CN113776600B - 一种智能化水利工程结构安全监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化水利工程结构安全监测系统及监测方法，现提出如下方案，其包括设置在河堤顶部的顶板，所述河堤内分别设有两个相对称的竖向孔和两个相对称的横向孔，且竖向孔和相邻的横向孔相垂直连通，所述顶板的底部固定连接有两个相对称的第一固定柱，本发明通过将第二固定柱与河堤固定，增加第二固定柱的稳定性，且第二固定柱和第一固定柱进行连接不但能够使第一渗压计、第二渗压计和第一压力感应器在河堤内不同位置进行监测，还能够加强河堤的稳定性，根据第二压力感应器、微震传感器、第一渗压计、第二渗压计和第一压力感应器能够全方位对河堤内部进行监测，获得精准的数据，方便提前预警。

Description

一种智能化水利工程结构安全监测系统及监测方法

技术领域

本发明涉及安全监测技术领域，尤其涉及一种智能化水利工程结构安全监测系统及监测方法。

背景技术

我国是一个幅员辽阔、河流众多的国家，随着国家发展、城市化进程加快，对于城市河道的建设也成为城市发展规划的重要部分，其中以防洪为目的的河道规划成了城市建设的重点，人工修建的河堤也逐渐增多。随着近些年我国城市建设的发展，过度放牧、滥伐森林等都对自然环境造成了一定破坏，夏季暴雨增多，对河堤两侧冲刷加剧，当大气降水的进入地表后，河堤坡体弱化作用加剧，降低了坡体结构强度，含水量增加使抗剪强度降低，加上水流常年对河流弯道凹岸的冲刷，加剧结构弱化，致使滑坡几率大大增高。而该地区也是人群容易聚集的地方，这对他们的生命财产造成严重威胁。因此对易滑坡地区进行有效的监测和准确预警是必不可少的。

现有技术中大多数的监测方法较为简单，主要是在河堤产生滑坡时，对监测装置内部的电路联通从而实现预警，这种装置的构造简单，监测数据粗糙、测量精度低，无法事先全方位监测河堤内部情况，往往是产生滑坡后，才后知后觉的发出警报，不能提前进行监测预警，在滑坡发生前进行疏散和警戒，且在产生滑坡时无法第一时间对滑坡进行阻碍，不能降低滑坡造成的经济损害。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在测量精度低、无法事先进行预警，不能在滑坡发生的第一时间进行初步的防护的缺点，而提出的一种结构紧凑的一种智能化水利工程结构安全监测系统及监测方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能化水利工程结构安全监测系统，包括设置在河堤顶部的顶板，所述河堤内分别设有两个相对称的竖向孔和两个相对称的横向孔，且竖向孔和相邻的横向孔相垂直连通，所述顶板的底部固定连接有两个相对称的第一固定柱，且第一固定柱的底端延伸至竖向孔中，所述河堤内固定连接有挡板，所述第一固定柱靠近挡板的一侧固定连接有多个第二渗压计，所述挡板靠近河堤的一侧固定连接有两个相对称的第二固定柱，且第二固定柱远离挡板的一端延伸至横向孔内并滑动贯穿第一固定柱，所述第二固定柱的顶部固定连接有多个第一渗压计，所述第二固定柱内设有用于使第二固定柱和河堤进行固定的卡接组件，所述第一固定柱内设有用于将第一固定柱和第二固定柱进行连接的连接组件，所述顶板靠近挡板的一侧滑动连接有两个相对称的连接板，所述挡板内设有第二滑槽，所述连接板靠近挡板的一端固定连接有位于第二滑槽内的第一滑块，且第一滑块与第二滑槽滑动连接，所述顶板的顶部固定连接有多个报警器，所述挡板靠近河堤的一侧固定连接有多个第二压力感应器。

优选的，所述卡接组件包括设置第二固定柱内的两个相对称的滑动槽，所述河堤内设有空腔，且第二固定柱远离挡板的一端延伸至空腔内，所述滑动槽内滑动连接有滑板，两个所述滑板相互靠近的一侧均固定连接有多个第一弹簧，且多个第一弹簧的另一端均和滑动槽的一侧内壁固定连接，所述滑板远离第一弹簧的一侧固定连接有梯形块，且梯形块远离滑板的一端延伸至空腔内。

优选的，所述连接组件包括至上而下依次设置在第一固定柱内的液压槽、通孔和第一滑槽，且通孔分别与液压槽和第一滑槽相连通，第二固定柱的一端贯穿通孔，所述第二固定柱的外壁设有位于通孔内的环形槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一U型卡块，且第一U型卡块的顶部延伸至环形槽内，所述第一滑槽底部内壁固定连接有多个拉簧，且多个拉簧的顶端均与第一U型卡块的底部固定连接，所述第一U型卡块的底部固定连接有第一滑杆，所述第一滑杆的底端延伸至第一固定柱的下方并固定连接有底板，且底板的底部固定嵌装有第一压力感应器，第一压力感应器和底板均与竖向孔的底部内壁相碰触，所述第一固定柱内设有两个相对称的第一液压道，且第一液压道与液压槽相连通，所述第一液压道内滑动连接有第二滑杆，且第二滑杆的底端与底板的顶部固定连接，所述液压槽内滑动连接有第二U型卡块，且第二U型卡块的底部延伸至环形槽内。

