CN215639619U - 一种渗流量监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种渗流量监测装置，涉及水利水电工程技术领域，包括立杆；数据收集部件，所述数据收集部件包括量水堰计和雨量计，所述量水堰计用于测量集渗沟处的堰上水头数据，所述雨量计设置在所述立杆上，所述雨量计用于监测石坝的实时雨量；以及终端处理器，所述终端处理器设置在所述立杆，所述量水堰计和所述雨量计均电连接所述终端处理器。通过量水堰计实时测量出集渗沟处堰上水头数据并传输到终端处理器，由终端处理器根据设定好的计算公式计算出集水沟处的实测渗流量，然后再通过雨量计有效监测石坝日降水量、分时段降水量以及一次降水量的数据并传输给到终端处理器，由终端处理器处理并计算出石坝的实际渗流情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利水电工程技术领域，特别涉及一种渗流量监测装置。
背景技术
目前我国的小型水库星罗棋布，面之广、治理难度之大更是不言而喻，且普遍具有建设标准低下，现场安全管理水平低，基础资料少等特点，与现代水利工程规范化、精细化的管理要求尚有差距。尤其是大部分水库均没有建设完备的安全监测系统，导致无法实时的对水库的运行工况进行监测和预警。而建设了安全监测系统的，大部分水库的渗流量监测由于历史原因，没有实施坝体渗水和大坝表面排水系统的客水分离，导致客水汇入到集渗沟中，引起渗流量监测数据偏大，不能真实的反映土石坝的渗流量。
发明内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种渗流量监测装置，能够有效测量以及得到石坝的实际渗流情况。
根据本实用新型实施例的渗流量监测装置，包括立杆；数据收集部件，所述数据收集部件包括量水堰计和雨量计，所述量水堰计用于测量集渗沟处的堰上水头数据，所述雨量计设置在所述立杆上，所述雨量计用于监测石坝的实时雨量；以及终端处理器，所述终端处理器设置在所述立杆，所述量水堰计和所述雨量计均电连接所述终端处理器。
进一步的，所述量水堰计包括保护筒、浮子、导向件以及位移传感器组成，所述导向件设置在所述保护筒内，所述浮子活动连接于所述导向件内，通过所述导向件以限制所述浮子的运动路径，其中，所述位移传感器用于测量所述浮子的位移量，所述位移传感器电连接所述终端处理器。
进一步的，所述量水堰计的测量精度范围为0.5mm～1mm。
进一步的，所述立杆的顶端设有避雷针，所述立杆的底端设有防雷接地体，所述避雷针通过导线连接所述防雷接地体。
进一步的，所述雨量计为压电式雨量计。
进一步的，所述数据收集部件还包括用于观测集渗沟处的堰上水头和水流情况的摄录组件，所述摄录组件电连接所述终端处理器。
进一步的，所述摄录组件包括摄像头，所述摄像头的图像分辨率不低于1280×720。
进一步的，所述立杆的顶端还设有太阳能板，所述太阳能板用于给所述终端处理器补充电能。
基于上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，立杆作为安装的基准，数据收集部件包括量水堰计和雨量计，量水堰计用于测量集渗沟处的堰上水头数据，雨量计设置在立杆上，雨量计用于监测石坝的实时雨量，而终端处理器设置在立杆，量水堰计和雨量计均电连接终端处理器，通过量水堰计实时测量出集渗沟处堰上水头数据并传输到终端处理器，由终端处理器根据设定好的计算公式计算出集水沟处的实测渗流量，然后再通过雨量计有效监测石坝日降水量、分时段降水量以及一次降水量的数据并传输给到终端处理器，由终端处理器根据大数据分析得到的经验公式计算出降雨因素形成的非渗流量和入渗流量，最后石坝坝身的渗流量通过实测渗流量减去降雨因子形成的渗流量即可得出，采用本实用新型的装置能有效测量出用于计算石坝坝身渗流量的堰上水头数据以及降雨量数据，再将测到的数据归集到终端处理器，由终端处理器处理并计算出石坝坝身的渗流量，有效解决由于坝体渗水和大坝表面排水系统的客水无法分离的情况，导致客水汇入到集渗沟中，引起渗流量监测数据偏大，不能真实的反映土石坝的渗流量的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，本实施例中的渗流量监测装置包括立杆260、数据收集部件以及终端处理器210，立杆260作为安装的基准，数据收集部件包括量水堰计240和雨量计220，量水堰计240用于测量集渗沟100处的堰上水头数据，雨量计220设置在立杆260上，雨量计220用于监测石坝的实时雨量，而终端处理器210设置在立杆260上，量水堰计240和雨量计220均电连接终端处理器210，以形成一个用于测量并能准确计算出石坝坝身的渗流量装置。
其中，立杆260的顶端设有避雷针280，立杆260的底端设有防雷接地体270，避雷针280通过导线连接防雷接地体270，避雷针280和防雷接地体270组成了整个装置的防雷系统，用于保护设备在雷雨天气能够正常进行运作而不被雷击。将本实用新型实施例的装置设置在需测量的石坝时，首先在石坝坝脚集渗沟100的量水堰板110附近选取合适的位置，进行立杆260的基础开挖以及防雷接地体270的埋设，之后进行浇筑用于固定立杆260的基础，等立杆260稳定后进行数据收集部件以及终端处理器210的安装以及调试，调试完成即可开始进行测量运作。
