CN111982778A - 一种用于水利工程的渗流智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水利工程的渗流智能监测系统，包括远程控制单元，所述远程控制单元包括处理器，所述处理器的输入端单向电连接有感应模块。本发明通过设置远程控制单元、处理器、感应模块、水声传感器、水流传感器、水压传感器、防水摄像机、报警模块、操作模块、显示模块、数据储存模块、GPRS无线传输模块、手机、计时器、蜂鸣器、闪光灯、操作面板、显示屏和数据储存卡相互配合，达到了能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点，使渗流智能监测系统在使用时，能够实时的对水利工程渗流状况进行监测，防止发生流土、管涌或塌滑的问题，降低了一定的安全隐患，方便使用者对水利工程渗流状况进行实时检测。

Description

一种用于水利工程的渗流智能监测系统

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种用于水利工程的渗流智能监测系统。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。

按目的或服务对象可分为：防止洪水灾害的防洪工程，防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的农田水利工程，或称灌溉和排水工程，将水能转化为电能的水力发电工程，改善和创建航运条件的航道和港口工程，为工业和生活用水服务，并处理和排除污水和雨水的城镇供水和排水工程，防止水土流失和水质污染，维护生态平衡的水土保持工程和环境水利工程，保护和增进渔业生产的渔业水利工程，围海造田，满足工农业生产或交通运输需要的海涂围垦工程等，一项水利工程同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标服务的，称为综合利用水利工程。

蓄水工程指水库和塘坝(不包括专为引水、提水工程修建的调节水库)，按大、中、小型水库和塘坝分别统计，引水工程指从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程(不包括从蓄水、提水工程中引水的工程)，按大、中、小型规模分别统计，提水工程指利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工程(不包括从蓄水、引水工程中提水的工程)，按大、中、小型规模分别统计，调水工程指水资源一级区或独立流域之间的跨流域调水工程，蓄、引、提工程中均不包括调水工程的配套工程，地下水源工程指利用地下水的水井工程，按浅层地下水和深层承压水分别统计，可供水量分为单项工程可供水量与区域可供水量。一般来说，区域内相互联系的工程之间，具有一定的补偿和调节作用，区域可供水量不是区域内各单项工程可供水量单相加之和。区域可供水量是由新增工程与原有工程所组成的供水系统，根据规划水平年的需水要求，经过调节计算后得出，阻挡或拦束水流、拥高或调节上游水位的建筑物，一般横跨河道者称为坝，沿水流方向在河道两侧修筑者称为堤。坝是形成水库的关键性工程。近代修建的坝，大多数采用当地土石料填筑的土石坝或用混凝土灌筑的重力坝，它依靠坝体自身的重量维持坝的稳定。当河谷狭窄时，可采用平面上呈弧线的拱坝。在缺乏足够筑坝材料时，可采用钢筋混凝土的轻型坝(俗称支墩坝)，但它抵抗地震作用的能力和耐久性都较差。砌石坝是一种古老的坝，不易机械化施工，主要用于中小型工程。大坝设计中要解决的主要问题是坝体抵抗滑动或倾覆的稳定性、防止坝体自身的破裂和渗漏。土石坝或砂、土地基，防止渗流引起的土颗粒移动破坏(即所谓“管涌”和“流土”)占有更重要的地位。在地震区建坝时，还要注意坝体或地基中浸水饱和的无粘性砂料、在地震时发生强度突然消失而引起滑动的可能性，即所谓“液化现象”(见砂土液化)。

水利工程专业是培养具有水利工程的勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识，能在水利、水电、水保等部门从事规划、设计、施工、科研和管理等方面工作的高级工程技术人才。

在水利工程中对渗流进行监测时，需要用到监测系统，大坝和水建筑物挡水后因水位差发生渗流现象，使一部分水体渗入坝体和地基，在其地基中形成渗流场，导致发生流土、管涌或塌滑，资料显示，水利工程事故(特别是大坝事故)大部分是由渗流作用引起的，存在一定的安全隐患，因此，对水利工程渗流状态进行监测十分重要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于水利工程的渗流智能监测系统，具备能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点，解决了大坝和水建筑物挡水后因水位差发生渗流现象，使一部分水体渗入坝体和地基，在其地基中形成渗流场，导致发生流土、管涌或塌滑的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水利工程的渗流智能监测系统，包括远程控制单元，所述远程控制单元包括处理器，所述处理器的输入端单向电连接有感应模块，所述感应模块分别包括水声传感器、水流传感器和水压传感器，所述处理器的输入端单向电连接有防水摄像机，所述处理器的输出端单向电连接有报警模块，所述处理器的输入端单向电连接有操作模块，所述处理器的输出端单向电连接有显示模块，所述处理器的输出端双向电连接有数据储存模块，所述处理器的输出端单向电连接有GPRS无线传输模块，所述GPRS无线传输模块的输出端单向电连接有手机，所述处理器的输出端双向电连接有计时器。

