一种水工建筑物监测及预警用监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水工建筑物监测及预警用监测装置及监测方法，包括水工建筑物的本体，位于本体一侧的水位监测部，位于本体内距底部60‑80cm且横向平行于本体表面设置的温湿监测部，位于温湿监测部上方30‑50cm且横向平行于本体表面设置在本体内的渗压监测部，且每个监测部均与信号采集箱连接，本体上方还设有声光报警器，本发明专利技术能够对水工建筑物进行24小时监测，对水工建筑物的水位、内部温度湿度、渗压、位移和应力应变等各项指标进行实时监测，并将监测到的数据上传，确保水工建筑物长期处于安全状态，具备一定的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种水工建筑物监测及预警用监测装置及监测方法
本专利技术涉及水工建筑物监测
，具体是涉及一种水工建筑物监测及预警用监测装置及监测方法。
技术介绍
水工建筑物包括各种坝、水闸和堤等，由于水工建筑物的工作条件十分复杂，在长期运行过程中一旦发现异常状态，需及时发现处理，否则会导致严重的后果。安全监测是水利工程管理中最重要的一项工作，其目的是分析评估水工建筑物的安全程度，以便及时采取措施，设法保证水工建筑物的安全运行。目前，水工建筑物的安全监测系统实现了半自动化或自动化，通过固定安装在水工建筑物相关位置的仪器对建筑物运行状态及其变化进行观察测量。常用的监测项目主要有变形监测、渗流监测、应力应变监测、泄流监测、抗震监测、隐患监测、温度监测等，专利CN205038019U公开了堤坝防渗漏监测装置，包括堤坝本体、监测系统，所述堤坝本体上设置有防渗坡；其结构要点是：所述防渗坡表面设置有防腐层，所述防腐层的下部设置有混凝土固定层，所述混凝土固定层的下部设置有防水卷材层，所述堤坝本体的下端设置有防渗体；所述监测系统通过信号线连接有探测仪，所述探测仪连有探头组，所述探头组完全插入到堤坝本体上的防渗坡内，具有抗干扰性好、性能稳定、探测结果准确的优点，但监测范围及适应性不高，且无法从其他角度验证监测结果，对查明隐患原因不利。因此，需要提供一种水工建筑物的监测装置，能够24小数实时监测建筑物的各项数据并自动上传至终端管理平台及数据库，确保建筑物长期处于安全受控状态，且监测装置能够克服各种不利因素，最大程度的确保建筑物的经济效益。
技术实现思路
本专利技术针对上述存在的问题提供了一种水工建筑物监测及预警用监测装置及监测方法。本专利技术的技术方案是：一种水工建筑物监测及预警用监测装置，包括水工建筑物的本体，位于所述本体一侧的水位监测部，所述水位监测部包括外部的套筒，所述套筒内套设有水管，所述水管和套筒之间设有可沿水管上下滑动的水位浮漂，所述水管底部设有水泵，所述水位浮漂通过电缆线与套筒内顶部的水位传感器连接，水管的另一端与位于本体上方的雨量监测部底部的样品收集箱连接，位于所述本体内底部且横向平行于本体设置的温湿监测部，所述温湿监测部包括固定管、电机和温度湿度计，所述固定管嵌设在本体内并起到固定支撑的作用，所述电机外部设有与其相连的温湿传感器和控制器，电机位于固定管内起始端，电机的输出端通过传动杆与所述温度湿度计连接，位于所述温湿监测部上方且横向平行于本体设置在所述本体内的渗压监测部，所述渗压监测部内设有若干组用于监测本体内不同位置处渗压的渗压计，渗压监测部内起始端设有压力传感器，所述压力传感器一端与所述水位传感器通过电缆线连接，另一端与所述温湿传感器通过电缆线连接。进一步地，所述水工建筑物为用于挡水或输水的大坝，所述温湿监测部距本体底部60-80cm，所述渗压监测部位于温湿监测部上方30-50cm，当本专利技术的监测装置用于这种水工建筑物时能发挥出最好的效果。进一步地，相对于水位监测部的本体一侧埋设有应力应变监测部，所述本体上表面设有表面位移监测部，更加科学合理的监测水工建筑物的运行，所述水位监测部、温湿监测部、渗压监测部、应力应变监测部和表面位移监测部均通过电缆线与所述信号采集箱连接，能够对监测到的数据进行实时反馈观察。进一步地，所述固定管上设有若干通孔，对应每两组渗压计之间的固定管内壁设有隔水罩，所述隔水罩为环形的气囊且能够使温度湿度计通过，能够在监测的过程中减少不同位置间的相互影响，提高监测精度。进一步地，所述本体上表面设有支杆，所述支杆上端一侧设有用于为每个监测部提供电能的太阳能板，支杆上端另一侧设有摄像头，所述摄像头下方的支杆上设有声光报警器，所述声光报警器通过控制器与各个监测部的传感器连接，能够对异常情况进行预警，通过声光报警器或摄像头均能够从终端得到现场的提示。进一步地，所述套筒上设有若干透水孔，所述透水孔处的套筒上设有滤网，所述水位浮漂的外圆周设有用于刮除滤网垃圾的刮刀，所述水泵与水管的连接处设有振动片，当水泵工作时带动振动片振动，从而带动水管振动，用于防止水位浮漂被卡，使水位浮漂监测水位更加精确的同时防止其被堵塞物卡住，也防止杂物进入水泵等电动设备内造成设备损坏。进一步地，所述雨量监测部内上部设有雨量计，所述雨量计与所述样品采集箱之间设有雨量传感器，所述雨量传感器分别与温湿传感器和压力传感器连接。能够通过感应降雨量的大小来改变监测进程，便能够分析出降雨量对水工建筑物运行状态的影响。