CN201974527U - 渗漏水库声纳探测仪 - Google Patents
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Abstract
一种渗漏水库声纳探测仪，其特征是它主要由水听器、信号处理电路和计算机组成，水听器的输出端与信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端通过串口通讯电路与计算机的输出端相连。本实用新型首次提出使用声纳技术解决水库渗漏的源头问题，借助声纳信号在水体中传播阻力小的特点，对水库渗漏入口的测量，从根本上改变了目前在水库除险加固中出现的被动局面。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水利设备，尤其是一种用于水库渗漏检测的仪器，具体地说是一种渗漏水库声纳探测仪。
背景技术
目前，全世界已建的15米以上的水库大坝数量：中国（22000）、美国（6510）、日本（2758）、印度（2600）、西班牙（1172）五国的水库数量约占全世界水库总量的80% 。新中国成立以来，我国累计兴建了87000多座水库，其中水利系统管理的83727座水库中，属三类病险水库有30413座，大型145座，占大型水库总数的42%；中型1118座，占中型水库总数的42%；小型29150座，占小型水库总数的36%。更为严重的是，很多病险水库，位于城镇的上游，是城镇头上的一“盆”水，一旦垮坝，将对城镇造成灭顶之灾。
1954年至今水库溃坝的数量达到3600座，平均每年溃坝70座；1973年溃坝水库高达500座；1975年8月特大暴雨造成淮河上游板桥、石漫滩两座大型在内的数十座水库漫顶垮坝，1100万亩农田和1100万人口受灾，死亡2.6万人，成为世界上最大的水库垮坝惨案。亟待对大坝渗漏源头的探测手段与方法进行深入的探讨与研究。
目前病险水库加固的主要实施措施包括：一、通过对大坝结构的渗流稳定计算、分析、制定不同渗流状态下的大坝安全防范指标。二、根据渗流介质场的差异，实施对电场、磁场、温度场、渗流场的直接或者间接测量，找到渗漏隐患的空间位置。三、大坝水泥灌浆和大坝截槽混凝土心墙加固等工程措施。以上三种方法在工程应用上主要表现如下不足：一、计算方法大多是一种理论上的指导，与实际工程操作有一定的距离。二、仪器测量方法，只是一种指导性的辅助手段，它不能够将渗漏通道的隐患定位，缩小到足够精确的程度。三、工程措施是大多数工程单位的最后选择手段，但它只能有条件的起到一定的除险加固效果，而且是与投入的巨额资金成正比的，少则百万、千万、多则上亿元、数亿元之多。
十二五规划初年，我国将水利建设作为头等大事，国家将投入4万亿资金进行水利建设，消除各类水库隐患，提高防洪等级，为了适应国家水利建设能需要，开发一种使用方便，成本低，探测效果好的水库渗漏探测仪就显得十分重要。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的水下渗漏探测难度大，成本高，效果差的问题，设计一种利用声纳信号主动探测水库渗漏，变被动为主动，能及时发现渗漏点的渗漏水库声纳探测仪。
本实用新型的技术方案是：
一种渗漏水库声纳探测仪，其特征是它主要由水听器、信号处理电路和计算机组成，水听器的输出端与信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端通过串口通讯电路与计算机的输出端相连。
所述的信号处理电路主要由信号放大电路、滤波电路、检波电路、门限比较电路、触发振荡电路和信号识别电路组成，信号放大电路的输入端作为信号处理电路的输入端与水听器的输出端相连，信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与检波电路的输入端相连，检波电路的输出端与门限比较电路的输入端相连，门限比较电路的输出端与触发振荡电路的输入端相连，触发振荡电路的输出端与信号识别电路的输入端相连，信号识别电路的输出端作用为信号处理电路的输出端与串口通讯电路的输入端相连。
本实用新型的有益效果：
本实用新型首次提出使用声纳技术解决水库渗漏的源头问题，借助声纳信号在水体中传播阻力小的特点，引入对水库渗漏入口的测量，从根本上改变了目前水库除险加固中出现的被动局面。
本实用新型结构简单，易于实现，而且制造成本较低，具有很好的推广价值。
附图说明
图1是本实用新型的电原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示。
一种渗漏水库声纳探测仪，它主要由水听器1、信号处理电路2和计算机3组成，水听器1的输出端与信号处理电路2的输入端相连，信号处理电路2的输出端通过串口通讯电路4与计算机3的输出端相连，如图1所示。所述的水听器1应选择频率范围与水库渗漏水所产生的声音相匹配的市售水听器，以防止与水下生物或波浪引起的声音的干扰，以提高探测的准确性，计算机3主要用于数据处理、存储和显示、打印等，串口通讯电路4可采用常见的或教科书上常用的电路加以实现。所述的信号处理电路2主要由信号放大电路5、滤波电路6、检波电路7、门限比较电路8、触发振荡电路9和信号识别电路10组成，信号放大电路5的输入端作为信号处理电路2的输入端与水听器1的输出端相连，信号放大电路5的输出端与滤波电路6的输入端相连，滤波电路6的输出端与检波电路7的输入端相连，检波电路7的输出端与门限比较电路8的输入端相连，门限比较电路8的输出端与触发振荡电路9的输入端相连，触发振荡电路9的输出端与信号识别电路10的输入端相连，信号识别电路10的输出端作用为信号处理电路2的输出端与串口通讯电路4的输入端相连，对于本领域的技术人员而言，所述的信号放大电路5、滤波电路6、检波电路7、门限比较电路8、触发振荡电路9和信号识别电路10均为很容易实现的电路，也可参照相应的教科书加以实现。本实用新型的水听器1听到被测水面以下有微小的渗漏水波动时，信号处理电路2立即将所听到的微弱信号进行放大、滤波、检波、门限比较、触发振荡、识别、编码、传送给计算机，经过计算机的数据采集、分析、计算、判断，显示并直接把水库渗漏的测量结果存储、打印出来。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种渗漏水库声纳探测仪，其特征是它主要由水听器、信号处理电路和计算机组成，水听器的输出端与信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端通过串口通讯电路与计算机的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的渗漏水库声纳探测仪，其特征是所述的信号处理电路主要由信号放大电路、滤波电路、检波电路、门限比较电路、触发振荡电路和信号识别电路组成，信号放大电路的输入端作为信号处理电路的输入端与水听器的输出端相连，信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与检波电路的输入端相连，检波电路的输出端与门限比较电路的输入端相连，门限比较电路的输出端与触发振荡电路的输入端相连，触发振荡电路的输出端与信号识别电路的输入端相连，信号识别电路的输出端作用为信号处理电路的输出端与串口通讯电路的输入端相连。
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