优选的，所述报警模块分别电连接有蜂鸣器和闪光灯，所述蜂鸣器和闪光灯分别固定安装在远程控制单元的表面。

优选的，所述操作模块电连接有操作面板，所述操作面板的一侧固定安装在处理器的表面。

优选的，所述显示模块电连接有显示屏，所述显示屏的一侧固定安装在处理器的表面。

优选的，所述数据储存模块电连接有数据储存卡，所述数据储存卡的一侧固定安装在处理器的内壁。

优选的，一种用于水利工程的渗流智能监测系统的使用方法，其使用方法包括以下步骤：

A、首先防水摄像机实时的将录制的视频数据发送给处理器，处理器处理后发送给数据储存卡进行储存，同时发送给显示屏进行显示；

B、同时水声传感器、水流传感器和水压传感器开始感应水的声音、水流和水压，当水声传感器、水流传感器和水压传感器感应到水的声音、水流和水压变化较大时，水声传感器、水流传感器和水压传感器向处理器发送指令，处理器将感应的数据发送给数据储存卡进行储存，同时发送给显示屏进行显示，然后处理器再启动蜂鸣器和闪光灯进行报警显示；

C、当远程控制单元无人查看时，处理器启动计时器进行计时，计时器计时完毕后，计时器向处理器发送指令，处理器处理后将录制的视频数据和水声传感器、水流传感器和水压传感器感应的数据发送给GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块将数据发送给手机，方便使用者实时查看；

D、使用者能够及时的对渗流状况进行处理，当使用者需要查看历史数据时，使用者通过操作面板向处理器发送指令，处理器处理后读取数据储存卡内部的数据，然后处理器将数据发送给显示屏进行显示即可，方便使用者查看，能够实时的对水利工程渗流状况进行监测，防止发生流土、管涌或塌滑的问题，降低了一定的安全隐患，方便使用者对水利工程渗流状况进行实时检测，从而达到了能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于水利工程的渗流智能监测系统，具备以下有益效果：

1、本发明通过设置远程控制单元、处理器、感应模块、水声传感器、水流传感器、水压传感器、防水摄像机、报警模块、操作模块、显示模块、数据储存模块、GPRS无线传输模块、手机、计时器、蜂鸣器、闪光灯、操作面板、显示屏和数据储存卡相互配合，达到了能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点，使渗流智能监测系统在使用时，能够实时的对水利工程渗流状况进行监测，防止发生流土、管涌或塌滑的问题，降低了一定的安全隐患，方便使用者对水利工程渗流状况进行实时检测。

2、本发明通过设置感应模块、水声传感器、水流传感器和水压传感器，起到自动感应水的声音、水流和水压的作用，通过设置防水摄像机，起到自动录制视频数据的作用，通过设置报警模块、蜂鸣器和闪光灯，起到自动声音报警和自动灯光报警的作用，方便使用者及时查看，通过设置操作模块和操作面板，起到方便使用者操作查看历史数据的作用，通过设置显示模块和显示屏，起到方便显示数据的作用，方便使用者查看，通过设置数据储存模块和数据储存卡，起到储存数据的作用，通过设置GPRS无线传输模块，起到方便将数据发送给使用者的手机，方便使用者实时的查看数据。

附图说明

图1为本发明系统原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的所有部件均为通用的标准部件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1，一种用于水利工程的渗流智能监测系统，包括远程控制单元，远程控制单元包括处理器，处理器的输入端单向电连接有感应模块，感应模块分别包括水声传感器、水流传感器和水压传感器，处理器的输入端单向电连接有防水摄像机，处理器的输出端单向电连接有报警模块，处理器的输入端单向电连接有操作模块，处理器的输出端单向电连接有显示模块，处理器的输出端双向电连接有数据储存模块，处理器的输出端单向电连接有GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块的输出端单向电连接有手机，处理器的输出端双向电连接有计时器，报警模块分别电连接有蜂鸣器和闪光灯，蜂鸣器和闪光灯分别固定安装在远程控制单元的表面，操作模块电连接有操作面板，操作面板的一侧固定安装在处理器的表面，显示模块电连接有显示屏，显示屏的一侧固定安装在处理器的表面，数据储存模块电连接有数据储存卡，数据储存卡的一侧固定安装在处理器的内壁，通过设置感应模块、水声传感器、水流传感器和水压传感器，起到自动感应水的声音、水流和水压的作用，通过设置防水摄像机，起到自动录制视频数据的作用，通过设置报警模块、蜂鸣器和闪光灯，起到自动声音报警和自动灯光报警的作用，方便使用者及时查看，通过设置操作模块和操作面板，起到方便使用者操作查看历史数据的作用，通过设置显示模块和显示屏，起到方便显示数据的作用，方便使用者查看，通过设置数据储存模块和数据储存卡，起到储存数据的作用，通过设置GPRS无线传输模块，起到方便将数据发送给使用者的手机，方便使用者实时的查看数据，通过设置远程控制单元、处理器、感应模块、水声传感器、水流传感器、水压传感器、防水摄像机、报警模块、操作模块、显示模块、数据储存模块、GPRS无线传输模块、手机、计时器、蜂鸣器、闪光灯、操作面板、显示屏和数据储存卡相互配合，达到了能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点，使渗流智能监测系统在使用时，能够实时的对水利工程渗流状况进行监测，防止发生流土、管涌或塌滑的问题，降低了一定的安全隐患，方便使用者对水利工程渗流状况进行实时检测。