优选的，所述连接板内设有多个圆槽，所述圆槽内滑动配合有圆板，所述圆板靠近河堤的一侧固定连接有微震传感器，且微震传感器的一端延伸至河堤内，通过将多个微震传感器分别延伸至河堤内不同位置，进而能够从不同方位监测河堤内部发生的轻微震动数据。

优选的，所述顶板的底部固定连接有多个固定锚，且固定锚的底部延伸至河堤内，通过固定锚能够将顶板与河堤进行固定，进而使第一固定柱向下滑动，能够使第一U型卡块和第二U型卡块将第二固定柱紧紧夹住，增加第一固定柱和第二固定柱的稳定性。

优选的，所述第二滑杆的顶端固定连接有活塞，且活塞与第一液压道密封滑动连接，所述第二U型卡块的顶部固定连接有密封板，且密封板与液压槽密封滑动连接，通过活塞和密封板能够增加第二滑杆与第一液压道和第二U型卡块与液压槽的密封性。

优选的，所述圆槽内设有橡胶塞，且橡胶塞的底部与圆板的顶部相碰触，通过橡胶塞能够封闭圆槽。

优选的，所述连接板的顶部一侧滑动连接有缓冲板，所述缓冲板靠近挡板的一侧固定连接有滑动杆，所述滑动杆的外壁套设有与缓冲板固定连接的减振弹簧，且减振弹簧的另一端与挡板固定连接，且滑动杆的另一端滑动贯穿挡板并滑动连接有转动板，且转动板的底部与河堤转动连接，河堤上的山石向下滚落，并推动缓冲板和滑动杆斜向下滑动，减振弹簧在缓冲板和滑动杆滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆在滑动时推动转动板进行转动，转动后的转动板能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。

优选的，所述滑动杆远离缓冲板的一端转动连接有转动滑块，且转动滑块的一侧与转动板滑动连接。

所述一种智能化水利工程结构安全监测系统的监测方法，它包括以下步骤：

S1、将第一固定柱插入竖向孔中，底板的底端与竖向孔的底部内壁相碰触，接着将第二固定柱插入横向孔中，第二固定柱的一端能够贯穿第一固定柱并延伸至空腔中，第二固定柱在插入横向孔的过程中梯形块受到横向孔内壁的阻挡处于滑动槽中，第一弹簧处于压缩状态，当梯形块移动至空腔中时，梯形块在第一弹簧的推力作用下向外侧滑动，刚好能够卡住空腔的内壁，将第二固定柱与河堤进行固定；

S2、当第二固定柱和河堤固定后，将第一固定柱先下方推动，并用固定锚将第一固定柱、顶板与河堤进行固定，在第一固定柱向下移动的过程中第一滑杆推动第一U型卡块向上方滑动，拉簧开始拉伸，第一U型卡块能够卡入环形槽中，另外第一固定柱在下移时能够使活塞推动第一液压道内的液压油向液压槽内涌去，液压油推动第二U型卡块向下方滑动，使第二U型卡块与第一U型卡块能够同时延伸至环形槽中，对第二固定柱进行卡合，将第一固定柱和第二固定柱进行固定；

S3、接着将连接板沿着顶板和第二滑槽的轨迹向一侧推动，第一滑块能够延伸至第二滑槽中，然后将微震传感器贯穿圆槽插入河堤中，并用橡胶塞将圆槽封盖，通过第二渗压计和第一渗压计能够监测河堤内的渗压值，第一压力感应器能够监测竖向孔的底部内壁对底板的压力，第二压力感应器能够监测河堤对挡板的压力，而微震传感器能够通过不同位置监测河堤内部发生的轻微震动；

S4、当第二渗压计和第一渗压计的渗压值接近，竖向孔的底部内壁对第一压力感应器的压力减小，河堤对第二压力感应器的压力增大，微震传感器监测到河堤内部发生的震动时，第二渗压计、第一渗压计、第一压力感应器、第二压力感应器和微震传感器将信号传输至监测终端，并由监测终端发出信号控制报警器，报警器发出报警，事先进行警戒和疏导人群，避免河堤发生滑坡造成较大的经济损失；

S5、当河堤发生滑坡时，河堤上的山石向下滚落，并推动缓冲板和滑动杆斜向下滑动，减振弹簧开始压缩，减振弹簧在缓冲板和滑动杆滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆在滑动时推动转动板进行转动，转动后的转动板能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。

