CN209247274U - 一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置 - Google Patents

Abstract

一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，包括储水容器，储水容器内设有堰流计，堰流计用于测量储水容器内液面高度变化，所述堰流计连接数据采集仪，所述储水容器底部的排水口设有电控阀门，所述电控阀门连接计时控制模块。所述储水容器内设有防污管。本实用新型一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，通过手机APP或云端配置等多种方式，无须亲临现场即可实现对测量模块的控制并获取相关数据，降低了对操作者测量专业知识的要求，并降低了操作难度；改变了“渗流量被动测量”的现状，提高工作效率，减少人力成本。

Description

一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及水工建筑物安全运行监测技术领域，具体是一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置。

背景技术

水电站地下厂房，由于岩体裂隙发育、层间错动带等复杂的地质条件，在水库蓄水后高水头作用下产生渗流。其渗水来源主要有山体地下水、水库渗漏水、输水系统渗漏水等。渗流量是渗流场的一大特征要素，是反应工程渗流安全问题最为敏感的效应量，通过对渗流量进行监测，分析判断水工建筑物运行状态，是水工建筑物安全运行的重要安全保证手段之一。

目前地下厂房排水廊道渗流监测主要是采用量水堰和量杯读数的方式，存在以下问题：

1)、采用量水堰法，其渗流量监测范围1～300L/s，对于渗流量小于1L/s，则用量杯读数，两种方式均需人工读数记录，人工读数无法保证测量精度。因为观测环境多为昏暗潮湿的地下廊道，肉眼观测量水堰标尺，视觉误差和水雾偏光等复杂因素，均易造成读数存在较大误差。

2)、人工读数需读数员具有一定的测量专业知识，同时在层状廊道中进行多工作面观测，劳动强度大，工作效率较低；且不能进行实时及连续性观测，对渗流量变化情况，尤其是某一时段异常情况无法及时掌握。

3)、量水堰法监测记录的是某一片区域内渗流量情况，对于局部某一特殊点的渗流变化情况不能提供及时有效的监测数据。

发明内容

本实用新型提供一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，通过手机APP或云端配置等多种方式，无须亲临现场即可实现对测量模块的控制并获取相关数据，降低了对操作者测量专业知识的要求，并降低了操作难度；改变了“渗流量被动测量”的现状，提高工作效率，减少人力成本。

本实用新型采取的技术方案为：

一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，包括储水容器，储水容器内设有堰流计，堰流计用于测量储水容器内液面高度变化，所述堰流计连接数据采集仪，所述储水容器底部的排水口设有电控阀门，所述电控阀门连接计时控制模块。

所述储水容器内设有防污管。

所述储水容器通过变径接头连接有引流入口，引流入口用于收集渗水。

所述堰流计连接有一根通气电缆。

所述数据采集仪内设有存储模块、无线传输模块。

所述计时控制模块包括计时器、时控开关，时控开关用于控制储水容器内的渗水盛放。

所述储水容器安装在基座上，基座包括支架，支架底部设有可调垫脚，支架上部设有水平气泡。

所述数据采集仪内置有锂电池模块，锂电池模块为数据采集仪供电同时，能通过开关电源线为计时控制模块供电。

所述数据采集仪与手机APP或云端监测服务器连接。

本实用新型一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，技术效果如下：

1、本实用新型可实现远程控制和数据采集功能；通过手机APP或云端配置等多种方式，无须亲临现场即可实现对监测装置进行控制并获取相关数据，降低了对操作者测量专业知识的要求，并降低了操作难度，改变了“渗流量被动测量”的现状，提高工作效率，减少人力成本。

2、对某一局部渗漏点，可实现全天候渗流量变化情况记录与传输，测量数据实时存储可现场进行数据拷贝。通过具备4G无线传输与掉电保护功能，保证恶劣环境条件下数据安全不丢失。

3、本实用新型装置独特设计的引流入口，能实现对渗水的快速收集，并消除了渗水自身重力对渗流量测量精度的影响。

4、本实用新型装置自带锂电池模块进行供电，仅需对数据采集仪和时控开关供电，能耗较低，续航时间长。

5、渗流量数据能够实时上传至云端监测服务器，对异常流量进行特殊记录并发送预警信息，兼具安全预警功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本实用新型装置的结构示意图一。

