CN212807040U - 一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，包括观测墩、测绘组件，在心墙中轴线位置的观测墩上安装测绘组件，根据观测所需高度可以选择组合安装A部件及B部件进行调整，棱镜卡槽中的电路板在供电电池的供电下，无线连接北斗卫星。本实用新型监测装置，电路板上水平监测模块将收集的数据通过信号发送模块上传至北斗卫星，北斗卫星定位观测点位置结合数据经行整理计算，回传至地面，信号接收模块接收到回传信息后，通过信号处理模块处理并上传至中心服务器，工作站与中心服务器的数据库连接，对数据进行分析和监测，通过预警系统进行预警，从而做到对水坝坝顶心墙水平位移数据情况做到实时的收集监测以及有效预警。

Description

一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置

技术领域

本实用新型涉及大坝水平监测技术领域，具体为一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置。

背景技术

近几年来，我国建立了许多砾石土心墙堆石坝，包括糯扎渡水电站、长河坝水电站等，目前在建的两河口水电站、双江口水电站均属于该类坝型。对于此类型的大型水电工程，水坝的安全监测工作则至关重要。目前现有技术中，对于砾石土心墙堆石坝而言，坝顶心墙水平位移观测多采用传统的人工观测记录数据的方式，该监测方法数据收集麻烦，且无法做到对于水坝心墙的数据做到实时监控，无法实时观测水坝心墙的状态，从而无法精确测得可靠的坝体变形状态数据或变化趋势，从而影响水坝的安全监测工作进行。

针对这些缺陷，设计一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，具有连系北斗卫星对水坝心墙数据实时监测的优点，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，包括观测墩、强制对中基座、测绘基座和坝顶，所述观测墩固定连接于坝顶的心墙中轴线上，所述强制对中基座安装于观测墩的顶部，与强制对中基座相匹配的测绘基座可拆卸连接在强制对中基座顶部，测绘基座连接测绘组件；

所述测绘组件包括水平调整基座、第一水平仪、连接器底座、A部件、B部件、凸台、棱镜卡槽和第二水平仪，所述水平调整基座安装于测绘基座顶面上，第一水平仪连接在水平调整基座上，水平调整基座上安装有连接器底座，连接器底座中部设有固定槽孔，所述A部件通过该槽孔与连接器底座和水平调整基座固定一体，A部件和B部件之间通过丝扣连接，B部件上设置可移动拆卸的凸台，所述第二水平仪安装在凸台上与之相匹配的槽中，B部件顶端通过丝扣固定用于安装棱镜镜头的棱镜卡槽，棱镜卡槽中设有电路板和供电电池；

所述电路板上焊接有水平监测模块、信号发送模块、信号接收模块和信号处理模块，所述坝顶上设置与北斗卫星无线信号连接的中心服务器、工作站和预警系统；所述水平监测模块的输出端电连接信号发送模块的输入端，信号发送模块的输出端电连接北斗卫星，北斗卫星电连接信号接收模块的输入端，信号接收模块的输出端电连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端电连接中心服务器的输入端，中心服务器的输出端电连接工作站，工作站电连接预警系统；所述供电电池输出端电连接水平监测模块、信号发送模块、信号接收模块和信号处理模块的输入端。

优选的，所述A部件和B部件为同轴杆体，且截面圆直径相同。

优选的，所述水平调整基座的平台侧面设有凸出台，第一水平仪安装于凸出台上。

优选的，所述凸台通过螺栓安装于A部件或B部件上。

优选的，所述供电电池通过卡扣安装于棱镜卡槽内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，在水坝坝顶心墙中轴线位置的观测墩上安装测绘组件，根据观测所需仪器高度可以选择组合安装A部件及B部件进行调整，棱镜卡槽中的电路板在供电电池的供电下，电路板上上的水平监测模块将测绘仪器观测收集的数据通过信号发送模块上传至北斗卫星，北斗卫星定位观测点位置结合数据经行整理计算后，回传至地面，信号发送模块接收到回传信息后，通过信号处理模块进行处理并上传至中心服务器储存，工作站与中心服务器的数据库连接，对水坝心墙的数据做到分析和监测，通过预警系统进行预警，从而做到对水坝坝顶心墙水平位移数据情况做到实时的收集监测以及有效预警。

