大坝安全性态智慧感析系统及运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大坝安全性态智慧感析系统。它包括智慧传感组件、封装组件和传导组件；传导组件位于封装组件内；多个智慧传感组件位于封装组件上；多个智慧传感组件之间通过传导组件连接；智慧传感组件由多个智慧化水工程传感元件组成。本发明专利技术通过大坝安全性态智慧感析系统对各异数据信息进行智能化重构与学习，可一体化实现参量感测

【技术实现步骤摘要】
大坝安全性态智慧感析系统及运行方法


[0001]本专利技术涉及一种大坝安全性态智慧感析系统，特别涉及到一种可集成化、实时化、全域化、智慧化大坝安全监测系统。本专利技术还涉及所述的大坝安全性态智慧感析系统的运行方法。

技术介绍

[0002]在役大坝一方面受库水位、温度、降雨等外部环境荷载作用，另一方面又由于自身筑坝材料流变特性以及材料结构参数的缓慢变化，造成变形、渗流、应力等监测效应量一般呈不平稳和非线性特点。针对大坝这一复杂非线性系统，为得到其安全状况演化过程，对其实测资料的研究已逐渐从单一基于效应量变化的分析向效应量和辨识与提取其演化状态参量共同分析以获得更合理安全状况分析结果的方向发展，在充分分析变形、渗流、应力等效应量实测资料的基础上，对大坝安全状况进行合理的评估，对实现大坝安全监控、保证大坝正常运行、避免失事或减轻失事后果具有重要意义；实现大坝安全运行，通常还需做到“未雨绸缪”，依据大坝原型实测数据资料，对大坝安全状况给予综合评估与分析，配合大坝服役性态转异警戒值拟定，实时对大坝服役性态进行转异诊断和预警，对保障大坝工程长期安全服役具有重要意义，开展相关模型、判据、方法等的深入研究，具有重要的学术价值；但是当前大坝监测装置及设备都是极为传统意义上的、并不具备智能数据处理分析功能，且多种异类数据之间不能有效智慧互联互通，使得综合分析时缺少必要全面性、综合性，无法具有全局性和整体性，降低了综合判断的能力，由于现行的感测手段不具有智慧处理的能力，使得数据链条缺少及时性、准确性，延迟了快速诊断的时间、降低了判断效率和精度；因此，开发一种能实现大坝安全数据信息综合分析，具有全面性、综合性、全局性以及整体性，提高综合判断的能力，缩短快速诊断的时间、提高判断效率和精度的大坝安全监控系统很有必要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的第一目的是为了提供一种大坝安全性态智慧感析系统，为一种新型的可应于大坝安全监测的成套化的系统，集成大坝安全性态智慧感析系统，深度化挖掘大坝工程多源信息，实现动态
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全时空域内监控，能实现大坝安全数据信息综合分析，具有全面性、综合性、全局性以及整体性，提高综合判断的能力，缩短快速诊断的时间、提高判断效率和精度。
[0004]本专利技术的第二目的是为了提供所述的大坝安全性态智慧感析系统的运行方法，从智慧应用出发，将数据信息获取及分析内置到前端感测模块，强大的多异类数据处理能力，实现数据之间有效智慧互联互通，通过多级的数据存储及分析模块，实现大坝安全数据信息综合分析，具有全面性和综合性，提高了综合判断的能力，缩短了快速诊断的时间、提高
了判断效率和精度。
[0005]为了实现上述本专利技术的第一目的，本专利技术的技术方案为：大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：包括智慧传感组件、封装组件和传导组件；传导组件位于封装组件内；多个智慧传感组件位于封装组件上；多个智慧传感组件之间通过传导组件连接；智慧传感组件由多个智慧化水工程传感元件组成；智慧化水工程传感元件包括四分组微连片（即四分组片）、三分仓板、推联盒、传感芯片、嵌入式调试器、微控制器、发射器（即收发器）、电容式触控器；推联盒呈中空结构，四分组微连片（即四分组片）、三分仓板、嵌入式调试器、微控制器、发射器、电容式触控器均位于推联盒内；传感芯片一部分位于推联盒内、另一部分伸出推联盒；传感芯片、四分组微连片、嵌入式调试器、三分仓板、发射器、微控制器、电容式触控器由上至下依次连接，用于对结构体进行监测并获取各种信息。