与现有技术相比，本发明提供了一种智能化水利工程结构安全监测系统，具备以下有益效果：

1、该智能化水利工程结构安全监测系统的第二固定柱内设有两个相对称的滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有滑板，所述滑板靠近第二固定柱的一侧固定连接有多个第一弹簧，且多个第一弹簧的另一端均和滑动槽的一侧内壁固定连接，所述滑板远离第一弹簧的一侧固定连接有梯形块，且梯形块远离滑板的一端延伸至空腔内，梯形块通过第一弹簧的弹力作用下延伸至空腔中，通过梯形块能够将第二固定柱卡接在河堤中，防止河堤发生滑坡时第二固定柱从河堤中脱离。

2、该智能化水利工程结构安全监测系统的第一固定柱的一侧固定连接有多个第二渗压计，所述第二固定柱的顶部固定连接有多个第二渗压计，所述挡板靠近河堤的一侧固定连接有多个第二压力感应器，所述底板的底部固定连接有第一压力感应器，通过第一渗压计和第二渗压计能够监测河堤内不同位置的渗压值，通过第二压力感应器能够监测河堤对第二压力感应器的压力值，通过第一压力感应器能够监测竖向孔的底部内壁对第一压力感应器的压力值，进而能够全方位对河堤内部进行实时检测，监测数据精准，进而能够对多项数据进行分析提前做出预警。

3、该智能化水利工程结构安全监测系统的第一固定柱内至上而下设有液压槽、通孔和第一滑槽，且通孔分别与液压槽和第一滑槽相连通，所述液压槽内滑动连接有延伸至环形槽内的第二U型卡块，所述第一滑槽内滑动连接有延伸至环形槽内的第一U型卡块，通过第二U型卡块和第一U型卡块的配合能够将第一固定柱和第二固定柱进行固定，避免滑坡时第一固定柱和第二固定柱从河堤中滑出，导致第一渗压计、第二渗压计和第一压力感应器无法精准的进行测量。

4、该智能化水利工程结构安全监测系统通过第一固定柱和第二固定柱呈十字固定，能够增加河堤的稳定性，避免河堤轻易发生滑坡。

5、该智能化水利工程结构安全监测系统的连接板的顶部一侧滑动连接有缓冲板，所述缓冲板靠近挡板的一侧固定连接有滑动杆，所述滑动杆的外壁套设有与缓冲板固定连接的减振弹簧，且减振弹簧的另一端与挡板固定连接，且滑动杆的另一端滑动贯穿挡板并滑动连接有转动板，且转动板的底部与河堤转动连接，河堤上的山石向下滚落，并推动缓冲板和滑动杆斜向下滑动，减振弹簧在缓冲板和滑动杆滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆在滑动时推动转动板进行转动，转动后的转动板能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。

本发明结构简单，能够通过将第二固定柱与河堤固定增加第二固定柱的稳定性，且第二固定柱和第一固定柱进行连接不但能够使第一渗压计、第二渗压计和第一压力感应器在河堤内不同位置进行监测，还能够加强河堤的稳定性，且根据第二压力感应器、微震传感器、第一渗压计、第二渗压计和第一压力感应器能够全方位对河堤内部进行监测，获得精准的数据，方便监测终端对数据进行分析，提前预警。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的整体三维图；

图2为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的第一固定柱、挡板和第二固定柱整体三维图；

图3为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统第二固定柱的三维图；

图4为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统第二固定柱的部分剖视图；

图5为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的主视剖视图；

图6为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的A-A剖视图；

图7为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的B方向视图；

图8为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的C处放大图；

图9为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的D处放大图；

图10为本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统的E处放大图；

图11为实施例二中本发明提出的一种智能化水利工程结构安全监测系统河堤和挡板的部分剖视图。

图中：1、河堤；2、竖向孔；3、横向孔；4、第一固定柱；5、挡板；6、第二固定柱；7、空腔；8、滑动槽；9、滑板；10、梯形块；11、第一弹簧；12、第一滑槽；13、第一U型卡块；14、拉簧；15、环形槽；16、第一滑杆；17、底板；18、第一压力感应器；19、第一液压道；20、第二滑杆；21、液压槽；22、第二U型卡块；23、通孔；24、连接板；25、圆槽；26、圆板；27、微震传感器；28、顶板；29、第二滑槽；30、第一滑块；31、第一渗压计；32、第二渗压计；33、第二压力感应器；34、缓冲板；35、滑动杆；36、减振弹簧；37、转动板；38、活塞；39、密封板；40、橡胶塞；41、转动滑块；42、报警器；43、固定锚。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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。

