CN110487191A - 一种橡胶坝坝袋高度测量结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种橡胶坝坝袋高度测量结构及方法，测量结构包括测量装置和橡胶坝，橡胶坝包括坝袋；测量装置沿橡胶坝坝轴线设置于橡胶坝坝袋的顶部预设高度H1上；测量装置用于检测测量装置至坝袋顶部之间的距离H2；橡胶坝的坝袋高度H为：H=H1‑H2；采用以上技术方案，能够提高橡胶坝高度测量的准确性，为橡胶坝稳定安全运行提供帮助；本发明提供的方案，设计新颖、结构简单、适应性强，在多项工程中得到应用，测量精度高，稳定性好，给坝袋的安全监测提供了准确的数据，保证了橡胶坝的稳定运行。
Description
技术领域
本发明属橡胶坝坝袋高度测量技术于领域，具体涉及一种橡胶坝坝袋高度测量结构及方法。
背景技术
橡胶坝被广泛应用于各类水利、市政工程，通过充排水控制其升降活动的袋式挡水坝；橡胶坝在充坝、立坝和坍坝过程中，均需根据坝袋高度来判断坝袋的工作状态；坝袋高度通常采用以下办法进行测量：
（1）、通过在坝袋内设置测压管来类比坝袋高度，这种方法在坝袋下游无水、坝袋顶部无水溢流通过时较为准确；但坝袋内压受上下游是否有水和坝袋顶部是否有水溢流等因素影响变化较大，使坝袋内压无法与坝袋高度建立线性关系；
（2）、通过隔墩的水位标尺来类比坝袋高度，测量精度不高，误差较大。
采用上述测量方案虽然能够测量出橡胶坝坝袋高度，但是坝袋高度准确测量较为困难，无法及时提供准确的坝袋高度信息给用户，给橡胶坝安全稳定运行带来隐患。
基于上述橡胶坝坝袋高度测量中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种橡胶坝坝袋高度测量结构及方法，旨在解决现有橡胶坝坝袋高度测量困难的问题。
本发明提供一种橡胶坝坝袋高度测量结构，包括测量装置和橡胶坝，橡胶坝包括橡胶坝坝袋；测量装置沿橡胶坝坝轴线设置于橡胶坝坝袋的顶部预设高度H1上；测量装置用于检测测量装置至坝袋顶部之间的距离H2；橡胶坝坝袋高度H为：H= H1- H2。
进一步地，还包括隔墩，橡胶坝沿水平方向设置于两个隔墩之间；测量装置设置于隔墩上。
进一步地，测量装置为激光位移传感器，激光位移传感器通过计算发射和接收的时间差来计算所述测量装置至坝袋顶部之间的距离H2。
进一步地，激光位移传感器可倾斜设置于隔墩上，且激光位移传感器的发射方向与橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β；激光位移传感器用于测量装置沿倾斜夹角β至坝袋顶部之间的距离L，从而计算测量装置至坝袋顶部之间的距离H2，距离H2=Lcosβ。
进一步地，隔墩上设置有一固定装置，测量装置固定设置于固定装置上；固定装置高出隔墩上的坝袋顶和洪水位高度。
进一步地，固定装置为不锈钢钢板压制而成。
进一步地，还包括角度检测装置，角度检测装置用于检测激光位移传感器发射方向与橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β。
进一步地，橡胶坝坝轴线的位置是橡胶坝在立坝时，坝袋顶部最高处对应的位置。
进一步地，测量装置在检测测量装置至坝袋顶部之间的距离H2时，橡胶坝在运行过程中，橡胶坝的坝袋顶部水溢流高度不超过0.3m。
相应地，本发明还提供一种橡胶坝坝袋高度测量方法，包括以下步骤：
S1：将激光位移传感器沿橡胶坝坝轴线设置于橡胶坝坝袋的顶部预设高度H1上；
S2：激光位移传感器开始检测激光位移传感器至坝袋顶部之间的距离H2；
S3：计算橡胶坝的坝袋高度H为：H= H1- H2。
进一步地，所述S1步骤中，还包括：先将不锈钢的固定装置固定在橡胶坝的隔墩上，再将激光位移传感器固定在固定装置上；固定装置高出隔墩上的坝袋顶部和洪水位的高度。
进一步地，所述S2步骤中，具体包括：激光位移传感器倾斜设置于橡胶坝的隔墩上，且激光位移传感器的发射方向与橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β；激光位移传感器用于激光位移传感器沿倾斜夹角β至坝袋顶部之间的距离L，从而计算激光位移传感器至坝袋顶部之间的距离H2，距离H2=Lcosβ。
坝袋顶部之间的距离H2时，橡胶坝在运行过程中，橡胶坝的坝袋顶部水溢流高度不超过0.3m。
采用以上技术方案， 能够提高橡胶坝高度测量的准确性，为橡胶坝稳定安全运行提供帮助；本发明提供的方案，设计新颖、结构简单、适应性强，在多项工程中得到应用，测量精度高，稳定性好，给坝袋的安全监测提供了准确的数据，保证了橡胶坝的稳定运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1 为本发明一种橡胶坝坝袋高度测量结构主视图；
图2 为本发明一种橡胶坝坝袋高度测量结构侧视图。