一种用于水利工程的渗流智能监测系统的使用方法，其使用方法包括以下步骤：

A、首先防水摄像机实时的将录制的视频数据发送给处理器，处理器处理后发送给数据储存卡进行储存，同时发送给显示屏进行显示；

B、同时水声传感器、水流传感器和水压传感器开始感应水的声音、水流和水压，当水声传感器、水流传感器和水压传感器感应到水的声音、水流和水压变化较大时，水声传感器、水流传感器和水压传感器向处理器发送指令，处理器将感应的数据发送给数据储存卡进行储存，同时发送给显示屏进行显示，然后处理器再启动蜂鸣器和闪光灯进行报警显示；

C、当远程控制单元无人查看时，处理器启动计时器进行计时，计时器计时完毕后，计时器向处理器发送指令，处理器处理后将录制的视频数据和水声传感器、水流传感器和水压传感器感应的数据发送给GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块将数据发送给手机，方便使用者实时查看；

D、使用者能够及时的对渗流状况进行处理，当使用者需要查看历史数据时，使用者通过操作面板向处理器发送指令，处理器处理后读取数据储存卡内部的数据，然后处理器将数据发送给显示屏进行显示即可，方便使用者查看，能够实时的对水利工程渗流状况进行监测，防止发生流土、管涌或塌滑的问题，降低了一定的安全隐患，方便使用者对水利工程渗流状况进行实时检测，从而达到了能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点。

本申请文件中使用到的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于水利工程的渗流智能监测系统，包括远程控制单元，其特征在于：所述远程控制单元包括处理器，所述处理器的输入端单向电连接有感应模块，所述感应模块分别包括水声传感器、水流传感器和水压传感器，所述处理器的输入端单向电连接有防水摄像机，所述处理器的输出端单向电连接有报警模块，所述处理器的输入端单向电连接有操作模块，所述处理器的输出端单向电连接有显示模块，所述处理器的输出端双向电连接有数据储存模块，所述处理器的输出端单向电连接有GPRS无线传输模块，所述GPRS无线传输模块的输出端单向电连接有手机，所述处理器的输出端双向电连接有计时器。

2.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的渗流智能监测系统，其特征在于：所述报警模块分别电连接有蜂鸣器和闪光灯，所述蜂鸣器和闪光灯分别固定安装在远程控制单元的表面。

3.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的渗流智能监测系统，其特征在于：所述操作模块电连接有操作面板，所述操作面板的一侧固定安装在处理器的表面。

4.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的渗流智能监测系统，其特征在于：所述显示模块电连接有显示屏，所述显示屏的一侧固定安装在处理器的表面。

5.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的渗流智能监测系统，其特征在于：所述数据储存模块电连接有数据储存卡，所述数据储存卡的一侧固定安装在处理器的内壁。

6.一种用于水利工程的渗流智能监测系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

A、首先防水摄像机实时的将录制的视频数据发送给处理器，处理器处理后发送给数据储存卡进行储存，同时发送给显示屏进行显示；

B、同时水声传感器、水流传感器和水压传感器开始感应水的声音、水流和水压，当水声传感器、水流传感器和水压传感器感应到水的声音、水流和水压变化较大时，水声传感器、水流传感器和水压传感器向处理器发送指令，处理器将感应的数据发送给数据储存卡进行储存，同时发送给显示屏进行显示，然后处理器再启动蜂鸣器和闪光灯进行报警显示；

C、当远程控制单元无人查看时，处理器启动计时器进行计时，计时器计时完毕后，计时器向处理器发送指令，处理器处理后将录制的视频数据和水声传感器、水流传感器和水压传感器感应的数据发送给GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块将数据发送给手机，方便使用者实时查看；

D、使用者能够及时的对渗流状况进行处理，当使用者需要查看历史数据时，使用者通过操作面板向处理器发送指令，处理器处理后读取数据储存卡内部的数据，然后处理器将数据发送给显示屏进行显示即可，方便使用者查看，能够实时的对水利工程渗流状况进行监测，防止发生流土、管涌或塌滑的问题，降低了一定的安全隐患，方便使用者对水利工程渗流状况进行实时检测，从而达到了能够对水利工程渗流状况进行实时监测的优点。

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