进一步地，所述渗压监测部顶部设有钢板保护盖，所述钢板保护盖两侧通过螺栓与渗压监测部固定连接，相邻两组渗压计的设置间距为40-60cm，每组渗压计通过位于渗压监测部中心的测压管串联，且每组渗压计分别通过一根电缆线与压力传感器连接，每组渗压计周围的渗压监测部内填充有细砂段，测压管周围的渗压监测部内填充有膨润土段，相邻两组渗压计之间设有屏蔽电缆，经过改进后的渗压监测部能够反映出水工建筑物内部不同部位的渗压情况，渗压监测部与温湿监测部之间的间距满足既能够起到相互作用的效果又不影响水工建筑物内部结构的稳定性，同时结合水位、温度及降雨量进行进一步的分析。应用上述水工建筑物监测及预警用监测装置进行监测的监测方法，包括以下步骤：步骤一：在本体的上游一侧布设水位监测部，在本体上使用钻头对相应位置钻孔并布设温湿监测部和渗压监测部，将温度湿度计放至温湿监测部内，将渗压计布设在渗压监测部内指定位置，布设应力应变监测部、表面位移监测部和信号采集箱，并将每个监测部通过电缆线与信号采集箱连接；步骤二：通过水位浮漂对水位进行监测，并通过水泵每隔一段时间进行一次抽水，将抽取到的水经水管输送至样品收集箱中，由工作人员收集送检；步骤三：通过每组渗压计对本体内不同位置的渗压进行监测，压力传感器接收水位传感器的信号，确定出现异常压力时的水位，并将监测信号通过压力传感器传递给温湿传感器，温湿传感器接收到信号后通过压力异常位置确定要测定的本体内温度及湿度位置，后将信号传递给控制器，控制器控制电机带动温度湿度计运动至指定位置；步骤四：信号采集箱接收每个监测部收集到的数据，并将数据上传至终端管理平台及数据库。进一步地，所述步骤四还包括：当雨量监测部监测到的降雨量过大时，雨量传感器将信号传递给压力传感器，使压力传感器降低渗压计触发报警信号的最小值，同时雨量传感器将信号传递给温湿传感器，温湿传感器将信号传递给控制器，控制器控制电机带动温度湿度计沿传动杆做往复运动进行温湿度的动态监测，当降雨量过大时以此来加强对水工建筑物本体内部各部位的温度湿度监测。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术能够对水工建筑物进行24小时监测，对水工建筑物的水位、内部温度湿度、渗压、位移和应力应变等各项指标进行实时监测，并将监测到的数据上传，确保水工建筑物长期处于安全状态，具备一定的经济效益。(2)本专利技术设有的渗压监测部能够对当前异常压力位置确定后，控制温湿监测部所监测的部位，对异常压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，包括水工建筑物的本体(1)，/n位于所述本体(1)一侧的水位监测部(2)，所述水位监测部(2)包括外部的套筒(21)，所述套筒(21)内套设有水管(22)，所述水管(22)和套筒(21)之间设有可沿水管(22)上下滑动的水位浮漂(23)，所述水管(22)底部设有水泵(24)，所述水位浮漂(23)通过电缆线与套筒(21)内顶部的水位传感器(25)连接，水管(22)的另一端与位于本体(1)上方的雨量监测部(8)底部的样品收集箱(81)连接，/n位于所述本体(1)内底部且横向平行于本体(1)设置的温湿监测部(3)，所述温湿监测部(3)包括固定管(31)、电机(32)和温度湿度计(33)，所述固定管(31)嵌设在本体(1)内并起到固定支撑的作用，所述电机(32)外部设有与其相连的温湿传感器(35)和控制器(36)，电机(32)位于固定管(31)内起始端，电机(32)的输出端通过传动杆(34)与所述温度湿度计(33)连接，/n位于所述温湿监测部(3)上方且横向平行于本体(1)设置在所述本体(1)内的渗压监测部(4)，所述渗压监测部(4)内设有若干组用于监测本体(1)内不同位置处渗压的渗压计(41)，渗压监测部(4)内起始端设有压力传感器(42)，所述压力传感器(42)一端与所述水位传感器(25)通过电缆线连接，另一端与所述温湿传感器(35)通过电缆线连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，包括水工建筑物的本体(1)，
位于所述本体(1)一侧的水位监测部(2)，所述水位监测部(2)包括外部的套筒(21)，所述套筒(21)内套设有水管(22)，所述水管(22)和套筒(21)之间设有可沿水管(22)上下滑动的水位浮漂(23)，所述水管(22)底部设有水泵(24)，所述水位浮漂(23)通过电缆线与套筒(21)内顶部的水位传感器(25)连接，水管(22)的另一端与位于本体(1)上方的雨量监测部(8)底部的样品收集箱(81)连接，
位于所述本体(1)内底部且横向平行于本体(1)设置的温湿监测部(3)，所述温湿监测部(3)包括固定管(31)、电机(32)和温度湿度计(33)，所述固定管(31)嵌设在本体(1)内并起到固定支撑的作用，所述电机(32)外部设有与其相连的温湿传感器(35)和控制器(36)，电机(32)位于固定管(31)内起始端，电机(32)的输出端通过传动杆(34)与所述温度湿度计(33)连接，
位于所述温湿监测部(3)上方且横向平行于本体(1)设置在所述本体(1)内的渗压监测部(4)，所述渗压监测部(4)内设有若干组用于监测本体(1)内不同位置处渗压的渗压计(41)，渗压监测部(4)内起始端设有压力传感器(42)，所述压力传感器(42)一端与所述水位传感器(25)通过电缆线连接，另一端与所述温湿传感器(35)通过电缆线连接。


