一种坝面变形监测报警系统技术方案

本发明专利技术属于液压坝技术领域，尤其是一种坝面变形监测报警系统，包括液压坝以及用于网络控制所述液压坝的监测报警系统，所述液压坝包括坝体、液压缸和安装底座构成，所述坝体的底部和所述安装底座的上方均设置有密封机构，所述密封机构实现所述坝体在所述液压缸伸缩驱动下摆动密封的动作。该坝面变形监测报警系统，本装置实时在线安全监测，通过传感器信息采集技术和数据计算分析技术，实现自动采集液压坝的应力数据，提前发现影响设备安全运行的缺陷及故障隐患，并通过信息传输与发布，提供预警、报警，确保液压坝的运行安全，对每扇液压坝闸门的坝体进行应力监测，并对坝体的结构强度进行评估。度进行评估。度进行评估。

【技术实现步骤摘要】
一种坝面变形监测报警系统


[0001]本专利技术涉及液压坝
，尤其涉及一种坝面变形监测报警系统。

技术介绍

[0002]液压坝是指液压混凝土升降坝，是水利科技比较简易的活动坝技术。它广泛应用于农业灌溉、渔业、船闸、海水挡潮、城市河道景观工程和小水电站等建设。
[0003]现有的液压坝在开启后，其坝体表面阻挡水时，水的压力对其坝体的表面造成应力伤害，在长时间使用下因无法提前发现坝体的损伤，造成设备安全运行的缺陷及故障隐患，对液压坝的运行安全无法控制，无法提取进行预警，所以需要一种坝面变形监测报警系统。

