水库除险加固监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及水库除险加固领域，旨在提供水库除险加固监测系统，其技术方案要点是包括安装在各个水库预设点的超声波流量计，所述超声波流量计的探头端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述云服务器连接有后台，所述后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水库具体位置的显示单元，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的输出端连接有报警装置。本实用新型专利技术适用于水库的除险加固监测。

Monitoring system for reservoir reinforcement

【技术实现步骤摘要】
水库除险加固监测系统
本技术涉及水库除险加固领域，更具体地说，它涉及水库除险加固监测系统。
技术介绍
水库加固措施直接影响大坝河堤的稳固性，甚至影响以后的安全性问题，是一项十分重要的监测工程。水库加固的主要实施措施一般包括：对大坝结构的渗流稳定计算；根据渗流介质场的差异，实施对电场、磁场、温度场、渗流场的直接或者间接测量，找到渗漏隐患的空间位置；实施加固。目前，一般使用超声波流量计对水库的流量进行检测，以为水库的除险加固提供依据。超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和原理设计的，以流速来反映流量大小,可与超声波水位计联动进行开口流量测量，对流体不产生扰动和阻力。超声波流量计通过选择充满流体的流场分布均匀的管段，将测量点处的管道参数输入流量计中，并把探头捆绑在管道上即可进行测量。我国水库数量众多，利用超声波流量计对水库的流量进行检测并在有险情时启动报警装置通知工作人员除险加固的方式需要在各个水库点一一配置相应的监测工作人员，耗费人力，办公成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是提供水库除险加固监测系统，在检测到险情后自动启动报警装置并在显示单元上显示该水库的具体位置，以方便工作人员汇总水库的位置信息并通知当地的施工人员对水库进行除险加固施工，进而无需在各个水库点一一配置相应的监测工作人员，节省人力，节约办公成本。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：水库除险加固监测系统，包括安装在各个水库预设点的超声波流量计，所述超声波流量计的探头端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述云服务器连接有后台，所述后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水库具体位置的显示单元，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的输出端连接有报警装置。通过采用上述技术方案，超声波流量计对水库的流量进行实时监测并从其探头位置输出电信号；电信号被信号处理单元放大并经信号传输单元输出至云服务器上；云服务器与后台连接，输入信号与后台的存储单元内预先存储的信号进行比对，如果一致，则将输入信号存储至云服务器内；如果不一致，则信号传输单元向控制单元发出触发信号，使控制单元输出控制信号，以驱动报警装置工作，提醒当地工作人员对水库进行除险加固工作；同时，显示单元上显示该水库的具体位置，以方便汇总水库的位置信息并通知当地的施工人员对水库进行除险加固施工，进而无需在各个水库点一一配置相应的监测工作人员，节省人力，节约办公成本。优选的，所述信号处理单元包括运算放大器、电阻R2、电阻R3、电阻R4和可变电位器Rp，所述超声波流量计的一端连接电源VCC，另一端经电阻R1接地，所述电阻R2连接在所述超声波流量计的探头端和所述运算放大器的同向输入端之间，所述运算放大器的反向输入端经所述电阻R3接地，所述运算放大器的输出端连接信号传输单元，所述运算放大器的输出端与所述运算放大器的同向输入端之间串联有电阻R4和可变电位器Rp。通过采用上述技术方案，运算放大器对超声波流量计输出的电信号进行放大，电阻R4和可变电位器Rp用于调节运算放大器的放大倍数，进而达到提高超声波流量计灵敏度的目的。优选的，所述信号传输单元为GPS/GPRS一体化芯片，所述GPS/GPRS一体化芯片的输出端连接所述云服务器的输入端。通过采用上述技术方案，集成的GPS/GPRS一体化芯片作为远程跟踪模块，将电信号传输至云服务器，并与后台的存储单元内预先存储的信号进行一一比对，以找到可能存在险情的水库的具体位置，并通过显示单元显示出来，进而方便汇总水库的位置信息并通知当地的施工人员对水库进行除险加固施工。优选的，所述存储单元为只读存储器ROM。通过采用上述技术方案，只读存储器ROM用于存储各种固定程序和数据，具有存储的数据稳定、断电后数据不会改变、结构较简单、读出较方便等优点，以便于事先将各水库的正常流量存储起来。优选的，所述显示单元为显示屏。