图中：1、隔墩；2、橡胶坝坝袋；3、水面；4、固定装置；5、测量装置；6、水；7、橡胶坝坝轴线；8、坝袋顶部；9、橡胶坝底板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图 1至图2所示，本发明提供一种橡胶坝坝袋高度测量结构，包括测量装置5和橡胶坝，该橡胶坝包括橡胶坝坝袋2，该橡胶坝坝袋2沿水平方向设置于橡胶坝底板9上，用于抵挡其一侧的水6；橡胶坝坝袋2内设有水；测量装置5沿橡胶坝坝轴线7设置于橡胶坝坝袋2的顶部预设高度H1上；需要说明的是该测量装置5可根据实际工程需要选择性设置于橡胶坝坝袋2的顶部，可以通过测量装置的支撑架设置，也可通过水平撑杆横跨于橡胶坝坝袋2的顶部，也可直接安装于橡胶坝的隔墩1上；具体地，该测量装置5主要用于检测测量装置5至坝袋顶部8之间的距离H2，这样，使得橡胶坝坝袋的高度H可计算为：H= H1- H2；需要说明的是，橡胶坝坝轴线的位置是橡胶坝立坝时坝袋顶部最高处对应的位置；橡胶坝坝袋在充坝、坍坝过程中，坝袋顶部为水平面，橡胶坝坝轴线对应位置亦在此水平面上，即坝轴线对应位置在充坝、坍坝过程中均为坝袋最高点；本发明提供的橡胶坝坝袋高度测量装置，能够提高橡胶坝高度测量的准确性，为橡胶坝稳定安全运行提供帮助。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，该橡胶坝坝袋高度测量结构还包括隔墩1，隔墩设置于橡胶坝两侧，用于支撑和连接橡胶坝，橡胶坝沿水平方向设置于两个隔墩1之间；本实施例中，基于安装方便，特别将测量装置5设置于隔墩1上，并位于预设高度；本实施例中预设高度H1可理解为测量装置5在隔墩1上至橡胶坝底板9的高度，这样使得其自身避免额外测量高度。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，测量装置5可选为为激光位移传感器，该激光位移传感器通过计算发射和接收的时间差来计算所述测量装置至坝袋顶部之间的距离H2；具体为：激光位移传感器通过发射激光穿透坝袋顶部水面后到达固体面（橡胶坝坝袋），反射回传感器，再通过计算发射和接收的时间差来计算发射点到固体面的距离；激光位移传感器中的激光可穿透液体，在坝顶水溢流的情况下可正常进行测量；虽然激光在水的传播速度与在空气中的传播速度不同（在水中传播速度是空气中的3/4，约为2.28×108m/s），但橡胶坝在运行过程中，坝顶水溢流高度不超过0.3m，这样激光在水中和空气中传播速度的差异对测量结果的影响在可接受范围内。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，由于激光位移传感器设置的高度沿垂直距离水面3的距离较短，因此特别将激光位移传感器发射角度倾斜设置，来延长到达水面3的距离；具体为：激光位移传感器可倾斜设置于隔墩1上，且激光位移传感器的发射方向与橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β；激光位移传感器用于测量装置沿倾斜夹角β至坝袋顶部之间的距离L，从而计算测量装置至坝袋顶部之间的距离H2，距离H2=Lcosβ。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，在橡胶坝坝轴线对应的隔墩位置，高于坝袋顶部8和洪水位的高度的隔墩1上设置有一固定装置4，测量装置5通过螺栓固定设置于固定装置4上；固定装置4高出隔墩1上的坝袋顶和洪水位高度；进一步地，固定装置4为不锈钢钢板压制而成；本实施例中，采用不锈钢的固定装置来固定测量装置5，主要是避免在实际工程测量中，避免测量装置5发生移动，造成检测误差；同时固定装置能够方向测量装置安装和固定在隔墩1上。
优选地，结合上述方案，本实施例中，一种橡胶坝坝袋高度测量结构还包括角度检测装置（未示出），该角度检测装置可直接设置于测量装置5上，该角度检测装置可直接采用现有的角度测量仪，角度检测装置用于检测激光位移传感器发射方向与橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，为提高橡胶坝坝袋高度测量精确度，测量装置5在检测测量装置5至坝袋顶部8之间的距离H2时，橡胶坝在运行过程中，橡胶坝的坝袋顶部8水溢流高度不超过0.3m，这样可以降低激光在水里传播造成的误差。
相应地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本发明还提供一种橡胶坝坝袋高度测量方法，包括以下步骤：
S1：将激光位移传感器沿橡胶坝坝轴线设置于橡胶坝坝袋的顶部预设高度H1上；
S2：激光位移传感器开始检测激光位移传感器至坝袋顶部之间的距离H2；
S3：计算橡胶坝的坝袋高度H为：H= H1- H2。
优选地，结合上述方案，如图 1所示，本实施例中，所述S1步骤中，还包括：先将不锈钢的固定装置固定在橡胶坝的隔墩上，再将激光位移传感器固定在固定装置上；固定装置高出隔墩1上的坝袋顶部8和洪水位的高度。