技术实现思路

[0004]基于现有的液压坝在开启后，其坝体表面阻挡水时，水的压力对其坝体的表面造成应力伤害，在长时间使用下因无法提前发现坝体的损伤，造成设备安全运行的缺陷及故障隐患，对液压坝的运行安全无法控制，无法提取进行预警的技术问题，本专利技术提出了一种坝面变形监测报警系统。
[0005]本专利技术提出的一种坝面变形监测报警系统，包括液压坝以及用于网络控制所述液压坝的监测报警系统，所述液压坝包括坝体、液压缸和安装底座构成，所述坝体的底部和所述安装底座的上方均设置有密封机构，所述密封机构实现所述坝体在所述液压缸伸缩驱动下摆动密封的动作。
[0006]所述监测报警系统包括多个所述液压坝监测系统及5G通讯基站、云端和后台服务器。
[0007]所述监测报警系统对其所在的所述液压坝的坝体表面应力实时在线安全监测。
[0008]所述5G通讯基站将多个所述液压坝的应力监测数据传输至所述云端，之后传输至所述后台服务器的内部进行储存、搜索以及查看动作。
[0009]优选地，所述液压坝监测系统由传感器、无线通讯模块、电源模块、无线数据采集模块、电量检测模块、报警模块和控制器，所述控制器通过所述无线通讯模块与所述5G通讯基站电性连接，所述传感器、电源模块、无线数据采集模块、电量检测模块、报警模块均与所述控制器电性连接，所述无线数据采集模块选用LRK
‑
DZ622A型号。
[0010]优选地，所述传感器选用YB20表贴士应变计，所述电量检测模块实时检测所述电源模块的电量，当所述电量检测模块检测所述电源模块电量过低，利用所述控制器控制所述报警模块报警提醒动作，在其所述液压坝的岸边还设置采集箱，采集箱内置一体机。
[0011]优选地，所述密封机构包括铰接轴，所述安装底座的表面呈U型形状，所述安装底座的U型两端分别通过轴承与所述铰接轴的两端转动连接，所述安装底座的U型内底壁固定安装有密封垫，所述密封垫的上方呈圆弧形状，多个所述坝体均在所述铰接轴的表面线性排列分布。
[0012]优选地，所述坝体的底部固定安装有转接管，多个所述转接管的内壁均与所述铰接轴的圆弧表面转动连接，所述铰接轴的圆弧表面还转动连接有密封管，多个所述密封管均在所述铰接轴的表面线性排列分布，所述密封管的两端分别与两个所述转接管的一侧相挤压，所述密封管的材质选用橡胶，多个所述转接管的圆弧表面均与所述密封垫的上方相挤压。
[0013]优选地，所述坝体的一端顶部固定安装有防护箱，所述无线通讯模块、电源模块、无线数据采集模块、电量检测模块、报警模块和控制器均安装在所述防护箱的内部，所述坝体的一侧表面预埋有连接板，所述连接板的表面焊接有螺杆，所述传感器插接在螺杆上，通过锁紧螺母进行安装。
[0014]优选地，所述液压缸的底端固定安装有第一转座，所述第一转座的两端均固定安装有第一销轴，所述第一销轴的两端均通过轴承转动连接有第一铰接座，所述第一铰接座的底部安装在地面上，所述液压缸的伸缩轴顶端固定安装有第二转座，所述第二转座的两端均固定安装有第二销轴，所述第二销轴的两端均通过轴承转动连接有第二铰接座，所述第二铰接座的一侧表面与所述坝体的一侧表面固定安装。
[0015]优选地，其中所述坝体一侧表面的四个所述传感器，两个所述传感器分别位于两个所述第二铰接座的一侧，另两个所述传感器位于坝体的中部，且呈上下分布。
[0016]优选地，所述安装底座的一侧固定安装有防水穿线管，所述防水穿线管的表面固定安装有软性硅胶管，所述软性硅胶管的一端固定安装有分流管，所述分流管的表面固定安装有防护管，所述分流管的一侧表面和多个所述防护管的表面均与所述坝体的表面固定安装，多个所述防护管内部的电源线均通过防水接头与所述传感器电性连接，所述分流管的顶端贯穿并延伸至所述防护箱的内部。
[0017]优选地，所述无线数据采集模块和所述传感器测得应力计的频率，从而换算出坝体的应力，计算公式如下：
[0018][0019]式中：
[0020]N
c
‑
坝体应力(kN)；
[0021]E
ct
‑
坝体的弹性模量(kN/mm2)；
[0022]A
c
、A
t
‑
坝体截面面积(mm2)；
[0023]A
‑
支撑截面积(mm2)；
[0024]σ
t
‑
应变计平均应力(kN/mm2)；
[0025]k
jε
‑
应变计常数(10
‑6/Hz2)；
[0026]f
ji
‑
应变计测量自振频率(Hz)；
[0027]f
j0
‑
应变计测量自振频率(Hz)。
[0028]本专利技术中的有益效果为：
[0029]本装置实时在线安全监测，通过传感器信息采集技术和数据计算分析技术，实现自动采集液压坝的应力数据，提前发现影响设备安全运行的缺陷及故障隐患，并通过信息传输与发布，提供预警、报警，确保液压坝的运行安全，对每扇液压坝闸门的坝体进行应力监测，并对坝体的结构强度进行评估；利用传感器和无线数据采集模块采集在通过无线通
讯至后台服务器和岸边采集箱内，采集箱内置一体机，一体机利用水坝控制房内的电源供电。一体机配有数据展示屏，能储存实时监测数据，实时查看坝体应力变化，能自动评定故障等级，对于超过警戒值的监测点能发出故障声光报警信号。
附图说明
[0030]图1为一种坝面变形监测报警系统的结构示意图；
[0031]图2为一种坝面变形监测报警系统的液压坝结构立体图；
[0032]图3为一种坝面变形监测报警系统的密封管结构立体图；
[0033]图4为一种坝面变形监测报警系统的密封垫结构立体图；
[0034]图5为一种坝面变形监测报警系统的分流管结构立体图；
[0035]图6为一种坝面变形监测报警系统的液压坝监测系统框图；
[0036]图7为一种坝面变形监测报警系统的监测报警系统框图。
[0037]图中：1、液压坝；101、坝体；102、液压缸；103、安装底座；2、监测报警系统；3、密封机构；31、铰接轴；32、密封垫；33、转接管；34、密封管；4、液压坝监测系统；41、传感器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坝面变形监测报警系统，其特征在于：包括液压坝(1)以及用于网络控制所述液压坝(1)的监测报警系统(2)，所述液压坝(1)包括坝体(101)、液压缸(102)和安装底座(103)构成，所述坝体(101)的底部和所述安装底座(103)的上方均设置有密封机构(3)，所述密封机构(3)实现所述坝体(101)在所述液压缸(102)伸缩驱动下摆动密封的动作；所述监测报警系统(2)包括多个所述液压坝监测系统(4)及5G通讯基站(5)、云端(6)和后台服务器(7)；所述监测报警系统(2)对其所在的所述液压坝(1)的坝体(101)表面应力实时在线安全监测；所述5G通讯基站(5)将多个所述液压坝(1)的应力监测数据传输至所述云端(6)，之后传输至所述后台服务器(7)的内部进行储存、搜索以及查看动作。2.根据权利要求1所述的一种坝面变形监测报警系统，其特征在于：所述液压坝监测系统(4)由传感器(41)、无线通讯模块(42)、电源模块(43)、无线数据采集模块(44)、电量检测模块(45)、报警模块(46)和控制器(47)，所述控制器(47)通过所述无线通讯模块(42)与所述5G通讯基站(5)电性连接，所述传感器(41)、电源模块(43)、无线数据采集模块(44)、电量检测模块(45)、报警模块(46)均与所述控制器(47)电性连接，所述无线数据采集模块(44)选用LRK
‑
DZ622A型号。3.根据权利要求2所述的一种坝面变形监测报警系统，其特征在于：所述传感器(41)选用YB20表贴士应变计，所述电量检测模块(45)实时检测所述电源模块(43)的电量，当所述电量检测模块(45)检测所述电源模块(43)电量过低，利用所述控制器(47)控制所述报警模块(46)报警提醒动作，在其所述液压坝(1)的岸边还设置采集箱(48)，采集箱(48)内置一体机。4.根据权利要求1所述的一种坝面变形监测报警系统，其特征在于：所述密封机构(3)包括铰接轴(31)，所述安装底座(103)的表面呈U型形状，所述安装底座(103)的U型两端分别通过轴承与所述铰接轴(31)的两端转动连接，所述安装底座(103)的U型内底壁固定安装有密封垫(32)，所述密封垫(32)的上方呈圆弧形状，多个所述坝体(101)均在所述铰接轴(31)的表面线性排列分布。5.根据权利要求4所述的一种坝面变形监测报警系统，其特征在于：所述坝体(101)的底部固定安装有转接管(33)，多个所述转接管(33)的内壁均与所述铰接轴(31)的圆弧表面转动连接，所述铰接轴(31)的圆弧表面还转动连接有密封管(34)，多个所述密封管(34)均在所述铰接轴(31)的表面线性排列分布，所述密封管(34)的两端分别与两个所述转接管(33)的一侧相挤压，所述密封管(34)的材质选用橡胶，多个所述转接管(33)的圆弧表面均与所述密封垫(32)的上方相挤压。6.根据权利要求2所述的一种坝面变形监测报警系统，其特征在于：所述坝体(101)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊杰，姚敏静，姚捷宏，
申请(专利权)人：安徽聚源水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：