通过采用上述技术方案，显示屏属于电脑的输入输出设备，是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具，以显示可能存在险情的水库位置。优选的，所述控制单元为单片机MCS-51。通过采用上述技术方案，使用单片机MCS-51对报警装置进行控制，成本低、控制功能强大、集成度高、体积小、可靠性好、低功耗。优选的，所述报警装置为蜂鸣器H，所述蜂鸣器H通过第一开关部件驱动。通过采用上述技术方案，第一开关部件驱动蜂鸣器H动作，起开关作用，以为蜂鸣器H提供足够的工作电流，进而控制单元驱动蜂鸣器H发出报警信号，以提示工作人员，告知工作人员及时对水库进行除险加固施工。优选的，所述第一开关部件包括晶体管VT1，所述控制单元的一个输出端经电阻R5连接所述晶体管VT1的基极，所述晶体管VT1的集电极经二极管D并联所述蜂鸣器H，所述二极管D的正极连接电源VCC。通过采用上述技术方案，晶体管VT1驱动蜂鸣器H动作，起开关作用，以为蜂鸣器H提供足够的工作电流；二极管D为续流二极管，以为蜂鸣器H提供续流，避免蜂鸣器H两端产生的几十伏尖峰电压损坏晶体管VT1，甚至干扰整个电路系统的其他部分。综上所述，本技术具有以下有益效果：超声波流量计实时监测水库的情况，并在其探头位置输出电信号。信号处理单元接收超声波流量计的输出信号并放大输出，信号处理单元的输出信号经信号传输单元传输至云服务器，云服务器的输入信号与后台存储单元内预先存储的信号进行比对。如果一致，则将输入信号存储至云服务器内；如果不一致，显示单元上显示该水库的具体位置，以方便汇总水库的位置信息并通知当地的施工人员对水库进行除险加固施工，进而无需在各个水库点一一配置相应的监测工作人员，节省人力，节约办公成本。同时，信号传输单元向控制单元输入触发信号，控制单元向第一开关部件输出控制信号，第一开关部件动作，以驱动蜂鸣器H，蜂鸣器H发出报警信号，提示当地工作人员及时对水库进行除险加固施工。附图说明图1是水库除险加固监测系统的电路连接图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。参照图1，为本技术公开的水库除险加固监测系统，包括安装在各个水库预设点的超声波流量计，超声波流量计为UDF-360数字式超声波流量计，以用于实时监测水库的情况并从其探头位置输出电信号。超声波流量计的探头端连接有信号处理单元，以用于将输入信号放大并输出，信号处理单元包括运算放大器、电阻R2、电阻R3、电阻R4和可变电位器Rp，超声波流量计的一端连接电源VCC，另一端经电阻R1接地，电阻R2连接在超声波流量计和运算放大器的同向输入端之间，运算放大器的反向输入端经电阻R3接地，运算放大器的输出端连接有信号传输单元，运算放大器的输出端与运算放大器的同向输入端之间串联有电阻R4和可变电位器Rp。信号传输单元为GPS/GPRS一体化芯片，GPS/GPRS一体化芯片的型号为SIM908，GPS/GPRS一体化芯片的输出端无线连接有云服务器，云服务器连接有后台，后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水库具体位置的显示单元。存储单元为只读存储器RO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水库除险加固监测系统，包括安装在各个水库预设点的超声波流量计，其特征是：所述超声波流量计的探头端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述云服务器连接有后台，所述后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水库具体位置的显示单元，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的输出端连接有报警装置。

【技术特征摘要】
1.水库除险加固监测系统，包括安装在各个水库预设点的超声波流量计，其特征是：所述超声波流量计的探头端连接有用于将输入信号放大并输出的信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接有信号传输单元，所述信号传输单元的输出端连接有云服务器，以将信号传输至云服务器上，所述云服务器连接有后台，所述后台包括用于存储数据的存储单元和用于显示水库具体位置的显示单元，所述信号传输单元连接有控制单元，所述控制单元的输出端连接有报警装置。2.根据权利要求1所述的水库除险加固监测系统，其特征是：所述信号处理单元包括运算放大器、电阻R2、电阻R3、电阻R4和可变电位器Rp，所述超声波流量计的一端连接电源VCC，另一端经电阻R1接地，所述电阻R2连接在所述超声波流量计的探头端和所述运算放大器的同向输入端之间，所述运算放大器的反向输入端经所述电阻R3接地，所述运算放大器的输出端连接信号传输单元，所述运算放大器的输出端与所述运算放大器的同向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆衡，
申请(专利权)人：广东协安机电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44