CN112161737B - 一种基于信息技术的水利工程用监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大坝渗流监测技术领域，且公开了一种基于信息技术的水利工程用监测装置，包括转动轴，所述转动轴外部活动连接有安装座，所述安装座右侧活动连接有警报弹簧，所述警报弹簧右侧活动连接有配重块，所述配重块右侧活动连接有报警触点，所述报警触点右侧活动连接有线路触点，所述转动轴外部活动连接有转动叶片，所述转动叶片外部活动连接有排水槽，通过涌水口渗流出的水经排水槽排出，在排出的过程中，水流的动能会转换为机械能从而带动转动叶片围绕转动轴转动，当涌水量过大报警触点与线路触点接触，此时外部报警信号接通监控计算机收到报警信号并进行报警，从而达到了对渗流的流量进行实时的监控并及报警的效果。

Description

一种基于信息技术的水利工程用监测装置
技术领域
本发明涉及大坝渗流监测技术领域，具体为一种基于信息技术的水利工程用监测装置。
背景技术
水是地球上最多的资源之一，通过修建水坝可以形成水库，从而达到抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等效果，从而提高人们对水资源的利用率。
地基对于水坝来说尤为重要，为保证水坝的正常运行，需要对渗流参数进行监控，通常需要进行涌水压力、排水量等进行监测，而现有的监测方式是通过人工进行监测，这样监测出来的数值往往存在偏差，且人工监测存在一定的周期，一旦渗流量发生异常无法及时发现，造成财产损失。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种基于信息技术的水利工程用监测装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于信息技术的水利工程用监测装置，具备对渗流的流量进行实时的监控并及报警、对涌水压力进行实时监控优点，解决了传统的监测方式为人工监测、监测数据存在偏差、发生问题无法第一时间发现的问题。
(二)技术方案
为实现上述对渗流的流量进行实时的监控并及报警、对涌水压力进行实时监控目的，本发明提供如下技术方案：一种基于信息技术的水利工程用监测装置，包括转动轴，所述转动轴外部活动连接有安装座，所述安装座右侧活动连接有警报弹簧，所述警报弹簧右侧活动连接有配重块，所述配重块右侧活动连接有报警触点，所述报警触点右侧活动连接有线路触点，所述转动轴前端活动连接有防水盖，所述转动轴外部活动连接有转动叶片，所述转动叶片外部活动连接有排水槽，所述排水槽外部活动连接有闭合叶片，所述闭合叶片顶部活动连接有旋转轴，所述旋转轴外部活动连接有闭合齿轮，所述闭合齿轮外部活动连接有主动轮，所述主动轮内部活动连接有通电线圈，所述通电线圈右侧活动连接有转动磁铁，所述闭合齿轮底部活动连接有挤压架，所述挤压架中间活动连接有缓冲弹簧，所述挤压架底部活动连接有压电材料，所述压电材料底部活动连接有输出电路，所述输出电路底部活动连接有支撑座。
优选的，所述缓冲弹簧共有两个，呈对称状分布在挤压架的左右两侧。
优选的，所述通电线圈通电时产生的磁性与转动磁铁的靠近通电线圈一端的磁性为同性。
优选的，所述旋转轴的顶部活动连接有滑柱。
优选的，所述闭合齿轮内部开设有滑槽且旋转轴顶部的滑柱与该滑槽滑动连接。
优选的，所述线路触点、输出电路均与外部计算机信号连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于信息技术的水利工程用监测装置，具备以下有益效果：
1、该一种基于信息技术的水利工程用监测装置，通过涌水口渗流出的水经排水槽排出，在排出的过程中，水流的动能会转换为机械能从而带动转动叶片围绕转动轴转动，在转动轴转动的过程中配重块会受到一个离心力，在涌水量正常时配重块受到的离心力不足以拉伸警报弹簧使其形变，故而报警触点与线路触点无法接触，当涌水量过大时，此时转动轴的转动速度增大从而使得配重块受到的离心力增大，从而使得施加给警报弹簧的拉力增大进而使其发生形变从而带动报警触点向远离安装座的方向运动直至报警触点与线路触点接触，当报警触点与线路触点接触后外部报警信号接通，此时监控计算机收到报警信号并进行报警，从而达到了对渗流的流量进行实时的监控并及报警的效果。
2、该一种基于信息技术的水利工程用监测装置，通过打开通电线圈的电流开关信号使得通电线圈通电，通电线圈通电产生磁性进而对转动磁铁产生一个斥力，从而带动主动轮转动，主动轮转动会带动闭合齿轮转动，由于闭合齿轮内部开设有滑槽且旋转轴顶部的滑柱与该滑槽滑动连接，故闭合齿轮转动会带动旋转轴伸展，进而带动闭合叶片收缩，从而将排水槽闭合阻止水流通过，此时涌出的水会对闭合叶片进行冲击从而产生一个冲击力，这个冲击力经闭合叶片传递至挤压架进而拉伸缓冲弹簧使其产生形变从而对压电材料施加压力，由于压电材料自身的材料特性其受到压力时会产生电流，电流经输出电路传递至外部计算机内，通过对电流的大小进行分析即可得知此时的涌水压力，从而达到了对涌水压力进行实时监控的效果。
附图说明
图1为本发明转动叶片结构示意图；
图2为本发明闭合叶片结构转动时示意图；
图3为本发明旋转轴结构示意图；
图4为本发明转动轴结构示意图；
图5为本发明配重块结构运动时示意图；
图6为本发明通电线圈结构示意图；
图7为本发明压电材料结构示意图。
图中：1、转动轴；2、防水盖；3、安装座；4、警报弹簧；5、配重块；6、报警触点；7、线路触点；8、转动叶片；9、排水槽；10、闭合叶片；11、旋转轴；12、闭合齿轮；13、主动轮；14、转动磁铁；15、通电线圈；16、挤压架；17、缓冲弹簧；18、压电材料；19、输出电路；20、支撑座。
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。
请参阅图1-5，一种基于信息技术的水利工程用监测装置，包括转动轴1，转动轴1外部活动连接有安装座3，安装座3右侧活动连接有警报弹簧4，警报弹簧4右侧活动连接有配重块5，配重块5右侧活动连接有报警触点6，报警触点6右侧活动连接有线路触点7，转动轴1前端活动连接有防水盖2，转动轴1外部活动连接有转动叶片8，转动叶片8外部活动连接有排水槽9，排水槽9外部活动连接有闭合叶片10，闭合叶片10顶部活动连接有旋转轴11，旋转轴11的顶部活动连接有滑柱，旋转轴11外部活动连接有闭合齿轮12，闭合齿轮12内部开设有滑槽且旋转轴11顶部的滑柱与该滑槽滑动连接，闭合齿轮12外部活动连接有主动轮13，主动轮13内部活动连接有通电线圈15，通电线圈15右侧活动连接有转动磁铁14，通电线圈15通电时产生的磁性与转动磁铁14的靠近通电线圈15一端的磁性为同性，闭合齿轮12底部活动连接有挤压架16，挤压架16中间活动连接有缓冲弹簧17，缓冲弹簧17共有两个，呈对称状分布在挤压架16的左右两侧，挤压架16底部活动连接有压电材料18，压电材料18底部活动连接有输出电路19，线路触点7、输出电路19均与外部计算机信号连接，输出电路19底部活动连接有支撑座20。
压电材料18是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，这一现象被称为压电效应，压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料18受压力作用形变时两端面会出现异号电荷，反之，压电材料18在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。
工作原理：该一种基于信息技术的水利工程用监测装置，使用时将该装置安装至涌水口处，此时自涌水口渗流出的水经排水槽9排出，在排出的过程中，水流的动能会转换为机械能从而带动转动叶片8围绕转动轴1转动，在转动轴1转动的过程中配重块5会受到一个离心力，在涌水量正常时配重块5受到的离心力不足以拉伸警报弹簧4使其形变，故而报警触点6与线路触点7无法接触，当涌水量过大时，此时转动轴1的转动速度增大从而使得配重块5受到的离心力增大，从而使得施加给警报弹簧4的拉力增大进而使其发生形变从而带动报警触点6向远离安装座3的方向运动直至报警触点6与线路触点7接触，当报警触点6与线路触点7接触后外部报警信号接通，此时监控计算机收到报警信号并进行报警，从而达到了对渗流的流量进行实时的监控并及报警的效果。
该一种基于信息技术的水利工程用监测装置，在需要对涌水压力进行测试时通过外部计算机打开通电线圈15的电流开关信号使得通电线圈15通电，通电线圈15通电产生磁性进而对转动磁铁14产生一个斥力，从而带动主动轮13转动，主动轮13转动会带动闭合齿轮12转动，由于闭合齿轮12内部开设有滑槽且旋转轴11顶部的滑柱与该滑槽滑动连接，故闭合齿轮12转动会带动旋转轴11伸展，进而带动闭合叶片10收缩，从而将排水槽9闭合阻止水流通过，此时涌出的水会对闭合叶片10进行冲击从而产生一个冲击力，这个冲击力经闭合叶片10传递至挤压架16进而拉伸缓冲弹簧17使其产生形变从而对压电材料18施加压力，由于压电材料18自身的材料特性其受到压力时会产生电流，电流经输出电路19传递至外部计算机内，通过对电流的大小进行分析即可得知此时的涌水压力，从而达到了对涌水压力进行实时监控的效果。
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)

