源的不断开发利用，大型水利工程建筑物的数量和规模都在不断增加。然而，依然会有部分工程存在着某些不安全因素，这些因素不同程度地影响着工程效益的发挥，甚至威胁到千百万人民的生命财产安全。纵观国内外工程失事的严重教训，说明工程建筑物的安全富于勘测、设计、施工、运行等各个环节中。对于已建的工程项目来说，为了保证建筑物的安全就必须进行全面的安全监测，并及时分析这些观测资料，实现实时评判建筑物工作性态的目的安全监侧的数据分析通常是应用回归分析法进行定量分析，并将分析成果加以物理成因解释，使其逐渐用于监控建筑物的安全运行和评价建筑物的工作状况。但是，由于安全监测的观测资料很多，处理和分析工作量很大，且由于多种条件限制，工程管理单位的技术人员很难进行及时处理，一般要委托有关单位用1--2年时间来完成，从而不能将分析成果及时用于监控建筑物的安全运行，也就不能及时发现隐患，以致延误了时机，造成不必要的损失。由于传统的监控多是人为的数据分析和发指令监控，不仅仅在时间上耽误时机，在及时排除隐患和加强安全措施等方面有延后，而且对于处理问题的速度，以及对巡逻监控人员的素质要求极高。因此，有必要在上述水电大坝安全措施的基础上提出一种直观，效率高，成本低的水电大坝安全监控系统，对水电大坝的运行状况做到及时发现问题，处理问题，有危险及时警报，尽最大可能的保障水电大坝的安全运行，保障人民的生命财产安全。
技术实现思路
本技术提供了基于北斗一代的水电大坝安全监控系统，以用于及时发现问题，处理问题，有危险及时警报，尽最大可能的保障水电大坝的安全运行问题。本技术的技术方案是：本技术中基于北斗一代的水电大坝安全监控系统包括主控端A，大坝外部监控端B和大坝内部监控端C，所述主控端A包括主控端控制模块A1、北斗一代收发模块ⅠA2、报警模块A3、光纤通信模块ⅠA4、监视模块A5和北斗一代收发天线ⅠA6，所述主控端控制模块A1分别与光纤通信模块ⅠA4、北斗一代收发模块ⅠA2、监视模块A5互联，主控端控制模块A1输出端与报警模块A3输入端相连，北斗一代收发模块ⅠA2与北斗一代收发天线ⅠA6互联。所述大坝外部监控端B包括大坝外部监控端控制模块B1、大坝外部变形监测模块B2、环境量监测模块B3、光纤通信模块ⅡB4、北斗一代收发模块ⅡB5、北斗一代收发天线ⅡB6，所述大坝外部监控端控制模块B1分别与光纤通信模块ⅡB4、北斗一代收发模块ⅡB5互联，大坝外部变形监测模块B2输出端与大坝外部监控端控制模块B1输入端相连，北斗一代收发天线ⅡB6与北斗一代收发模块ⅡB5互联，环境量监测模块B3输出端与大坝外部监控端控制模块B1输入端相连。所述大坝内部监控端C包括大坝内部监控端控制模块C1、闸坝基础监测模块C2、光纤通信模块ⅢC3、北斗一代收发模块ⅢC4、北斗一代收发天线ⅢC5、基础沉降监测模块C6和渗流监测模块C7，所述大坝内部监控端控制模块C1与光纤通信模块ⅢC3、北斗一代收发模块ⅢC4互联，北斗一代收发天线ⅢC5与北斗一代收发模块ⅢC4互联，闸坝基础监测模块C2输出端与大坝内部监控端控制模块C1输入端相连。进一步的，所述大坝外部变形监测模块B2包含垂直位移监测模块B7和水平位移监测模块B8，其中垂直位移监测模块B7采用激光准直测量技术，水平位移监测模块B8采用电容感应式引张线仪。进一步的，所述环境量监测模块B3包括水位计测量、雨量计、温度计、水文仪器。进一步的，所述闸坝基础监测模块C2包含基础沉降监测模块C6和渗流监测模块C7，其中基础沉降监测模块C6采用杆式位移计，渗流监测模块C7采用渗流量仪。