实施例1：

参照图1-10，一种智能化水利工程结构安全监测系统，包括设置在河堤1顶部的顶板28，河堤1内分别设有两个相对称的竖向孔2和两个相对称的横向孔3，且竖向孔2和相邻的横向孔3相垂直连通，顶板28的底部通过螺栓固定连接有两个相对称的第一固定柱4，且第一固定柱4的底端延伸至竖向孔2中，河堤1内固定连接有挡板5，第一固定柱4靠近挡板5的一侧通过螺栓固定连接有多个第二渗压计32，挡板5靠近河堤1的一侧通过螺栓固定连接有两个相对称的第二固定柱6，且第二固定柱6远离挡板5的一端延伸至横向孔3内并滑动贯穿第一固定柱4，第二固定柱6的顶部通过螺栓固定连接有多个第一渗压计31，第二固定柱6内设有用于使第二固定柱6和河堤1进行固定的卡接组件，第一固定柱4内设有用于将第一固定柱4和第二固定柱6进行连接的连接组件，顶板28靠近挡板5的一侧滑动连接有两个相对称的连接板24，连接板24内设有多个圆槽25，圆槽25内滑动配合有圆板26，圆板26靠近河堤1的一侧通过螺栓固定连接有微震传感器27，且微震传感器27的一端延伸至河堤1内，通过将多个微震传感器27分别延伸至河堤1内不同位置，进而能够从不同方位监测河堤1内部发生的轻微震动数据，挡板5内设有第二滑槽29，连接板24靠近挡板5的一端通过螺栓固定连接有位于第二滑槽29内的第一滑块30，且第一滑块30与第二滑槽29滑动连接，顶板28的顶部通过螺栓固定连接有多个报警器42，挡板5靠近河堤1的一侧固定连接有多个第二压力感应器33，顶板28的底部通过螺栓固定连接有多个固定锚43，且固定锚43的底部延伸至河堤1内，通过固定锚43能够将顶板28与河堤1进行固定，进而使第一固定柱4向下滑动，能够使第一U型卡块13和第二U型卡块22将第二固定柱6紧紧夹住，增加第一固定柱4和第二固定柱6的稳定性。

本发明中，卡接组件包括设置第二固定柱6内的两个相对称的滑动槽8，河堤1内设有空腔7，且第二固定柱6远离挡板5的一端延伸至空腔7内，滑动槽8内滑动连接有滑板9，两个滑板9相互靠近的一侧均固定连接有多个第一弹簧11，且多个第一弹簧11的另一端均和滑动槽8的一侧内壁固定连接，滑板9远离第一弹簧11的一侧通过螺栓固定连接有梯形块10，且梯形块10远离滑板9的一端延伸至空腔7内，通过梯形块10能够将第二固定柱6卡接在河堤1中，防止河堤1发生滑坡时第二固定柱6从河堤1中脱离。

本发明中，连接组件包括至上而下依次设置在第一固定柱4内的液压槽21、通孔23和第一滑槽12，且通孔23分别与液压槽21和第一滑槽12相连通，第二固定柱6的一端贯穿通孔23，第二固定柱6的外壁设有位于通孔23内的环形槽15，第一滑槽12内滑动连接有第一U型卡块13，且第一U型卡块13的顶部延伸至环形槽15内，第一滑槽12底部内壁固定连接有多个拉簧14，且多个拉簧14的顶端均与第一U型卡块13的底部固定连接，第一U型卡块13的底部通过螺栓固定连接有第一滑杆16，第一滑杆16的底端延伸至第一固定柱4的下方并通过螺栓固定连接有底板17，且底板17的底部固定嵌装有第一压力感应器18，第一压力感应器18和底板17均与竖向孔2的底部内壁相碰触，第一固定柱4内设有两个相对称的第一液压道19，且第一液压道19与液压槽21相连通，第一液压道19内滑动连接有第二滑杆20，且第二滑杆20的底端与底板17的顶部通过螺栓固定连接，液压槽21内滑动连接有第二U型卡块22，且第二U型卡块22的底部延伸至环形槽15内，通过第二U型卡块22和第一U型卡块13的配合能够将第一固定柱4和第二固定柱6进行固定，避免滑坡时第一固定柱4和第二固定柱6从河堤1中滑出，导致第一渗压计31、第二渗压计32和第一压力感应器18无法精准的进行测量。

本发明中，通过第一固定柱4和第二固定柱6呈十字固定，能够增加河堤1的稳定性，避免河堤1轻易发生滑坡。

本发明中，通过第一渗压计31和第二渗压计32能够监测河堤1内不同位置的渗压值，通过第二压力感应器33能够监测河堤1对第二压力感应器33的压力值，通过第一压力感应器18能够监测竖向孔2的底部内壁对第一压力感应器18的压力值，进而能够全方位对河堤1内部进行实时检测，监测数据精准，进而能够对多项数据进行分析提前做出预警。

本发明中，第二滑杆20的顶端通过螺栓固定连接有活塞38，且活塞38与第一液压道19密封滑动连接，第二U型卡块22的顶部通过螺栓固定连接有密封板39，且密封板39与液压槽21密封滑动连接，通过活塞38和密封板39能够增加第二滑杆20与第一液压道19和第二U型卡块22与液压槽21的密封性。

