CN220380455U - 一种水库大坝变形监测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水库大坝变形监测设备，包括接片，接片的四侧设置有支撑腿，支撑腿的底部设置有连接块，连接块的底部设置有可插入水库大坝面上的插接装置，接片内设有插接槽，相邻的接片之间设置有半导体电阻抗且半导体电阻抗的两端设置在相邻的接片内设的插接槽内。半导体电阻抗会发生弯曲形变，使得反馈至PC端的阻抗值发生变化，进而通过PC端反映水库大坝变形的情况，根据阻抗值变化大小反应水库大坝变形情况，反应灵敏。通过PC端软件显示界面，对应反馈阻抗值变化的阻抗值反馈单元的编号，查到其GPS定位坐标值，再配合GPS定位器找到该处的阻抗值反馈单元，进而找到水库大坝变形区域。本实用新型适合变形量较小的水库坝面的变形监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利设施变形监测技术，具体涉及一种水库大坝变形监测设备。
背景技术
水库大坝用于对水库的存水进行围堵，为了增强其抗渗能力，会在靠近水库的一面覆盖混凝土，中部基础采用岩土压实，而其顶部会铺设混凝土道路供车辆在其上面行驶，中国专利CN214583027U公开了一种水库大坝变形监测装置，涉及定位机构包括定位盒，所述定位盒位于底座的底部，所述定位盒的内壁固定安装有电动推杆，所述电动推杆的顶端固定安装有横板，所述横板的两侧均铰接有偏转杆，所述偏转杆的另一端铰接有滑板，所述滑板的另一端铰接有导向杆，所述导向杆的另一端通过连接块铰接有抵触板，所述定位盒的底部开设有延伸口，所述抵触板位于延伸口的正上方,另外其采用四侧安装GPS监测点实施变形监测，采用这种连杆式支架支撑在地面上，通过GPS监测点实时反馈变形情况，存在的不足之处是：这种采用GPS监测点反馈大坝面变形情况，由于目前的GPS物距监测需要借助卫星反馈，只有物距较大的时候才能起到实质性的作用，因此针对变形量较小水库坝面，并不适合。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水库大坝变形监测设备，以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水库大坝变形监测设备，包括接片，所述接片的四侧设置有支撑腿，所述支撑腿的底部设置有连接块，所述连接块的底部设置有可插入水库大坝面上的插接装置，所述接片内设有插接槽，相邻的所述接片之间设置有半导体电阻抗且半导体电阻抗的两端设置在相邻的所述接片内设的插接槽内，所述半导体电阻抗的外壁套设有绝缘套，所述半导体电阻抗的两侧设置有接电桩且接电桩贯穿绝缘套，所述绝缘套的中部设置有阻抗值反馈单元，所述接电桩通过线缆连接所述阻抗值反馈单元的阻抗接入端。
优选的，所述插接装置包括连接在所述连接块上的螺柱，螺柱上螺接有锥套，锥套为一端设置圆锥的圆套结构。
优选的，所述绝缘套为方形套，所述绝缘套的壁厚至少3毫米。
优选的，所述绝缘套的中部设置有罩盖且所述阻抗值反馈单元位于罩盖内，所述接电桩和所述阻抗值反馈单元之间连接的所述线缆上盖有覆条且覆条固定设置在所述绝缘套上。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型中，半导体电阻抗会发生弯曲形变，这种情况下，使得反馈至PC端的阻抗值发生变化，进而通过PC端反映了水库大坝变形的情况，可根据阻抗值变化大小反映水库大坝变形情况，反应灵敏，通过PC端软件显示界面，对应反馈阻抗值变化的阻抗值反馈单元的编号，查到其GPS定位坐标值，可配合GPS定位器找到该处的阻抗值反馈单元，进而找到水库大坝变形区域，适合变形量较小的水库坝面的变形监测。
附图说明
图1为本实用新型的主视示意图；
图2为图1的局部剖切示意图；
图3为本实用新型的接片连接侧视示意图；
图4为本实用新型的绝缘套剖切放大结构示意图。
图中：1-接片、2-支撑腿、3-连接块、4-螺柱、5-锥套、6-插接槽、7-半导体电阻抗、8-绝缘套、9-接电桩、10-罩盖、11-阻抗值反馈单元、12-覆条。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本实用新型进一步清楚、完整地说明。
如图1至图3所示，本实用新型一种水库大坝变形监测设备，包括接片1，接片1的四侧一体设置有支撑腿2，支撑腿2的底部均一体设置有连接块3，连接块3的底部设置有可插入水库大坝面上的插接装置，插接装置包括一体设置在连接块3上的螺柱4，螺柱4上螺接有锥套5，锥套5为一端设置呈圆锥形态的圆套结构，锥套5的长度为30厘米，通过旋转锥套5，调节锥套5旋出螺柱4的长度，从而能够改变对接片1的支撑高度，接片1内设有插接槽6，插接槽6设置在相邻支撑腿2支架的接片1边侧位置，插接槽6为方形槽。