1.一种基于信息技术的水利工程用监测装置，包括转动轴(1)，其特征在于：所述转动轴(1)外部活动连接有安装座(3)，所述安装座(3)右侧活动连接有警报弹簧(4)，所述警报弹簧(4)右侧活动连接有配重块(5)，所述配重块(5)右侧活动连接有报警触点(6)，所述报警触点(6)右侧活动连接有线路触点(7)，所述转动轴(1)前端活动连接有防水盖(2)，所述转动轴(1)外部活动连接有转动叶片(8)，所述转动叶片(8)外部活动连接有排水槽(9)，所述排水槽(9)外部活动连接有闭合叶片(10)，所述闭合叶片(10)顶部活动连接有旋转轴(11)，所述旋转轴(11)外部活动连接有闭合齿轮(12)，所述闭合齿轮(12)外部活动连接有主动轮(13)，所述主动轮(13)内部活动连接有通电线圈(15)，所述通电线圈(15)右侧活动连接有转动磁铁(14)，所述闭合齿轮(12)底部活动连接有挤压架(16)，所述挤压架(16)中间活动连接有缓冲弹簧(17)，所述挤压架(16)底部活动连接有压电材料(18)，所述压电材料(18)底部活动连接有输出电路(19)，所述输出电路(19)底部活动连接有支撑座(20)。
2.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的水利工程用监测装置，其特征在于：所述缓冲弹簧(17)共有两个，呈对称状分布在挤压架(16)的左右两侧。
3.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的水利工程用监测装置，其特征在于：所述通电线圈(15)通电时产生的磁性与转动磁铁(14)的靠近通电线圈(15)一端的磁性为同性。
4.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的水利工程用监测装置，其特征在于：所述旋转轴(11)的顶部活动连接有滑柱。
5.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的水利工程用监测装置，其特征在于：所述闭合齿轮(12)内部开设有滑槽且旋转轴(11)顶部的滑柱与该滑槽滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的水利工程用监测装置，其特征在于：所述线路触点(7)、输出电路(19)均与外部计算机信号连接。
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