本发明中，圆槽25内设有橡胶塞40，且橡胶塞40的底部与圆板26的顶部相碰触，通过橡胶塞40能够封闭圆槽25。

实施例2：

参照图1-11，一种智能化水利工程结构安全监测系统，包括设置在河堤1顶部的顶板28，河堤1内分别设有两个相对称的竖向孔2和两个相对称的横向孔3，且竖向孔2和相邻的横向孔3相垂直连通，顶板28的底部通过螺栓固定连接有两个相对称的第一固定柱4，且第一固定柱4的底端延伸至竖向孔2中，河堤1内固定连接有挡板5，第一固定柱4靠近挡板5的一侧通过螺栓固定连接有多个第二渗压计32，挡板5靠近河堤1的一侧通过螺栓固定连接有两个相对称的第二固定柱6，且第二固定柱6远离挡板5的一端延伸至横向孔3内并滑动贯穿第一固定柱4，第二固定柱6的顶部通过螺栓固定连接有多个第一渗压计31，第二固定柱6内设有用于使第二固定柱6和河堤1进行固定的卡接组件，第一固定柱4内设有用于将第一固定柱4和第二固定柱6进行连接的连接组件，顶板28靠近挡板5的一侧滑动连接有两个相对称的连接板24，连接板24内设有多个圆槽25，圆槽25内滑动配合有圆板26，圆板26靠近河堤1的一侧通过螺栓固定连接有微震传感器27，且微震传感器27的一端延伸至河堤1内，通过将多个微震传感器27分别延伸至河堤1内不同位置，进而能够从不同方位监测河堤1内部发生的轻微震动数据，挡板5内设有第二滑槽29，连接板24靠近挡板5的一端通过螺栓固定连接有位于第二滑槽29内的第一滑块30，且第一滑块30与第二滑槽29滑动连接，顶板28的顶部通过螺栓固定连接有多个报警器42，挡板5靠近河堤1的一侧固定连接有多个第二压力感应器33，顶板28的底部通过螺栓固定连接有多个固定锚43，且固定锚43的底部延伸至河堤1内，通过固定锚43能够将顶板28与河堤1进行固定，进而使第一固定柱4向下滑动，能够使第一U型卡块13和第二U型卡块22将第二固定柱6紧紧夹住，增加第一固定柱4和第二固定柱6的稳定性。

本发明中，卡接组件包括设置第二固定柱6内的两个相对称的滑动槽8，河堤1内设有空腔7，且第二固定柱6远离挡板5的一端延伸至空腔7内，滑动槽8内滑动连接有滑板9，两个滑板9相互靠近的一侧均固定连接有多个第一弹簧11，且多个第一弹簧11的另一端均和滑动槽8的一侧内壁固定连接，滑板9远离第一弹簧11的一侧通过螺栓固定连接有梯形块10，且梯形块10远离滑板9的一端延伸至空腔7内，通过梯形块10能够将第二固定柱6卡接在河堤1中，防止河堤1发生滑坡时第二固定柱6从河堤1中脱离。

本发明中，连接组件包括至上而下依次设置在第一固定柱4内的液压槽21、通孔23和第一滑槽12，且通孔23分别与液压槽21和第一滑槽12相连通，第二固定柱6的一端贯穿通孔23，第二固定柱6的外壁设有位于通孔23内的环形槽15，第一滑槽12内滑动连接有第一U型卡块13，且第一U型卡块13的顶部延伸至环形槽15内，第一滑槽12底部内壁固定连接有多个拉簧14，且多个拉簧14的顶端均与第一U型卡块13的底部固定连接，第一U型卡块13的底部通过螺栓固定连接有第一滑杆16，第一滑杆16的底端延伸至第一固定柱4的下方并通过螺栓固定连接有底板17，且底板17的底部固定嵌装有第一压力感应器18，第一压力感应器18和底板17均与竖向孔2的底部内壁相碰触，第一固定柱4内设有两个相对称的第一液压道19，且第一液压道19与液压槽21相连通，第一液压道19内滑动连接有第二滑杆20，且第二滑杆20的底端与底板17的顶部通过螺栓固定连接，液压槽21内滑动连接有第二U型卡块22，且第二U型卡块22的底部延伸至环形槽15内，通过第二U型卡块22和第一U型卡块13的配合能够将第一固定柱4和第二固定柱6进行固定，避免滑坡时第一固定柱4和第二固定柱6从河堤1中滑出，导致第一渗压计31、第二渗压计32和第一压力感应器18无法精准的进行测量。

本发明中，通过第一固定柱4和第二固定柱6呈十字固定，能够增加河堤1的稳定性，避免河堤1轻易发生滑坡。

本发明中，通过第一渗压计31和第二渗压计32能够监测河堤1内不同位置的渗压值，通过第二压力感应器33能够监测河堤1对第二压力感应器33的压力值，通过第一压力感应器18能够监测竖向孔2的底部内壁对第一压力感应器18的压力值，进而能够全方位对河堤1内部进行实时检测，监测数据精准，进而能够对多项数据进行分析提前做出预警。

本发明中，第二滑杆20的顶端通过螺栓固定连接有活塞38，且活塞38与第一液压道19密封滑动连接，第二U型卡块22的顶部通过螺栓固定连接有密封板39，且密封板39与液压槽21密封滑动连接，通过活塞38和密封板39能够增加第二滑杆20与第一液压道19和第二U型卡块22与液压槽21的密封性。