[0006]在上述技术方案中，智慧化水工程传感元件还包括电子调速器；电子调速器连接在嵌入式调试器与收发器之间。
[0007]在上述技术方案中，智慧化水工程传感元件还包括保险丝；保险丝连接在微控制器与电容式触控器之间；四分组片与三角盘连接，融连盘（即三角盘）与嵌入式调试器连接，嵌入式调试器与电子调速器连接，电子调速器与收发器连接，收发器与微控制器连接，微控制器与保险丝连接，保险丝与电容式触控器连接，三分仓板与推联盒连接。
[0008]在上述技术方案中，在推联盒对应的保险丝位置处设置有弹性按压纽、临仓门板、内突体；弹性按压纽固定于临仓门板最外缘的中心位置处，内突体外缘中心位置处设置有卡扣凹槽，弹性按压纽与卡扣凹槽进行连接；对监测模块起控制调控作用；推联盒的最外缘与电容式触控器内缘相重合，推联盒用于推动设备运行、并与下一个设备连接。
[0009]在上述技术方案中，三分仓板位于推联盒内；推联盒通过三分仓板所在位置处的卡扣与三分仓板相连接；三分仓板是一种电绝缘体，有效隔离各个电控组件的电联，保证组件正常有序运行，且控制结构进行有序拆分便于控制操作与维护。
[0010]在上述技术方案中，三分仓板内含插隔板，插隔板四等均分位置处设有三个拱形开槽，拱形开槽的底端为贯通开槽，拱形开槽的中部偏下位置设置有弧压口，弧压口可以在受到底部压力作用时，其弧形结构会向上部移动，保证设备底部自水平。
[0011]在上述技术方案中，传感芯片包括温度传感石英芯片、相对湿敏电容芯片、应力敏感芯片、六轴光纤陀螺传感芯片；温度传感石英芯片、相对湿敏电容芯片均位于推联盒内；应力敏感芯片、以及六轴光纤陀螺传感芯片的一部分（后端部位）位于推联盒内，另一部分（前端部位）配置于推联盒的外侧；六轴光纤陀螺传感芯片外侧是感测用，一般情况下该部分会被埋设到结构体内；温度传感石英芯片、相对湿敏电容芯片、应力敏感芯片、六轴光纤陀螺传感芯片分别与四分组片相连接；四分组片为T型，连接角为90
°
；四分组片用于连接融合温度传感石英
芯片、相对湿敏电容芯片、应力敏感芯片、三轴光纤陀螺传感芯片，具有重要作用。
[0012]在上述技术方案中，六轴光纤陀螺传感芯片上设置特种光纤、压力阀、六轴固定杆和轴口；六轴固定杆位于六轴光纤陀螺传感芯片的顶部端面上；压力阀设置在六轴光纤陀螺传感芯片的侧面；多个轴口位于六轴光纤陀螺传感芯片内（如图4所示）。
[0013]在上述技术方案中，六轴光纤陀螺传感芯片由六个方向的特种光纤按照近S形的方式围绕六轴固定杆进行轴向固定，并通过压力阀进行端向固定，通过轴口内贯穿特种光纤实现单向感测；压力阀为并排四列设置，用于不同高度处不同位置处的特种光纤使用；轴口为半圆弧周向设置，多个轴口对向设置，用于不同角度切入特种光纤使用，便于特种光纤的布设。
[0014]在上述技术方案中，封装组件由封装外壳元件、封装骨骼元件组成；封装外壳元件包括矩形侧口箱、侧面栓和四角栓；矩形侧口箱与侧面栓和四角栓连接；侧面栓安装在矩形侧口箱侧面封闭端上；四角栓安装在矩形侧口箱底部；为外封装与组合结构；推联盒通过矩形侧口箱放到其中保护与组合连接；封装骨骼元件包括轮滑槽、栓杆、中柱和底台；轮滑槽侧面与栓杆连接；轮滑槽底部与中柱连接；中柱与矩形侧口箱的底台连接，实现外封装与保护。
