大坝安全监测管理设备及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大坝安全监测管理设备及其系统，通过大坝安全监测管理设备实时监测坝体的变形、表面接缝和裂缝、近坝区岩体、高边坡和滑坡体的位移数据，大坝的扬压力、渗流量和绕坝渗流数据，坝内的应力、应变和温度数据，同时利用环境监测设备监测坝区水位、气温、水温和雨量数据，利用水位监测设备监测入库站水位数据，并均将监测数据上传至调度中心进行存储，并利用上级单位通讯模块向上级部门和水务信息平台实时传输监测信息，同时报警模块根据各测点设定的限值，发出不同级别的报警信息，供工程师或运行人员及时获取大坝情况信息，进而能及时对大坝进行修复，提高大坝安全性，避免事故发生。

【技术实现步骤摘要】
大坝安全监测管理设备及其系统
本专利技术涉及大坝安全管理
，尤其涉及一种大坝安全监测管理设备及其系统。
技术介绍
大坝是指截河拦水的堤堰，或是水库、江河等的拦水大堤。一般水库大坝主要由主坝、副坝、重力坝、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、灵正渠涵管及电站组成。大坝通常建造在地质构造复杂、岩土特性不均匀的地基上，在各种荷载的作用和自然因素的影响下，大坝的工作性态和安全状况随时都在变化，容易造成事故发生。大坝失事的原因有很多，从世界上300多座大坝失事的原因中分析，认为35％是泄洪能力不足，但大部分失事是洪水以外的工程原因。工程失事有一个量变到质变的过程，大坝早期安全预警模型多利用大坝运行的原型监测学习和指导，然而影响大坝安全的主要因素是随处隐藏的，利用传统预测模型并不能很好的预测大坝的安全状态，会导致事故发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大坝安全监测管理设备及其系统，旨在解决现有技术中的利用传统预测模型不能很好的预测大坝的安全状态，会导致事故发生的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的大坝安全监测管理设备，包括变形监测模块、渗流监测模块、内部监测模块和信息交互模块，所述变形监测模块与所述信息交互模块连接，所述渗流监测模块与所述信息交互模块连接，所述内部监测模块与所述信息交互模块连接；所述变形监测模块，用于获取坝体变形、坝体表面接缝和裂缝，以及近坝区岩体、高边坡和滑坡体的位移数据，并将所述位移数据上传至所述信息交互模块；所述渗流监测模块，用于获取坝基和坝体的渗流和渗透量数据，并将数据上传至所述信息交互模块；所述内部监测模块，用于获取坝内应力、应变和温度数据，并将数据上传至所述信息交互模块；所述信息交互模块，用于存储和上传接收的数据，并获取控制指令，以及将所述控制指令上传至所述变形监测模块、所述渗流监测模块和所述内部监测模块。其中，所述变形监测模块包括水平位移单元和竖直位移单元，所述水平位移单元与所述信息交互模块连接，所述竖直位移单元与所述信息交互模块连接；所述水平位移单元，用于获取坝体顺水流方向和垂直坝体轴线方向的水平位移数据，并将所述水平位移数据上传至所述信息交互模块；所述竖直位移单元，用于获取坝体廊道和坝面的铅直方向的变形数据，并将所述变形数据上传至所述信息交互模块。其中，所述渗流监测模块包括扬压力单元和渗透量单元，所述扬压力单元与所述信息交互模块连接，所述渗透量单元与所述信息交互模块连接；所述扬压力单元，用于获取溷尼姑水平施工缝上的孔隙水压力数据，并将所述压力数据上传至所述信息交互模块；所述渗透量单元，用于获取坝基和坝体的渗流量数据，并将所述渗流量数据上传至所述信息交互模块。其中，所述渗流监测模块还包括绕坝渗流单元，所述绕坝渗流单元与所述信息交互模块连接；所述绕坝渗流单元，用于根据地形、枢纽布置和绕坝渗流区岩体渗流特性，在两岸的帷幕后顺帷幕方向布置两排监测点，并将获取的监测点渗流数据上传至所述信息交互模块。一种大坝安全监测管理系统，还包括调度中心、环境监测设备和水位监测设备；所述调度中心与所述信息交互模块连接，所述环境监测设备与所述调度中心连接，所述水位监测设备与所述调度中心连接；所述调度中心，用于接收所述信息交互模块上传的数据，并获取控制指令，以及将所述控制指令上传至所述信息交互模块；所述环境监测设备，用于获取库区水位、气温、水温和库区雨量数据，并将获取数据上传至所述调度中心；所述水位监测设备，用于采集入库站水位数据，并将采集数据上传至所述调度中心。其中，所述调度中心包括MCU通讯模块、RTU通讯模块和上级单位通讯模块，所述MCU通讯模块分别与所述信息交互模块和所述环境监测设备连接，所述RTU通讯模块与所述水位监测设备连接，所述上级单位通讯模块分别与所述MCU通讯模块和所述RTU通讯模块连接；所述MCU通讯模块，用于获取大坝渗流压力、渗流量、绕坝渗流、放水洞流量、气温传感器和水温传感器的数据，并将获取数据进行上传和存储，同时获取控制指令，并将所述控制指令上传至所述信息交互模块；所述RTU通讯模块，用于获取入库站水位的数据，并将获取数据进行上传和存储；所述上级单位通讯模块，用于将获得的实时数据上传至上级管理部门。其中，所述调度中心还包括报警模块，所述报警模块分别与所述信息交互模块、环境监测设备和水位监测设备连接；所述报警模块，用于对坝区各种数据异常情况、报警事件进行分析和归类，并记录其发生的时间和报警内容，判断发生故障的原因和故障地点，生成相应的报警信号，以及生成报警事件总汇表。其中，所述调度中心还包括自检模块，所述自检模块分别与所述信息交互模块、所述环境监测设备和所述水位监测设备连接；所述自检模块，用于对数据存储器、程序存储器、CPU、实时时钟、供电状况、电池电压、测量电路及传感器电路进行自检，并在监控主机上显示系统运行状态、故障部位及类型信息。本专利技术的大坝安全监测管理设备及其系统，通过所述大坝安全监测管理设备实时监测坝体的变形、表面接缝和裂缝、近坝区岩体、高边坡和滑坡体的位移数据，大坝的扬压力、渗流量和绕坝渗流数据，坝内的应力、应变和温度数据，同时利用所述环境监测设备监测坝区水位、气温、水温和雨量数据，利用所述水位监测设备监测入库站水位数据，并均将监测数据上传至所述调度中心进行存储，并利用所述上级单位通讯模块向上级部门和水务信息平台实时传输监测信息，同时所述报警模块根据各测点设定的限值，发出不同级别的报警信息，供工程师或运行人员及时获取大坝情况信息，进而能及时对大坝进行修复，提高大坝安全性，避免事故发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的大坝安全监测管理设备的结构示意图。图2是本专利技术的大坝安全监测管理系统的结构示意图。图3是本专利技术的调度中心的结构示意图。1-变形监测模块、2-渗流监测模块、3-内部监测模块、4-信息交互模块、11-水平位移单元、12-竖直位移单元、21-扬压力单元、22-渗透量单元、23-绕坝渗流单元、31-温度监测单元、32-应力监测单元、100-大坝安全监测管理设备、200-调度中心、201-MCU通讯模块、202-RTU通讯模块、203-上级单位通讯模块、204-报警模块、205-自检模块、206-应急模块、300-环境监测设备、400-水位监测设备、500-大坝安全监测管理系统。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大坝安全监测管理设备，其特征在于，包括变形监测模块、渗流监测模块、内部监测模块和信息交互模块，所述变形监测模块与所述信息交互模块连接，所述渗流监测模块与所述信息交互模块连接，所述内部监测模块与所述信息交互模块连接；/n所述变形监测模块，用于获取坝体变形、坝体表面接缝和裂缝，以及近坝区岩体、高边坡和滑坡体的位移数据，并将所述位移数据上传至所述信息交互模块；/n所述渗流监测模块，用于获取坝基和坝体的渗流和渗透量数据，并将数据上传至所述信息交互模块；/n所述内部监测模块，用于获取坝内应力、应变和温度数据，并将数据上传至所述信息交互模块；/n所述信息交互模块，用于存储和上传接收的数据，并获取控制指令，以及将所述控制指令上传至所述变形监测模块、所述渗流监测模块和所述内部监测模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种大坝安全监测管理设备，其特征在于，包括变形监测模块、渗流监测模块、内部监测模块和信息交互模块，所述变形监测模块与所述信息交互模块连接，所述渗流监测模块与所述信息交互模块连接，所述内部监测模块与所述信息交互模块连接；
所述变形监测模块，用于获取坝体变形、坝体表面接缝和裂缝，以及近坝区岩体、高边坡和滑坡体的位移数据，并将所述位移数据上传至所述信息交互模块；
所述渗流监测模块，用于获取坝基和坝体的渗流和渗透量数据，并将数据上传至所述信息交互模块；
所述内部监测模块，用于获取坝内应力、应变和温度数据，并将数据上传至所述信息交互模块；
所述信息交互模块，用于存储和上传接收的数据，并获取控制指令，以及将所述控制指令上传至所述变形监测模块、所述渗流监测模块和所述内部监测模块。