如图1、图2和图4所示，相邻的接片1之间设置有半导体电阻抗7且半导体电阻抗7的两端采用绝缘胶粘接在相邻的接片1内设有的插接槽6内，采用这种设置，使得接片1与半导体电阻抗7的组合能够形成一个监测网，半导体电阻抗7的外壁套设有绝缘套8，绝缘套8为方形套，绝缘套8的材质为氯丁橡胶，绝缘套8的壁厚为3毫米，半导体电阻抗7的两侧设置有接电桩9且接电桩9贯穿绝缘套8，绝缘套8的中部粘贴有阻抗值反馈单元11，接电桩9通过线缆连接阻抗值反馈单元11的阻抗接入引脚，阻抗值反馈单元11包括采用低功耗的芯片ADuC7061作为MCU，通过串口与PC通信，另一方面，ADuC7061通过I2C总线对AD5933进行控制和寄存器读写，AD5933的激励源被配置成低频90Hz，芯片AD5933的时钟由外部的低频晶振产生，从而提高AD5933内部DFT的精度，AD5933转换输出的数据通过I2C总线，被ADuC7061接收后再发送至PC端，考虑到测量的安全性问题，采用ADI公司的iCoupler磁耦隔离器件ADuM4160和ADuM5000，用于实现对测量系统电路板与PC之间的隔离，并由连接PC端的USB供电，通过RS232桥接模块实现USB到ADuC7061的串口之间的转换，ADuC7061的UART经过板上的UART转USB接口后与PC端的阻抗分析软件进行通信，接收来自PC端的命令，然后根据命令的内容通过I2C总线实现对板上AD5933的控制，使寄存器的读写可以发送命令到ADuC7061，从而对AD5933进行控制，同时可以接收AD5933输出的DFT结果，并对数据进行处理，映像至PC端的软件界面可以实时显示所计算出的阻抗大小和对应RMS电流的结果，并可以通过作图来显示测量得到的实际阻抗值，该软件读取AD5933的DFT结果，即AD5933的实部寄存器和虚部寄存器的数据，通过计算可以得到该信号的模值：
再根据系统的增益系数(增益系数为软件内部参数，在阻抗测量系统校准时得到)即可得到被测阻抗的实际大小：
实际安装时，由于阻抗值反馈单元11数量多，可选用多母头USB串口线与阻抗值反馈单元11接出的USB公头连接，再连接PC端，兼入PC端后，在PC端软件显示区域针对每个阻抗值反馈单元11进行编号以及GPS定位坐标值进行键入；
绝缘套8的中部螺丝固定有罩盖10且阻抗值反馈单元11位于罩盖10内，接电桩9和阻抗值反馈单元11之间连接的线缆上盖有覆条12且覆条12粘接在绝缘套8上，覆条12为厚度1毫米的橡胶片，能够保护该处线缆，而与外设电脑串接的线缆均采用绝缘胶皮覆盖。
本实施例的工作原理如下：使用时，可根据水库大坝坡面情况，旋转锥套5，改变接片1被支撑高度，并按照覆盖面积需求选用适量的套有绝缘套8的半导体电阻抗7和接片1，接着将锥套5插入水库大坝远离水库的一面的岩土中，并采用绝缘胶将插入插接槽6中的半导体电阻抗7进行粘接，采用多母头USB串口线与阻抗值反馈单元11接出的USB公头连接，再连接PC端，因此能够实时反馈阻抗值变化情况，即当水库大坝整体出现轻微变形时，半导体电阻抗7会发生弯曲形变，这种情况下，使得反馈至PC端的阻抗值发生变化，进而通过PC端反映水库大坝变形的情况，可根据阻抗值变化大小反映水库大坝变形情况，反应灵敏，通过PC端软件显示界面，对应反馈阻抗值变化的阻抗值反馈单元11的编号，查到其GPS定位坐标值，再配合GPS定位器找到该处的阻抗值反馈单元11，进而找到水库大坝变形区域，适合变形量较小的水库坝面的变形监测。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种水库大坝变形监测设备，其特征在于：包括接片(1)，所述接片(1)的四侧设置有支撑腿(2)，所述支撑腿(2)的底部设置有连接块(3)，所述连接块(3)的底部设置有可插入水库大坝面上的插接装置，所述接片(1)内设有插接槽(6)，相邻的所述接片(1)之间设置有半导体电阻抗(7)且半导体电阻抗(7)的两端设置在相邻的所述接片(1)内设的插接槽(6)内，所述半导体电阻抗(7)的外壁套设有绝缘套(8)，所述半导体电阻抗(7)的两侧设置有接电桩(9)且接电桩(9)贯穿绝缘套(8)，所述绝缘套(8)的中部设置有阻抗值反馈单元(11)，所述接电桩(9)通过线缆连接所述阻抗值反馈单元(11)的阻抗接入端。
2.根据权利要求1所述的水库大坝变形监测设备，其特征在于：所述插接装置包括连接在所述连接块(3)上的螺柱(4)，螺柱(4)上螺接有锥套(5)，锥套(5)为一端设置圆锥的圆套结构。
3.根据权利要求1所述的水库大坝变形监测设备，其特征在于：所述绝缘套(8)为方形套。
4.根据权利要求1所述的水库大坝变形监测设备，其特征在于：所述绝缘套(8)的中部设置有罩盖(10)且所述阻抗值反馈单元(11)位于罩盖(10)内，所述接电桩(9)和所述阻抗值反馈单元(11)之间连接的所述线缆上盖有覆条(12)且覆条(12)固定设置在所述绝缘套(8)上。
5.根据权利要求3或4所述的水库大坝变形监测设备，其特征在于：所述绝缘套(8)的壁厚至少为3毫米。
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