进一步的，所述大坝内部监控端C和大坝外部监控端B中的光纤通信模块为模拟光纤发射机，用来完成信号的调制和无线传输；所述主控端A中的光纤通信模块为模拟光纤接收机，将接收到的光纤信号进行放大和解调，再通过主控端的控制，将信号输入到监视模块。本技术的有益效果：通过本监控系统，工作人员能够远程监控水电大坝的各种动态状况，从而判断水电大坝是否有危险、危险的程度及危险可能发生危险的位置，达到远程监控水电大坝安全的效果。这样不仅保证了危险情况的及时发现，还能通过北斗一代实现危险发生位置的定位，从而做到对水电大坝的运行状况及时发现问题，处理问题，有危险及时警报，尽最大可能的保障水电大坝的安全运行，保障人民的生命财产安全。附图说明图1为本技术主控端的原理方框图；图2为本技术大坝外部监控端的原理方框图；图3为本技术大坝内部监控端的原理方框图；图中各标号：A-主控端，A1-主控端控制模块，A2-北斗一代收发模块Ⅰ，A3-报警模块，A4-光纤通信模块Ⅰ，A5-监视模块，A6-北斗一代收发天线Ⅰ；B-大坝外部监控端，B1-大坝外部监控端控制模块，B2-大坝外部变形监控模块，B3-环境量检测模块，B4-光纤通信模块Ⅱ，B5-北斗一代收发模块Ⅱ，B6-北斗一代收发天线Ⅱ，B7-垂直位移检测模块，B8-水平位移检测模块；C-大坝内部监控端，C1-大坝内部监控端控制模块，C2-闸坝基础检测模块，C3-光纤通信模块Ⅲ，C4-北斗一代收发模块Ⅲ，C5-北斗一代收发天线Ⅲ，C6-基础沉降监测模块，C7-渗流监测模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。实施例1：本技术中基于北斗一代的水电大坝安全监控系统包括主控端A，大坝外部监控端B和大坝内部监控端C。如图1所示，所述主控端A包括主控端控制模块A1、北斗一代收发模块ⅠA2、报警模块A3、光纤通信模块ⅠA4、监视模块A5和北斗一代收发天线ⅠA6，所述主控端控制模块A1分别与光纤通信模块ⅠA4、北斗一代收发模块ⅠA2、监视模块A5互联，主控端控制模块A1输出端与报警模块A3输入端相连，北斗一代收发模块ⅠA2与北斗一代收发天线ⅠA6互联。主控端控制模块A1可以为手持终端，通常位于远离现场的控制室或工作人员手中，用于接收现在终端的水电大坝动态状态的数据和控制各个模块；北斗一代收发模块ⅠA2为高集成度的北斗一代收发模块。该模块能利用地球同步卫星为工作人员提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务。其工作频率为2491.75MHz。主控端的北斗一代收发模块ⅠA2用于接收来自大坝外部监控端和大坝内部监控端的数据信息和位置信息送至主控端控制模块A1。工作人员结合数据信息来有效判断水电大坝的动态状况，并通过北斗一代收发模块ⅠA2对外部监控端和大坝内部监控端发送控制命令进行远程控制；光纤通信模块ⅠA4为光纤接收机，将接收到的光纤信号进行放大和解调，再通过主控端的控制，将数据信息输入到监视模块。报警模块A3可以采用12V直流电压LED旋转警示灯LTE-1101L；监视模块A5可以为液晶屏LCD12864。