分布式堤防安全监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种分布式堤防安全监测系统，其包括预埋在堤坝内的若干预埋管和设置在堤坝顶部的检测基座，预埋管设置有若干个贯穿预埋管的纵向通孔和横向通孔；检测基座内开有空腔，预埋管顶部与空腔通过流道连通，空腔内设置有安装底板，安装底板两侧分别设置有拉力传感器和控制终端、数据传输终端，检测基座顶部设置有太阳能发电装置；预埋管内设置有主监测绳，且主监测绳一端穿过流道与拉力传感器相连，堤坝内预埋有分别穿过纵向通孔和横向通孔的纵向监测绳和横向监测绳，且纵向监测绳的一端和横向监测绳均与主监测绳相交于一点。解决了现有技术中堤防安全监测方式为人工巡查巡检，存在费时费力，不能检测到堤防内部变形的问题。

【技术实现步骤摘要】
分布式堤防安全监测系统
本技术涉及堤防安全监测
，特别是涉及一种分布式堤防安全监测系统。
技术介绍
堤防是防洪工程体系的重要组成部分，是保障堤防两岸保护区人民生命财产安全的重要屏障，在历年来的防洪实践中发挥着显著的减灾效益。每年的抗洪抢险大部分都与堤防的垮塌、溃决有关，堤防的安全事关大量的人员生命及财产安全，加强对堤防的监测保护是保证堤防发挥防洪作用的最有效措施，但堤防的监测却是目前堤防管理中最为薄弱的环节。在每年的汛期，各省、市、区、县、镇、村都要组织大量的人员参与传统的堤防巡查巡检，通过巡查巡检，一定程度上发现了堤防存在的一些问题，但却需要耗费大量的人力与时间，且人力直观视察还存在一些难以发现的漏洞和内部的变形，在近年来的防洪实践中虽然巡检力度不减但却事故依然发生的例子每年都会发生，堤防安全监测技术与手段的更新换代势在必行。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本技术提供了一种分布式堤防安全监测系统，解决了现有技术中堤防安全监测方式为人工巡查巡检，存在费时费力，不能检测到堤防内部变形的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案如下：提供一种分布式堤防安全监测系统，其包括预埋在堤坝内的若干预埋管和设置在堤坝顶部的检测基座，预埋管设置有若干个贯穿预埋管的纵向通孔和横向通孔，且纵向通孔和横向通孔的轴线均与预埋管的轴线垂直，相邻两个预埋管的轴线相互平行；检测基座内开有空腔，预埋管顶部与空腔通过流道连通，空腔内设置有安装底板，安装底板两侧分别设置有拉力传感器、控制终端和数据传输终端，检测基座顶部设置有太阳能发电装置，且太阳能发电装置与控制终端和数据传输终端相连，数据传输终端、拉力传感器均与控制终端相连；预埋管内设置有主监测绳，且主监测绳一端穿过流道与拉力传感器相连，堤坝内预埋有分别穿过纵向通孔和横向通孔的纵向监测绳和横向监测绳，且纵向监测绳的一端和横向监测绳均与主监测绳相交于一点。进一步地，主监测绳另一端通过固定板与预埋管固定连接。目的是使主监测绳处于绷直状态，便于将纵向监测绳或横向监测绳的监测的形变传递至拉力传感器。进一步地，为了提高预埋管和监测绳的使用寿命，预埋管采用耐腐蚀PP管材，主监测绳、纵向监测绳和横向监测绳均采用耐腐蚀材料。进一步地，纵向监测绳和横向监测绳均设置有若干个卡位凸起。纵向监测绳和横向监测绳受到堤坝内部变形的作用时，纵向监测绳和横向监测绳产生形变，进而产生力的传递。卡位凸起可以是自身打结，也可以是金属结等，为了提高纵向监测绳和横向监测绳的灵敏度，卡位凸起与监测绳被堤坝内部全包裹，监测绳与堤坝的接触面积较大，且堤坝内部可嵌入卡位凸起与监测绳之间的间隙，通过卡位凸起与堤坝内部的卡位作用，快速的监测到堤坝的形变。进一步地，太阳能发电装置包括太阳能面板和蓄电池及用于连接太阳能面板和蓄电池的转换器。进一步地，检测基座和空腔均为圆柱状。进一步地，每个预埋管对应一个检测基座。进一步地，相邻两根纵向监测绳的中心线相互平行，相邻两根横向监测绳的中心线相互平行，纵向监测绳的中心线与横向监测绳的中心线垂直。进一步地，横向监测绳的两端与堤坝固定连接，纵向监测绳的另一端与堤坝固定连接。使纵向监测绳和横向监测绳处于绷直状态，利于监测堤坝的变形，快速的将形变传递至主监测绳。进一步地，穿过同一个预埋管的所有纵向监测绳位于同一平面内，所有的横向监测绳位于同一平面内。横向监测绳和纵向监测绳均组成网状结构，全方位的监测堤坝。本技术的有益效果为：堤坝设置有若干个预埋管，每个预埋管都设置有一个主监测绳，一个预埋管对应一组纵向监测绳，相邻两个预埋管通过横向监测绳相连，纵向监测绳和横向监测绳与主监测绳相交于一点，横纵方向上的形变均能够及时的传递至主监测绳，主监测绳、纵向监测绳和横向监测绳组成网状的监测网，实现对堤防的实时检测，提高国内对堤防检测能力整体不足的现状，通过整体面上系统监测与重点部位重点检测相结合的方式，推进对堤防的年度检测检修，确保堤防质量长久安全。释放大量的人力资源，将原来需要巡堤的人员、频次大幅缩减，将被释放的人力资源投入到其他的防洪减灾工作中，减轻防洪部门的工作压力，从而可以集中精力做好防洪工作。可以实现24小时不间断实时监测，确保堤防能够处于绝对安全的状态。堤坝纵向方向产生形变或横向方向发生形变，带动纵向监测绳和横向监测绳受到坝体内部应力作用发生位移，纵向监测绳或横向监测绳将感受到的坝体形变信号以力的形式传输至该形变点最近的拉力传感器，拉力传感器将应变力信号转换为电信号，再发送至控制终端，控制终端通过数据传输终端将电信号发送至远程监测端，远程监测端将电子信号转化为该处堤防的形变大小，以实时图形图像形式进行展示，专业及非专业人员均可实现对远程监测端信号的接收与处理，及时发出预警并派出专业的人工监测小队到达系统预警的出险点进行进一步细化的监测勘察。附图说明图1为分布式堤防安全监测系统的横剖面图。图2为分布式堤防安全监测系统的正视图。图3为预埋管中监测绳示意图。其中，1、预埋管；101、纵向通孔；102、横向通孔；2、检测基座；3、安装底板；4、拉力传感器；5、控制终端；6、数据传输终端；7、主监测绳；8、纵向监测绳；9、横向监测绳。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1～图3所示，本方案提供了一种分布式堤防安全监测系统，其包括预埋在堤坝内的若干预埋管1和设置在堤坝顶部的检测基座2，每个预埋管1对应一个检测基座2。预埋管1外壁上设置有若干个贯穿预埋管1的纵向通孔101和横向通孔102，且纵向通孔101和横向通孔102的轴线均与预埋管1的轴线垂直，相邻两个预埋管1的轴线相互平行。预埋管1可以采用中空的管道。检测基座2内开有空腔，预埋管1顶部与空腔通过流道连通，检测基座2和空腔均为圆柱状。检测基座2可以采用钢筒，检测基座2底部嵌入堤坝顶部，且正对预埋管1的顶部开口。空腔内设置有安装底板3，安装底板3两侧分别设置有拉力传感器4和控制终端5、数据传输终端6，检测基座2顶部设置有太阳能发电装置，且太阳能发电装置与控制终端5和数据传输终端6相连，数据传输终端6、拉力传感器4均与控制终端5相连。太阳能发电装置包括太阳能面板和蓄电池及用于连接太阳能面板和蓄电池的转换器。控制终端5可以采用PLC，数据传输终端6可以采用GPRS通信终端。控制终端4用于将拉力传感器4采集到的数据发送至远程监测端。预埋管1内设置有主监测绳7，且主监测绳7一端穿过流道与拉力传感器4相连，主监测绳7另一端通过固定板与预埋管1固定连接，固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分布式堤防安全监测系统，其特征在于，包括预埋在堤坝内的若干预埋管(1)和设置在堤坝顶部的检测基座(2)，所述预埋管(1)设置有若干个贯穿预埋管(1)的纵向通孔(101)和横向通孔(102)，且所述纵向通孔(101)和横向通孔(102)的轴线均与预埋管(1)的轴线垂直，相邻两个预埋管(1)的轴线相互平行；/n所述检测基座(2)内开有空腔，所述预埋管(1)顶部与空腔通过流道连通，所述空腔内设置有安装底板(3)，所述安装底板(3)两侧分别设置有拉力传感器(4)、控制终端(5)和数据传输终端(6)，所述检测基座(2)顶部设置有太阳能发电装置，且太阳能发电装置与控制终端(5)和数据传输终端(6)相连，所述数据传输终端(6)、拉力传感器(4)均与控制终端(5)相连；/n所述预埋管(1)内设置有主监测绳(7)，且所述主监测绳(7)一端穿过流道与拉力传感器(4)相连，堤坝内预埋有分别穿过纵向通孔(101)和横向通孔(102)的纵向监测绳(8)和横向监测绳(9)，且所述纵向监测绳(8)的一端和横向监测绳(9)均与主监测绳(7)相交于一点。/n