本发明中，圆槽25内设有橡胶塞40，且橡胶塞40的底部与圆板26的顶部相碰触，通过橡胶塞40能够封闭圆槽25。

本发明中，连接板24的顶部一侧滑动连接有缓冲板34，缓冲板34靠近挡板5的一侧通过螺栓固定连接有滑动杆35，滑动杆35的外壁套设有与缓冲板34固定连接的减振弹簧36，且减振弹簧36的另一端与挡板5固定连接，且滑动杆35的另一端滑动贯穿挡板5并滑动连接有转动板37，且转动板37的底部与河堤1转动连接，河堤1上的山石向下滚落，并推动缓冲板34和滑动杆35斜向下滑动，减振弹簧36在缓冲板34和滑动杆35滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆35在滑动时推动转动板37进行转动，转动后的转动板37能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。

本发明中，滑动杆35远离缓冲板34的一端转动连接有转动滑块41，且转动滑块41的一侧与转动板37滑动连接。

工作原理：将第一固定柱4插入竖向孔2中，底板17的底端与竖向孔2的底部内壁相碰触，接着将第二固定柱6插入横向孔3中，第二固定柱6的一端能够贯穿第一固定柱4并延伸至空腔7中，第二固定柱6在插入横向孔3的过程中梯形块10受到横向孔3内壁的阻挡处于滑动槽8中，第一弹簧11处于压缩状态，当梯形块10移动至空腔7中时，梯形块10在第一弹簧11的推力作用下向外侧滑动，刚好能够卡住空腔7的内壁，将第二固定柱6与河堤1进行固定，当第二固定柱6和河堤1固定后，将第一固定柱4先下方推动，并用固定锚43将第一固定柱4、顶板28与河堤1进行固定，在第一固定柱4向下移动的过程中第一滑杆16推动第一U型卡块13向上方滑动，拉簧14开始拉伸，第一U型卡块13能够卡入环形槽15中，另外第一固定柱4在下移时能够使活塞38推动第一液压道19内的液压油向液压槽21内涌去，液压油推动第二U型卡块22向下方滑动，使第二U型卡块22与第一U型卡块13能够同时延伸至环形槽15中，对第二固定柱6进行卡合，将第一固定柱4和第二固定柱6进行固定，接着将连接板24沿着顶板28和第二滑槽29的轨迹向一侧推动，第一滑块30能够延伸至第二滑槽29中，然后将微震传感器27贯穿圆槽25插入河堤1中，并用橡胶塞40将圆槽25封盖，通过第二渗压计32和第一渗压计31能够监测河堤1内的渗压值，第一压力感应器18能够监测竖向孔2的底部内壁对底板17的压力，第二压力感应器33能够监测河堤1对挡板5的压力，而微震传感器27能够通过不同位置监测河堤1内部发生的轻微震动，当第二渗压计32和第一渗压计31的渗压值接近，竖向孔2的底部内壁对第一压力感应器18的压力减小，河堤1对第二压力感应器33的压力增大，微震传感器27监测到河堤1内部发生的震动时，第二渗压计32、第一渗压计31、第一压力感应器18、第二压力感应器33和微震传感器27将信号传输至监测终端，并由监测终端发出信号控制报警器42，报警器42发出报警，事先进行警戒和疏导人群，避免河堤1发生滑坡造成较大的经济损失，当河堤1发生滑坡时，河堤1上的山石向下滚落，并推动缓冲板34和滑动杆35斜向下滑动，减振弹簧36开始压缩，减振弹簧36在缓冲板34和滑动杆35滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆35在滑动时推动转动板37进行转动，转动后的转动板37能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。

一种智能化水利工程结构安全监测系统的监测方法，它包括以下步骤：

S1、将第一固定柱4插入竖向孔2中，底板17的底端与竖向孔2的底部内壁相碰触，接着将第二固定柱6插入横向孔3中，第二固定柱6的一端能够贯穿第一固定柱4并延伸至空腔7中，第二固定柱6在插入横向孔3的过程中梯形块10受到横向孔3内壁的阻挡处于滑动槽8中，第一弹簧11处于压缩状态，当梯形块10移动至空腔7中时，梯形块10在第一弹簧11的推力作用下向外侧滑动，刚好能够卡住空腔7的内壁，将第二固定柱6与河堤1进行固定；

S2、当第二固定柱6和河堤1固定后，将第一固定柱4先下方推动，并用固定锚43将第一固定柱4、顶板28与河堤1进行固定，在第一固定柱4向下移动的过程中第一滑杆16推动第一U型卡块13向上方滑动，拉簧14开始拉伸，第一U型卡块13能够卡入环形槽15中，另外第一固定柱4在下移时能够使活塞38推动第一液压道19内的液压油向液压槽21内涌去，液压油推动第二U型卡块22向下方滑动，使第二U型卡块22与第一U型卡块13能够同时延伸至环形槽15中，对第二固定柱6进行卡合，将第一固定柱4和第二固定柱6进行固定；

