CN114166169A - 一种橡胶水坝外形测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶水坝外形测量装置，包括岸堤，所述岸堤底部固定连接有橡胶坝，所述橡胶坝侧壁上固定安装有若干个惯性测量单元，同一行的所述惯性测量单元的壳体之间固定连接有防水连接软管，所述防水连接软管内部穿设有线缆，所述线缆的两端均电性连接在惯性测量单元内部的电路板上，同一行的其中一端的惯性测量单元通过线缆电性连接在岸堤上的控制箱上，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑进行数据连接，本发明通过惯性测量单元对橡胶坝的姿态进行测量，能够实时检测水坝运行过程中其随外形改变引起的位置变化，得到水坝当前的外形信息，精度高，结构简单，能够保证橡胶坝安全运行，便于工作人员及时发现橡胶坝的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶水坝外形测量技术领域，具体是一种橡胶水坝外形测量装置。
背景技术
橡胶水坝是一种用合成纤维织物做受力骨架、内外涂敷橡胶保护层的袋式挡水升降坝。橡胶坝袋锚固在河道的基础底板上，用水或空气向坝袋进行充填或充胀，形成挡水坝体。橡胶坝与常规闸坝相比具有造价低、施工周期非常短、色彩和造型优美等特征，广泛应用在用于河道景观建设等场景下。
目前橡胶坝在使用过程中对橡胶坝体充水或者充气后的坝体形状缺乏准确的数据，尤其是对于当前橡胶坝的高度的信息，无法对水坝的高度进行准确的控制。目前采用的方法是记录橡胶坝袋设计过程中在不同充水/充气量下的外形数据，在实际运行时根据充水/充气量推算出当前水坝的外形和高度信息。该方法有两个缺点，一方面橡胶坝在充水/充气前本身残留一定的水或气体，对充水/充气后水或气体的量测量的误差较大，另一方面无法感知到橡胶水坝蓄水的过程中受上游水的压力影响产生的形变过程对橡胶坝外形和高度的影响。
针对上述问题，现在设计一种改进的橡胶水坝外形测量装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种橡胶水坝外形测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种橡胶水坝外形测量装置，包括岸堤，所述岸堤底部固定连接有用于拦水的橡胶坝，所述橡胶坝侧壁上固定安装有若干个用于测量橡胶坝姿态和高度的惯性测量单元，同一行的所述惯性测量单元的壳体之间固定连接有防水连接软管，所述防水连接软管内部穿设有用于对惯性测量单元检测的数据进行传输的线缆，所述线缆的两端均电性连接在惯性测量单元内部的电路板上，同一行的其中一端的惯性测量单元通过线缆电性连接在岸堤上的控制箱上，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑进行数据连接。
作为本发明进一步的方案：所述惯性测量单元的内部设置有三个用于感受橡胶坝相对于地垂线加速度分量的加速度传感器和三个用于感受橡胶坝角度信息的角速度传感器，所述惯性测量单元内部安装有两个用于对加速度传感器和角速度传感器测量的模拟量转换为数字信息的A/D转换器，所述A/D转换器的输入端通过线缆与加速度传感器和角速度传感器的输出端电性连接。
所述惯性测量单元内部安装有两个用于分别存储加速度传感器和角速度传感器信息的E/EPROM存储器，所述E/EPROM存储器的输入端与A/D转换器的输出端通过线缆电性连接，所述E/EPROM存储器的输出端与A/D转换器的输出端均通过线缆与水坝控制箱连接，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑连接。
作为本发明再进一步的方案：所述惯性测量单元的壳体侧壁上固定连接有用于防止水进入到惯性测量单元的壳体内部的防水膜。
作为本发明再进一步的方案：所述防水连接软管的侧壁上固定连接有用于对防水连接软管进行固定的管箍。
作为本发明再进一步的方案：所述管箍通过黏贴的方式固定连接在橡胶坝的侧壁上。
作为本发明再进一步的方案：所述惯性测量单元之间的距离为1米。
作为本发明再进一步的方案：所述惯性测量单元之间的距离为2米。
作为本发明再进一步的方案：所述A/D转换器的型号为AD7716BS。
作为本发明再进一步的方案：所述E/EPROM存储器的型号为X25650S8I5V。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过惯性测量单元对橡胶坝的姿态进行测量，能够实时检测水坝运行过程中其随外形改变引起的位置变化，得到水坝当前的外形信息，精度高，结构简单，能够保证橡胶坝安全运行，便于工作人员及时发现橡胶坝的安全隐患，提高橡胶坝的运行效率，便于使用者使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中防水连接软管的结构示意图。
图3为本发明中惯性测量单元的原理框图。
其中：1、岸堤；2、橡胶坝；3、惯性测量单元；4、防水连接软管；5、线缆。
具体实施方式
请参阅图1-图3，本发明实施例中，一种橡胶水坝外形测量装置，包括岸堤1，所述岸堤1底部固定连接有用于拦水的橡胶坝2，所述橡胶坝2侧壁上固定安装有若干个用于测量橡胶坝2姿态和高度的惯性测量单元3，所述惯性测量单元3之间的间距为1-2米，同一行的所述惯性测量单元3的壳体之间固定连接有防水连接软管4，所述防水连接软管4内部穿设有用于对惯性测量单元3检测的数据进行传输的线缆5，所述线缆5的两端均电性连接在惯性测量单元3内部的电路板上，同一行的其中一端的惯性测量单元3通过线缆5电性连接在岸堤1上的控制箱上，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑进行数据连接。