优选地，结合上述方案，如图 1所示，本实施例中，所述S2步骤中，具体包括：激光位移传感器倾斜设置于橡胶坝的隔墩1上，且激光位移传感器的发射方向与橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β；激光位移传感器用于测量装置沿倾斜夹角β至坝袋顶部之间的距离L，从而计算测量装置至坝袋顶部之间的距离H2，距离H2=Lcosβ。
优选地，结合上述方案，如图 1所示，本实施例中，所述S3步骤中，具体包括：激光位移传感器在检测激光位移传感器至坝袋顶部之间的距离H2时，橡胶坝在运行过程中，橡胶坝的坝袋顶部水溢流高度不超过0.3m。
采用以上技术方案， 能够提高橡胶坝高度测量的准确性，为橡胶坝稳定安全运行提供帮助；本发明提供的方案，设计新颖、结构简单、适应性强，在多项工程中得到应用，测量精度高，稳定性好，给坝袋的安全监测提供了准确的数据，保证了橡胶坝的稳定运行。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，包括测量装置和橡胶坝，所述橡胶坝包括橡胶坝坝袋；所述测量装置沿橡胶坝坝轴线设置于所述橡胶坝坝袋的顶部预设高度H1上；所述测量装置用于检测所述测量装置至所述坝袋顶部之间的距离H2；所述橡胶坝坝袋的高度H为：H= H1- H2。
2.根据权利要求1所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，还包括隔墩，所述橡胶坝沿水平方向设置于两个隔墩之间；所述测量装置设置于所述隔墩上。
3.根据权利要求2所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，所述测量装置为激光位移传感器，所述激光位移传感器通过计算发射和接收的时间差来计算所述测量装置至所述坝袋顶部之间的距离H2。
4.根据权利要求3所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，所述激光位移传感器可倾斜设置于所述隔墩上，且所述激光位移传感器的发射方向与所述橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β；所述激光位移传感器用于所述测量装置沿所述倾斜夹角β至所述坝袋顶部之间的距离L，从而计算所述测量装置至所述坝袋顶部之间的距离H2，所述距离H2=Lcosβ。
5.根据权利要求2所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，所述隔墩上设置有一固定装置，所述测量装置固定设置于所述固定装置上；所述固定装置高出所述隔墩上的所述坝袋顶和洪水位高度。
6.根据权利要求5所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，所述固定装置为不锈钢钢板压制而成。
7.根据权利要求4所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，还包括角度检测装置，所述角度检测装置用于检测所述激光位移传感器发射方向与所述橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β。
8.根据权利要求1所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，所述测量装置在检测所述测量装置至所述坝袋顶部之间的距离H2时，所述橡胶坝在运行过程中，所述橡胶坝的坝袋顶部水溢流高度不超过0.3m。
9.一种橡胶坝坝袋高度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将激光位移传感器沿橡胶坝坝轴线设置于橡胶坝坝袋的顶部预设高度H1上；
S2：激光位移传感器开始检测激光位移传感器至坝袋顶部之间的距离H2；
S3：计算橡胶坝的坝袋高度H为：H= H1- H2。
10.根据权利要求9所述的橡胶坝坝袋高度测量结构，其特征在于，
所述S1步骤中，还包括：先将不锈钢的固定装置固定在橡胶坝的隔墩上，再将激光位移传感器固定在所述固定装置上；所述固定装置高出所述隔墩上的坝袋顶部和洪水位的高度；和/或，
所述S2步骤中，具体包括：激光位移传感器倾斜设置于橡胶坝的隔墩上，且所述激光位移传感器的发射方向与所述橡胶坝坝轴线之间形成倾斜夹角β；所述激光位移传感器用于所述激光位移传感器沿所述倾斜夹角β至所述坝袋顶部之间的距离L，从而计算所述激光位移传感器至所述坝袋顶部之间的距离H2，所述距离H2=Lcosβ；和/或，
所述S3步骤中，具体包括：所述激光位移传感器在检测所述激光位移传感器至所述坝袋顶部之间的距离H2时，所述橡胶坝在运行过程中，所述橡胶坝的坝袋顶部水溢流高度不超过0.3m。
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