【技术特征摘要】
1.分布式堤防安全监测系统，其特征在于，包括预埋在堤坝内的若干预埋管(1)和设置在堤坝顶部的检测基座(2)，所述预埋管(1)设置有若干个贯穿预埋管(1)的纵向通孔(101)和横向通孔(102)，且所述纵向通孔(101)和横向通孔(102)的轴线均与预埋管(1)的轴线垂直，相邻两个预埋管(1)的轴线相互平行；
所述检测基座(2)内开有空腔，所述预埋管(1)顶部与空腔通过流道连通，所述空腔内设置有安装底板(3)，所述安装底板(3)两侧分别设置有拉力传感器(4)、控制终端(5)和数据传输终端(6)，所述检测基座(2)顶部设置有太阳能发电装置，且太阳能发电装置与控制终端(5)和数据传输终端(6)相连，所述数据传输终端(6)、拉力传感器(4)均与控制终端(5)相连；
所述预埋管(1)内设置有主监测绳(7)，且所述主监测绳(7)一端穿过流道与拉力传感器(4)相连，堤坝内预埋有分别穿过纵向通孔(101)和横向通孔(102)的纵向监测绳(8)和横向监测绳(9)，且所述纵向监测绳(8)的一端和横向监测绳(9)均与主监测绳(7)相交于一点。


2.根据权利要求1所述的分布式堤防安全监测系统，其特征在于，所述主监测绳(7)另一端通过固定板与预埋管(1)固定连接。


3.根据权利要求1所述的分布式堤防安全监测系统，其特征在于，所述预埋管(1)采用耐腐蚀PP管材，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛志春，邸苏闯，潘兴瑶，刘洪禄，李永坤，张书函，邱颖，张岑，卢亚静，王丽晶，赵飞，
申请(专利权)人：北京市水科学技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11