S3、接着将连接板24沿着顶板28和第二滑槽29的轨迹向一侧推动，第一滑块30能够延伸至第二滑槽29中，然后将微震传感器27贯穿圆槽25插入河堤1中，并用橡胶塞40将圆槽25封盖，通过第二渗压计32和第一渗压计31能够监测河堤1内的渗压值，第一压力感应器18能够监测竖向孔2的底部内壁对底板17的压力，第二压力感应器33能够监测河堤1对挡板5的压力，而微震传感器27能够通过不同位置监测河堤1内部发生的轻微震动；

S4、当第二渗压计32和第一渗压计31的渗压值接近，竖向孔2的底部内壁对第一压力感应器18的压力减小，河堤1对第二压力感应器33的压力增大，微震传感器27监测到河堤1内部发生的震动时，第二渗压计32、第一渗压计31、第一压力感应器18、第二压力感应器33和微震传感器27将信号传输至监测终端，并由监测终端发出信号控制报警器42，报警器42发出报警，事先进行警戒和疏导人群，避免河堤1发生滑坡造成较大的经济损失；

S5、当河堤1发生滑坡时，河堤1上的山石向下滚落，并推动缓冲板34和滑动杆35斜向下滑动，减振弹簧36开始压缩，减振弹簧36在缓冲板34和滑动杆35滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆35在滑动时推动转动板37进行转动，转动后的转动板37能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。

然而，如本领域技术人员所熟知的第二压力感应器33、微震传感器27、第一压力感应器18、报警器42、第一渗压计31和第二渗压计32的工作原理和接线方法属于本技术领域常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能化水利工程结构安全监测系统，包括设置在河堤（1）顶部的顶板（28），其特征在于，所述河堤（1）内分别设有两个相对称的竖向孔（2）和两个相对称的横向孔（3），且竖向孔（2）和相邻的横向孔（3）相垂直连通，所述顶板（28）的底部固定连接有两个相对称的第一固定柱（4），且第一固定柱（4）的底端延伸至竖向孔（2）中，所述河堤（1）内固定连接有挡板（5），所述第一固定柱（4）靠近挡板（5）的一侧固定连接有多个第二渗压计（32），所述挡板（5）靠近河堤（1）的一侧固定连接有两个相对称的第二固定柱（6），且第二固定柱（6）远离挡板（5）的一端延伸至横向孔（3）内并滑动贯穿第一固定柱（4），所述第二固定柱（6）的顶部固定连接有多个第一渗压计（31），所述第二固定柱（6）内设有用于使第二固定柱（6）和河堤（1）进行固定的卡接组件，所述第一固定柱（4）内设有用于将第一固定柱（4）和第二固定柱（6）进行连接的连接组件，所述顶板（28）靠近挡板（5）的一侧滑动连接有两个相对称的连接板（24），所述挡板（5）内设有第二滑槽（29），所述连接板（24）靠近挡板（5）的一端固定连接有位于第二滑槽（29）内的第一滑块（30），且第一滑块（30）与第二滑槽（29）滑动连接，所述顶板（28）的顶部固定连接有多个报警器（42），所述挡板（5）靠近河堤（1）的一侧固定连接有多个第二压力感应器（33）；

所述卡接组件包括设置第二固定柱（6）内的两个相对称的滑动槽（8），所述河堤（1）内设有空腔（7），且第二固定柱（6）远离挡板（5）的一端延伸至空腔（7）内，所述滑动槽（8）内滑动连接有滑板（9），两个所述滑板（9）相互靠近的一侧均固定连接有多个第一弹簧（11），且多个第一弹簧（11）的另一端均和滑动槽（8）的一侧内壁固定连接，所述滑板（9）远离第一弹簧（11）的一侧固定连接有梯形块（10），且梯形块（10）远离滑板（9）的一端延伸至空腔（7）内；

所述连接组件包括至上而下依次设置在第一固定柱（4）内的液压槽（21）、通孔（23）和第一滑槽（12），且通孔（23）分别与液压槽（21）和第一滑槽（12）相连通，第二固定柱（6）的一端贯穿通孔（23），所述第二固定柱（6）的外壁设有位于通孔（23）内的环形槽（15），所述第一滑槽（12）内滑动连接有第一U型卡块（13），且第一U型卡块（13）的顶部延伸至环形槽（15）内，所述第一滑槽（12）底部内壁固定连接有多个拉簧（14），且多个拉簧（14）的顶端均与第一U型卡块（13）的底部固定连接，所述第一U型卡块（13）的底部固定连接有第一滑杆（16），所述第一滑杆（16）的底端延伸至第一固定柱（4）的下方并固定连接有底板（17），且底板（17）的底部固定嵌装有第一压力感应器（18），第一压力感应器（18）和底板（17）均与竖向孔（2）的底部内壁相碰触，所述第一固定柱（4）内设有两个相对称的第一液压道（19），且第一液压道（19）与液压槽（21）相连通，所述第一液压道（19）内滑动连接有第二滑杆（20），且第二滑杆（20）的底端与底板（17）的顶部固定连接，所述液压槽（21）内滑动连接有第二U型卡块（22），且第二U型卡块（22）的底部延伸至环形槽（15）内。