2.如权利要求1所述的大坝安全监测管理设备，其特征在于，
所述变形监测模块包括水平位移单元和竖直位移单元，所述水平位移单元与所述信息交互模块连接，所述竖直位移单元与所述信息交互模块连接；
所述水平位移单元，用于获取坝体顺水流方向和垂直坝体轴线方向的水平位移数据，并将所述水平位移数据上传至所述信息交互模块；
所述竖直位移单元，用于获取坝体廊道和坝面的铅直方向的变形数据，并将所述变形数据上传至所述信息交互模块。


3.如权利要求1所述的大坝安全监测管理设备，其特征在于，
所述渗流监测模块包括扬压力单元和渗透量单元，所述扬压力单元与所述信息交互模块连接，所述渗透量单元与所述信息交互模块连接；
所述扬压力单元，用于获取溷尼姑水平施工缝上的孔隙水压力数据，并将所述压力数据上传至所述信息交互模块；
所述渗透量单元，用于获取坝基和坝体的渗流量数据，并将所述渗流量数据上传至所述信息交互模块。


4.如权利要求3所述的大坝安全监测管理设备，其特征在于，
所述渗流监测模块还包括绕坝渗流单元，所述绕坝渗流单元与所述信息交互模块连接；
所述绕坝渗流单元，用于根据地形、枢纽布置和绕坝渗流区岩体渗流特性，在两岸的帷幕后顺帷幕方向布置两排监测点，并将获取的监测点渗流数据上传至所述信息交互模块。


5.一种大坝安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙开金，
申请(专利权)人：贵州加仕达水利机械有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52