如图2所示，所述大坝外部监控端B包括大坝外部监控端控制模块B1、大坝外部变形监测模块B2、环境量监测模块B3、光纤通信模块ⅡB4、北斗一代收发模块ⅡB5、北斗一代收发天线ⅡB6，所述大坝外部监控端控制模块B1分别与光纤通信模块ⅡB4、北斗一代收发模块ⅡB5互联，大坝外部变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗一代的水电大坝安全监控系统，其特征在于包括主控端（A），大坝外部监控端（B）和大坝内部监控端（C），所述主控端（A）包括主控端控制模块（A1）、北斗一代收发模块Ⅰ（A2）、报警模块（A3）、光纤通信模块Ⅰ（A4）、监视模块（A5）和北斗一代收发天线Ⅰ（A6），所述主控端控制模块（A1）分别与光纤通信模块Ⅰ（A4）、北斗一代收发模块Ⅰ（A2）、监视模块（A5）互联，主控端控制模块（A1）输出端与报警模块（A3）输入端相连，北斗一代收发模块Ⅰ（A2）与北斗一代收发天线Ⅰ（A6）互联；所述大坝外部监控端（B）包括大坝外部监控端控制模块（B1）、大坝外部变形监测模块（B2）、环境量监测模块（B3）、光纤通信模块Ⅱ（B4）、北斗一代收发模块Ⅱ（B5）、北斗一代收发天线Ⅱ（B6），所述大坝外部监控端控制模块（B1）分别与光纤通信模块Ⅱ（B4）、北斗一代收发模块Ⅱ（B5）互联，大坝外部变形监测模块（B2）输出端与大坝外部监控端控制模块（B1）输入端相连，北斗一代收发天线Ⅱ（B6）与北斗一代收发模块Ⅱ（B5）互联，环境量监测模块（B3）输出端与大坝外部监控端控制模块（B1）输入端相连；所述大坝内部监控端（C）包括大坝内部监控端控制模块（C1）、闸坝基础监测模块（C2）、光纤通信模块Ⅲ（C3）、北斗一代收发模块Ⅲ（C4）、北斗一代收发天线Ⅲ（C5）、基础沉降监测模块（C6）和渗流监测模块（C7），所述大坝内部监控端控制模块（C1）与光纤通信模块Ⅲ（C3）、北斗一代收发模块Ⅲ（C4）互联，北斗一代收发天线Ⅲ（C5）与北斗一代收发模块Ⅲ（C4）互联，闸坝基础监测模块（C2）输出端与大坝内部监控端控制模块（C1）输入端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗一代的水电大坝安全监控系统，其特征在于包括主控端（A），大坝外部监控端（B）和大坝内部监控端（C），所述主控端（A）包括主控端控制模块（A1）、北斗一代收发模块Ⅰ（A2）、报警模块（A3）、光纤通信模块Ⅰ（A4）、监视模块（A5）和北斗一代收发天线Ⅰ（A6），所述主控端控制模块（A1）分别与光纤通信模块Ⅰ（A4）、北斗一代收发模块Ⅰ（A2）、监视模块（A5）互联，主控端控制模块（A1）输出端与报警模块（A3）输入端相连，北斗一代收发模块Ⅰ（A2）与北斗一代收发天线Ⅰ（A6）互联；所述大坝外部监控端（B）包括大坝外部监控端控制模块（B1）、大坝外部变形监测模块（B2）、环境量监测模块（B3）、光纤通信模块Ⅱ（B4）、北斗一代收发模块Ⅱ（B5）、北斗一代收发天线Ⅱ（B6），所述大坝外部监控端控制模块（B1）分别与光纤通信模块Ⅱ（B4）、北斗一代收发模块Ⅱ（B5）互联，大坝外部变形监测模块（B2）输出端与大坝外部监控端控制模块（B1）输入端相连，北斗一代收发天线Ⅱ（B6）与北斗一代收发模块Ⅱ（B5）互联，环境量监测模块（B3）输出端与大坝外部监控端控制模块（B1）输入端相连；所述大坝内部监控端（C）包括大坝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，詹威威，刘辉，裴常福，吴博，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53