2.根据权利要求1所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统，其特征在于，所述连接板（24）内设有多个圆槽（25），所述圆槽（25）内滑动配合有圆板（26），所述圆板（26）靠近河堤（1）的一侧固定连接有微震传感器（27），且微震传感器（27）的一端延伸至河堤（1）内。

3.根据权利要求2所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统，其特征在于，所述顶板（28）的底部固定连接有多个固定锚（43），且固定锚（43）的底部延伸至河堤（1）内。

4.根据权利要求3所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统，其特征在于，所述第二滑杆（20）的顶端固定连接有活塞（38），且活塞（38）与第一液压道（19）密封滑动连接，所述第二U型卡块（22）的顶部固定连接有密封板（39），且密封板（39）与液压槽（21）密封滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统，其特征在于，所述圆槽（25）内设有橡胶塞（40），且橡胶塞（40）的底部与圆板（26）的顶部相碰触。

6.根据权利要求5所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统，其特征在于，所述连接板（24）的顶部一侧滑动连接有缓冲板（34），所述缓冲板（34）靠近挡板（5）的一侧固定连接有滑动杆（35），所述滑动杆（35）的外壁套设有与缓冲板（34）固定连接的减振弹簧（36），且减振弹簧（36）的另一端与挡板（5）固定连接，且滑动杆（35）的另一端滑动贯穿挡板（5）并滑动连接有转动板（37），且转动板（37）的底部与河堤（1）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统，其特征在于，所述滑动杆（35）远离缓冲板（34）的一端转动连接有转动滑块（41），且转动滑块（41）的一侧与转动板（37）滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种智能化水利工程结构安全监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将第一固定柱（4）插入竖向孔（2）中，底板（17）的底端与竖向孔（2）的底部内壁相碰触，接着将第二固定柱（6）插入横向孔（3）中，第二固定柱（6）的一端能够贯穿第一固定柱（4）并延伸至空腔（7）中，第二固定柱（6）在插入横向孔（3）的过程中梯形块（10）受到横向孔（3）内壁的阻挡处于滑动槽（8）中，第一弹簧（11）处于压缩状态，当梯形块（10）移动至空腔（7）中时，梯形块（10）在第一弹簧（11）的推力作用下向外侧滑动，刚好能够卡住空腔（7）的内壁，将第二固定柱（6）与河堤（1）进行固定；

S2、当第二固定柱（6）和河堤（1）固定后，将第一固定柱（4）先下方推动，并用固定锚（43）将第一固定柱（4）、顶板（28）与河堤（1）进行固定，在第一固定柱（4）向下移动的过程中第一滑杆（16）推动第一U型卡块（13）向上方滑动，拉簧（14）开始拉伸，第一U型卡块（13）能够卡入环形槽（15）中，另外第一固定柱（4）在下移时能够使活塞（38）推动第一液压道（19）内的液压油向液压槽（21）内涌去，液压油推动第二U型卡块（22）向下方滑动，使第二U型卡块（22）与第一U型卡块（13）能够同时延伸至环形槽（15）中，对第二固定柱（6）进行卡合，将第一固定柱（4）和第二固定柱（6）进行固定；

S3、接着将连接板（24）沿着顶板（28）和第二滑槽（29）的轨迹向一侧推动，第一滑块（30）能够延伸至第二滑槽（29）中，然后将微震传感器（27）贯穿圆槽（25）插入河堤（1）中，并用橡胶塞（40）将圆槽（25）封盖，通过第二渗压计（32）和第一渗压计（31）能够监测河堤（1）内的渗压值，第一压力感应器（18）能够监测竖向孔（2）的底部内壁对底板（17）的压力，第二压力感应器（33）能够监测河堤（1）对挡板（5）的压力，而微震传感器（27）能够通过不同位置监测河堤（1）内部发生的轻微震动；

S4、当第二渗压计（32）和第一渗压计（31）的渗压值接近，竖向孔（2）的底部内壁对第一压力感应器（18）的压力减小，河堤（1）对第二压力感应器（33）的压力增大，微震传感器（27）监测到河堤（1）内部发生的震动时，第二渗压计（32）、第一渗压计（31）、第一压力感应器（18）、第二压力感应器（33）和微震传感器（27）将信号传输至监测终端，并由监测终端发出信号控制报警器（42），报警器（42）发出报警，事先进行警戒和疏导人群，避免河堤（1）发生滑坡造成较大的经济损失；

S5、当河堤（1）发生滑坡时，河堤（1）上的山石向下滚落，并推动缓冲板（34）和滑动杆（35）斜向下滑动，减振弹簧（36）开始压缩，减振弹簧（36）在缓冲板（34）和滑动杆（35）滑动时能够起到缓冲作用，初步减缓滑坡的势能，且滑动杆（35）在滑动时推动转动板（37）进行转动，转动后的转动板（37）能够进一步减缓滑坡的势能，降低滑坡的危害程度。