附图说明

图1为本实用新型的水坝截面图；

图2为本实用新型的测绘组件平面图；

图3为本实用新型的凸台结构示意图；

图4为本实用新型的棱镜卡槽截面图；

图5为本实用新型的模块连接图。

图中：1、测绘组件；2、观测墩；3、强制对中基座；4、测绘基座；5、水平调整基座；6、第一水平仪；7、连接器底座；8、A部件；9、B部件；10、凸台；11、棱镜卡槽；12、第二水平仪；13、电路板；14、供电电池；15、水平监测模块；16、信号发送模块；17、信号接收模块；18、信号处理模块；19、北斗卫星；20、中心服务器；21、工作站；22、坝顶；23、预警系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，包括观测墩2、强制对中基座3、测绘基座4和坝顶22，观测墩2固定连接于坝顶22的心墙中轴线上，强制对中基座3安装于观测墩2的顶部，与强制对中基座3相匹配的测绘基座4可拆卸连接在强制对中基座3顶部，测绘基座4连接测绘组件1，可拆卸连接可以使得本实用新型的安装和维护更加灵活和便捷，避免监测数据的准确性因为元件破损或老化而受到影响。

请参阅图3-4，测绘组件1包括水平调整基座5、第一水平仪6、连接器底座7、A部件8、B部件9、凸台10、棱镜卡槽11和第二水平仪12，水平调整基座5安装于测绘基座4顶面上，水平调整基座5的平台侧面设有凸出台，第一水平仪6则安装于此凸出台上，水平调整基座5在安装或维护本监测装置时，可以根据第一水平仪6的测绘数据用于对监测装置的水平进行校正，以确保心墙水平监测数据的准确性，水平调整基座5上安装有连接器底座7，连接器底座7中部设有固定槽孔，A部件8通过该槽孔与连接器底座7和水平调整基座5固定一体，A部件8和B部件9之间通过丝扣连接，A部件8和B部件9为同轴杆体，且截面圆直径相同，B部件9上设置可移动拆卸的凸台10，第二水平仪12安装在凸台10上与之相匹配的槽中，凸台10可通过螺栓安装于A部件8或B部件9上，当A部件8高度不足时，可以通过丝扣将B部件9安装在A部件8的上方，再在B部件9上安装棱镜卡槽11，此设计可以大大提高使用的灵活性，B部件9顶端通过丝扣固定用于安装棱镜镜头的棱镜卡槽11，棱镜卡槽11中设有电路板13和供电电池14，供电电池14通过卡扣安装于棱镜卡槽11内，可以在电量不足时取出更换，以确保实时对水坝心墙的数据进行监测、收集和上传。

请参阅图5，电路板13上焊接有水平监测模块15、信号发送模块16、信号接收模块17和信号处理模块18，坝顶22上设置与北斗卫星19无线信号连接的中心服务器20、工作站21和预警系统23；水平监测模块15的输出端电连接信号发送模块16的输入端，信号发送模块16的输出端电连接北斗卫星19，水平监测模块15收集测绘监测所获得的数据，通过信号发送模块16将数据实时传送给北斗卫星19从而对水坝心墙的数据进行实时的收集整理，北斗卫星19电连接信号接收模块17的输入端，信号接收模块17的输出端电连接信号处理模块18的输入端，信号处理模块18的输出端电连接中心服务器20的输入端，北斗卫星19对收集到的数据进行接受、计算和整理后，将数据重新传送回地面，信号接收模块17对其发送回来的信息进行无线接收，通过信号处理模块18对信号数据进行处理后发送到中心服务器20进行统一保存，中心服务器20的输出端电连接工作站21，工作站21电连接预警系统23，工作站21与中心服务器20的数据库连接，对水坝心墙的数据做到分析和监测，心墙水平位移数据变动或一定的趋势，会通过预警系统23进行警报预警，从而做到对于水坝可能存在的安全隐患或其他问题做到及时的预警；供电电池14输出端电连接水平监测模块15、信号发送模块16、信号发送模块16和信号处理模块18的输入端，供电电池14对电路板13上的各模块进行电量供给，保证该使用新型长期稳定运行，对数据进行实时监测。