关于量水堰计240，量水堰计240设于集渗沟100的上游处并靠近量水堰板110，量水堰计240通过在地下预埋的电线连接终端处理器210，以便，量水堰板110用于测量集渗沟100内的渗流，当通过量水堰槽的流量增加时，量水堰板110集水处的壅水高度H(也即堰上水头)会增加，壅水高度H和实测渗流量Q测之间存在一定的函数关系，若当量水堰板110的形状为直角三角形，则Q测＝1.4H2.5，若量水堰板110的形状为梯形，则Q测＝1.86bH1.5，其中b为堰坎的宽度，终端处理器里边编程有用于执行实测渗流量Q测的算法，用于快速算出实测渗流量Q测，相对应的，终端处理器210还编程有根据收集到的降雨量数据进行计算降雨因子形成的渗流量的算法。优选的，量水堰计240的测量精度范围为0.5mm～1mm，以便更加精确地计算出实测渗流量。
具体的，量水堰计240包括保护筒、浮子、导向件以及位移传感器组成，导向件设置在保护筒内，浮子活动连接于导向件内，通过导向件以限制浮子的运动路径，其中，位移传感器用于测量浮子的位移量，位移传感器电连接终端处理器210。当降雨天气时，集渗沟100处的渗水流量会增加，导向件内的浮子在水的作用下被推高产生位移，通过位移传感器测量出浮子的位移量从而实现记录壅水高度H的变化。
优选的，雨量计220为压电式雨量计，以便更加精确地观测日降水量、分时段降水量和一次降水量。
本实施例中，数据收集部件还包括用于观测集渗沟100处的堰上水头和水流情况的摄录组件230，摄录组件230电连接终端处理器210，具体的，摄录组件230包括摄像头，摄像头的图像分辨率不低于1280×720，通过摄像头监测量水堰板110后的实时视频或分时段图像，并传输给到终端处理器210，以便通过终端处理器210的无线发射模块发送到用户终端，方便用户通过远程观测录像或图片的方式直观观测石坝后的渗流情况，从整体上核对渗流量数据的准确性。
其中，立杆260的顶端还设有太阳能板250，太阳能板用于给终端处理器210补充电能，需说明的是，终端处理器210的内部还设有储存电能的蓄电池，蓄电池给整个装置供电，而太阳能板250则作为补充电能的模块，通过白天阳光的照射产生电能并储存到蓄电池内，以便整个装置能够持续不断的进行运作，方便装置广泛使用在无市电接入的水库。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种渗流量监测装置，其特征在于：包括
立杆(260)；
数据收集部件，所述数据收集部件包括量水堰计(240)和雨量计(220)，所述量水堰计(240)用于测量集渗沟(100)处的堰上水头数据，所述雨量计(220)设置在所述立杆(260)上，所述雨量计(220)用于监测石坝的实时雨量；以及
终端处理器(210)，所述终端处理器(210)设置在所述立杆(260)，所述量水堰计(240)和所述雨量计(220)均电连接所述终端处理器(210)。
2.根据权利要求1所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述量水堰计(240)包括保护筒、浮子、导向件以及位移传感器组成，所述导向件设置在所述保护筒内，所述浮子活动连接于所述导向件内，通过所述导向件以限制所述浮子的运动路径，其中，所述位移传感器用于测量所述浮子的位移量，所述位移传感器电连接所述终端处理器(210)。
3.根据权利要求1所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述量水堰计(240)的测量精度范围为0.5mm～1mm。
4.根据权利要求1所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述立杆(260)的顶端设有避雷针(280)，所述立杆(260)的底端设有防雷接地体(270)，所述避雷针(280)通过导线连接所述防雷接地体(270)。
5.根据权利要求1所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述雨量计(220)为压电式雨量计。
6.根据权利要求1所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述数据收集部件还包括用于观测集渗沟(100)处的堰上水头和水流情况的摄录组件(230)，所述摄录组件(230)电连接所述终端处理器(210)。
7.根据权利要求6所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述摄录组件(230)包括摄像头，所述摄像头的图像分辨率不低于1280×720。
8.根据权利要求1所述的渗流量监测装置，其特征在于：所述立杆(260)的顶端还设有太阳能板(250)，所述太阳能板用于给所述终端处理器(210)补充电能。
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2021
- 2021-08-31 CN CN202122084859.3U patent/CN215639619U/zh active Active
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