使用时，惯性测量单元3将对橡胶坝2的姿态和高度进行测量，惯性测量单元3将测量的数据通过防水连接软管4内部的线缆5传送到控制箱上，控制箱将数据传送到控制室的电脑上，电脑将各个惯性测量单元3的位置信息与橡胶坝2在不同环境下的实验/仿真记录的数据库中数据进行比对，确定当前各个惯性测量单元3的位置分布下橡胶坝2的外形信息，进而得到橡胶坝2的姿态和高度信息。
所述惯性测量单元3的内部设置有三个用于感受橡胶坝2相对于地垂线加速度分量的加速度传感器和三个用于感受橡胶坝2角度信息的角速度传感器，所述惯性测量单元3内部安装有两个用于对加速度传感器和角速度传感器测量的模拟量转换为数字信息的A/D转换器，所述A/D转换器的输入端通过线缆与加速度传感器和角速度传感器的输出端电性连接。
所述惯性测量单元3内部安装有两个用于分别存储加速度传感器和角速度传感器信息的E/EPROM存储器，所述E/EPROM存储器的输入端与A/D转换器的输出端通过线缆电性连接，所述E/EPROM存储器的输出端与A/D转换器的输出端均通过线缆与水坝控制箱连接，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑连接，从而使电脑接收到A/D转换器转换输出的信息，同时能够读取E/EPROM存储器上一次存储的橡胶坝2的姿态信息。
本发明的工作原理是：
使用时，控制室内的电脑先通过线缆读取各个惯性测量单元3内部E/EPROM存储器内的信息，并以此作为初始信息，然后将橡胶坝2内部加水或充气。
惯性测量单元3内部的加速度传感器对橡胶坝2相对于地垂线的加速度分量进行检测，惯性测量单元3内部的角速度传感器对橡胶坝2的角度信息，然后加速度传感器和角速度传感器将测量的信息传输到A/D转换器上，A/D转换器将加速度传感器和角速度传感器测量的模拟量信号转换为数字量信号，A/D转换器将数字量信号输送到E/EPROM存储器内，同时A/D转换器将数字量信号通过控制箱输送到控制室内的电脑内，电脑将各个惯性测量单元3的位置信息与橡胶坝2在不同环境下的实验/仿真记录的数据库中数据进行比对，确定当前各个惯性测量单元3的位置分布下橡胶坝2的外形信息，进而得到橡胶坝2的姿态和高度信息。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
Claims (9)
1.一种橡胶水坝外形测量装置，包括岸堤(1)，所述岸堤(1)底部固定连接有用于拦水的橡胶坝(2)，其特征在于，所述橡胶坝(2)侧壁上固定安装有若干个用于测量橡胶坝(2)姿态和高度的惯性测量单元(3)，同一行的所述惯性测量单元(3)的壳体之间固定连接有防水连接软管(4)，所述防水连接软管(4)内部穿设有用于对惯性测量单元(3)检测的数据进行传输的线缆(5)，所述线缆(5)的两端均电性连接在惯性测量单元(3)内部的电路板上，同一行的其中一端的惯性测量单元(3)通过线缆(5)电性连接在岸堤(1)上的控制箱上，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑进行数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述惯性测量单元(3)的内部设置有三个用于感受橡胶坝(2)相对于地垂线加速度分量的加速度传感器和三个用于感受橡胶坝(2)角度信息的角速度传感器，所述惯性测量单元(3)内部安装有两个用于对加速度传感器和角速度传感器测量的模拟量转换为数字信息的A/D转换器，所述A/D转换器的输入端通过线缆与加速度传感器和角速度传感器的输出端电性连接；
所述惯性测量单元(3)内部安装有两个用于分别存储加速度传感器和角速度传感器信息的E/EPROM存储器，所述E/EPROM存储器的输入端与A/D转换器的输出端通过线缆电性连接，所述E/EPROM存储器的输出端与A/D转换器的输出端均通过线缆与水坝控制箱连接，所述控制箱通过线缆与控制室内的电脑连接。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述惯性测量单元(3)的壳体侧壁上固定连接有用于防止水进入到惯性测量单元(3)的壳体内部的防水膜。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述防水连接软管(4)的侧壁上固定连接有用于对防水连接软管(4)进行固定的管箍。
5.根据权利要求4所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述管箍通过黏贴的方式固定连接在橡胶坝(2)的侧壁上。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述惯性测量单元(3)之间的距离为1米。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述惯性测量单元(3)之间的距离为2米。
8.根据权利要求2所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述A/D转换器的型号为AD7716BS。
9.根据权利要求2所述的一种橡胶水坝外形测量装置，其特征在于，所述E/EPROM存储器的型号为X25650S8I5V。
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