图2为本实用新型装置的结构示意图二。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，基本原理为：

利用带有测量液面高度传感器(堰流计)的容器盛接渗水，将堰流计4接入数据采集仪5定时进行数据采集和传输，并采用时控开关控制容器内的渗水盛放，通过测量固定时间间隔容器内盛接的渗水确定渗流量。堰流计4采用BGK-4675LV精密水位计。

本实用新型装置包括储水容器1，储水容器1内设有堰流计4，堰流计4用于测量储水容器1内液面高度变化，所述堰流计4连接数据采集仪5，所述储水容器1底部的排水口7设有电控阀门，所述电控阀门连接计时控制模块6。

所述数据采集仪5内设有存储模块、无线传输模块、单片机处理器模块。单片机处理器模块分别连接存储模块、无线传输模块。所述数据采集仪5内置有锂电池模块，锂电池模块为数据采集仪5供电同时，能通过开关电源线14为计时控制模块6供电。存储模块采用三星SD卡MB-SS8G/CN；无线传输模块采用华为4g模块me909s-821；单片机处理器模块采用ATMEGA64单片机。

所述数据采集仪5与手机APP或云端监测服务器连接。数据采集仪5可实时自动采集堰流计4测值、存储数据，并进行无线传输。其内置系统建立传感器信号分布式采集、集中式管理的工作模式，实现现地操作和远程管理无缝切换的自动化监测系统，既满足现场标定、调试等现场管理功能，又可实现恶劣环境下的数据远程存储及操作。

所述储水容器1内设有防污管2，防止碎块落入下部堵塞排水口7。

所述储水容器1通过变径接头8连接有引流入口3，引流入口3可收集岩壁、顶拱等部位渗水。

所述堰流计4连接有一根通气电缆9，通气电缆9以克服大气压力对测值产生的影响，可实现高精度测量储水容器1内液面高度变化。储水容器1主要部件均采用不锈钢制造，适合各种恶劣环境中使用。

所述计时控制模块6包括计时器、时控开关，时控开关用于控制储水容器1内的渗水盛放。采用电子排水阀和时控开关配合使用，实现储水容器1的自动盛水和排水，并通过与数据采集仪5的时间同步，实现渗流自动测量。

所述储水容器1安装在基座10上，基座10包括支架11，支架11底部设有可调垫脚12，支架11上部设有水平气泡13。通过水平气泡13、可调垫脚12实现仪器调平，保证测量精度。

计算原理：

可控控制开关与数据采集仪5协同控制储水容器1内液面高度的观测，通过液面高度，计算测量时间间隔内的体积，通过下式计算流量(L/min)：

L＝V/T

式中：L＝渗流量(升/分钟)；

V＝π(R²-r²)H(R—盛水容器半径、r—堰流计半径为0.075m、H—盛水容器高度为0.62m)；

T＝时间间隔(分钟)。

Claims (9)

1.一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，包括储水容器（1），其特征在于：储水容器（1）内设有堰流计（4），堰流计（4）用于测量储水容器（1）内液面高度变化，所述堰流计（4）连接数据采集仪（5），所述储水容器（1）底部的排水口（7）设有电控阀门，所述电控阀门连接计时控制模块（6）。

2.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述储水容器（1）内设有防污管（2）。

3.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述储水容器（1）通过变径接头（8）连接有引流入口（3），引流入口（3）用于收集渗水。

4.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述堰流计（4）连接有一根通气电缆（9）。

5.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述数据采集仪（5）内设有存储模块、无线传输模块。

6.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述计时控制模块（6）包括计时器、时控开关，时控开关用于控制储水容器（1）内的渗水盛放。

7.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述储水容器（1）安装在基座（10）上，基座（10）包括支架（11），支架（11）底部设有可调垫脚（12），支架（11）上部设有水平气泡（13）。

8.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述数据采集仪（5）内置有锂电池模块，锂电池模块为数据采集仪（5）供电同时，能通过开关电源线（14）为计时控制模块（6）供电。

9.根据权利要求1所述一种用于水电站地下厂房的渗流自动监测装置，其特征在于：所述数据采集仪（5）与手机APP或云端监测服务器连接。