2.根据权利要求1所述的一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，所述水工建筑物为用于挡水或输水的大坝，所述温湿监测部(3)距本体(1)底部60-80cm，所述渗压监测部(4)位于温湿监测部(3)上方30-50cm。


3.根据权利要求1所述的一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，相对于水位监测部(2)的本体(1)一侧埋设有应力应变监测部(5)，所述本体(1)上表面设有表面位移监测部(6)，所述水位监测部(2)、温湿监测部(3)、渗压监测部(4)、应力应变监测部(5)和表面位移监测部(6)均通过电缆线与位于本体(1)上方的信号采集箱(7)连接。


4.根据权利要求1所述的一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，所述固定管(31)上设有若干通孔，对应每两组渗压计(41)之间的固定管(31)内壁设有隔水罩(37)，所述隔水罩(37)为环形的气囊且能够使温度湿度计(33)通过。


5.根据权利要求1所述的一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，所述本体(1)上表面设有支杆(11)，所述支杆(11)上端一侧设有用于为每个监测部提供电能的太阳能板(12)，支杆(11)上端另一侧设有摄像头(13)，所述摄像头(13)下方的支杆(11)上设有声光报警器(14)，所述声光报警器(14)通过控制器与各个监测部的传感器连接。


6.根据权利要求1所述的一种水工建筑物监测及预警用监测装置，其特征在于，所述套筒(21)上设有若干透水孔(211)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：计炳生，李浩，宋扬，王萌茜，
申请(专利权)人：中国水利水电勘测设计协会，
类型：发明
国别省市：北京;11