[0015]在上述技术方案中，矩形侧口箱仅能在侧面设置开口，且开口（开口门）与矩形侧口箱的箱体铰接；侧面栓固定于矩形侧口箱另一侧面，主要是用于连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：包括智慧传感组件(1)、封装组件(3)和传导组件(5)；传导组件(5)位于封装组件(3)内；智慧传感组件(1)位于封装组件(3)上；多个智慧传感组件(1)之间通过传导组件(5)连接；智慧传感组件(1)由多个智慧化水工程传感元件(01)组成；智慧化水工程传感元件(01)包括四分组片(060)、三分仓板(050)、推联盒(001)、传感芯片、嵌入式调试器(011)、微控制器(008)、收发器(009)、电容式触控器(004)；推联盒(001)呈中空结构，四分组片(060)、三分仓板(050)、嵌入式调试器(011)、微控制器(008)、发射器、电容式触控器(004)均位于推联盒(001)内；传感芯片一部分位于推联盒(001)内、另一部分伸出推联盒(001)；传感芯片、四分组微连片、嵌入式调试器(011)、三分仓板(050)、发射器、微控制器(008)、电容式触控器(004)由上至下依次连接。2.根据权利要求1所述的大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：智慧化水工程传感元件(01)还包括电子调速器(010)；电子调速器(010)连接在嵌入式调试器(011)与收发器(009)之间。3.根据权利要求1或2所述的大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：智慧化水工程传感元件(01)还包括保险丝(007)；保险丝(007)连接在微控制器(008)与电容式触控器(004)之间；在推联盒(001)对应的保险丝(007)位置处设置有弹性按压纽(006)、临仓门板(005)、内突体(003)；弹性按压纽(006)固定于临仓门板(005)最外缘的中心位置处，内突体(003)外缘中心位置处设置有卡扣凹槽，弹性按压纽(006)与卡扣凹槽进行连接；推联盒(001)的最外缘与电容式触控器(004)内缘相重合。4.根据权利要求3所述的大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：三分仓板(050)位于推联盒(001)内；推联盒(001)通过三分仓板所在位置处的卡扣(002)与三分仓板(050)相连接；三分仓板(050)内含插隔板(051)，插隔板(051)四等均分位置处设有三个拱形开槽，拱形开槽的底端为贯通开槽，拱形开槽的中部偏下位置设置弧压口(052)。5.根据权利要求4所述的大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：传感芯片包括温度传感石英芯片(013)、相对湿敏电容芯片(012)、应力敏感芯片(015)、六轴光纤陀螺传感芯片(070)；温度传感石英芯片(013)、相对湿敏电容芯片(012)均位于推联盒(001)内；应力敏感芯片(015)、以及六轴光纤陀螺传感芯片(070)的一部分位于推联盒(001)内，另一部分配置于推联盒(001)的外侧；温度传感石英芯片(013)、相对湿敏电容芯片(012)、应力敏感芯片(015)、六轴光纤陀螺传感芯片(070)分别与四分组片(060)相连接；四分组片为T型，连接角为90
°
。6.根据权利要求5所述的大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：六轴光纤陀螺传感芯片(070)由六个方向的特种光纤(071)按照近S形的方式围绕六轴固定杆(073)进行轴向固定，并通过压力阀(072)进行端向固定，通过轴口(074)内贯穿特种光纤(071)实现单向感测；
压力阀(072)为并排四列设置，用于不同高度处不同位置处的特种光纤(071)使用；轴口(074)为半圆弧周向设置，多个轴口(074)对向设置，用于不同角度切入特种光纤使用。7.根据权利要求6所述的大坝安全性态智慧感析系统，其特征在于：封装组件(3)由封装外壳元件(330)、封装骨骼元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双平，陈远瞩，刘祖强，苏怀智，郑敏，张斌，杨孟，丁志良，
申请(专利权)人：长江空间信息技术工程有限公司武汉，
类型：发明
国别省市：