工作原理：监测装置安装于水坝的观测墩2上，对于水坝心墙的水平位移数据进行实时收集，在电路板13的控制下，各模块连系北斗卫星19对收集的数据进行整理计算，统一上传至中心服务器20，对数据进行分析和监测，出现异常或波动趋势后，通过预警系统23进行提前的预警，从而做到对水坝坝顶22心墙水平位移数据情况做到实时的收集监测以及有效预警。

综上，该基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，在水坝坝顶22心墙中轴线位置的观测墩2上安装测绘组件1，根据观测所需仪器高度可以选择组合安装A部件8及B部件9进行调整，棱镜卡槽11中的电路板13在供电电池14的供电下，电路板上13上的水平监测模块15将测绘仪器观测收集的数据通过信号发送模块16上传至北斗卫星19，北斗卫星19定位观测点位置结合数据经行整理计算后，回传至地面，信号接收模块17接收到回传信息后，通过信号处理模块18进行处理并上传至中心服务器20储存，工作站21与中心服务器20的数据库连接，对水坝心墙的数据做到分析和监测，通过预警系统23进行预警，从而做到对水坝坝顶22心墙水平位移数据情况做到实时的收集监测以及有效预警。

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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，包括观测墩(2)、强制对中基座(3)、测绘基座(4)和坝顶(22)，其特征在于：所述观测墩(2)固定连接于坝顶(22)的心墙中轴线上，所述强制对中基座(3)安装于观测墩(2)的顶部，与强制对中基座(3)相匹配的测绘基座(4)可拆卸连接在强制对中基座(3)顶部，测绘基座(4)连接测绘组件(1)；

所述测绘组件(1)包括水平调整基座(5)、第一水平仪(6)、连接器底座(7)、A部件(8)、B部件(9)、凸台(10)、棱镜卡槽(11)和第二水平仪(12)，所述水平调整基座(5)安装于测绘基座(4)顶面上，第一水平仪(6)连接在水平调整基座(5)上，水平调整基座(5)上安装有连接器底座(7)，连接器底座(7)中部设有固定槽孔，所述A部件(8)通过该槽孔与连接器底座(7)和水平调整基座(5)固定一体，A部件(8)和B部件(9)之间通过丝扣连接，B部件(9)上设置可移动拆卸的凸台(10)，所述第二水平仪(12)安装在凸台(10)上与之相匹配的槽中，B部件(9)顶端通过丝扣固定用于安装棱镜镜头的棱镜卡槽(11)，棱镜卡槽(11)中设有电路板(13)和供电电池(14)；

所述电路板(13)上焊接有水平监测模块(15)、信号发送模块(16)、信号接收模块(17)和信号处理模块(18)，所述坝顶(22)上设置与北斗卫星(19)无线信号连接的中心服务器(20)、工作站(21)和预警系统(23)；所述水平监测模块(15)的输出端电连接信号发送模块(16)的输入端，信号发送模块(16)的输出端电连接北斗卫星(19)，北斗卫星(19)电连接信号接收模块(17)的输入端，信号接收模块(17)的输出端电连接信号处理模块(18)的输入端，信号处理模块(18)的输出端电连接中心服务器(20)的输入端，中心服务器(20)的输出端电连接工作站(21)，工作站(21)电连接预警系统(23)；所述供电电池(14)输出端电连接水平监测模块(15)、信号发送模块(16)、信号接收模块(17)和信号处理模块(18)的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，其特征在于：所述A部件(8)和B部件(9)为同轴杆体，且截面圆直径相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，其特征在于：所述水平调整基座(5)的平台侧面设有凸出台，第一水平仪(6)安装于凸出台上。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，其特征在于：所述凸台(10)通过螺栓安装于A部件(8)或B部件(9)上。

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗的水坝坝顶心墙水平位移监测装置，其特征在于：所述供电电池(14)通过卡扣安装于棱镜卡槽(11)内。

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