一种基于北斗的高精度大坝监测预警系统的制作方法

本发明涉及一种大坝水位监测系统，具体属于一种基于北斗的高精度大坝监测预警系统。

背景技术：

近些年，我国多次遭遇强降雨天气和干旱天气，为了调节强降雨天气和干旱天气不同水段的储水量，我国兴修了以长三峡大坝为代表的许多节流工程；大坝的开启与关闭一般取决于上下游水位的高度，一般而且大坝的开启与关闭需要通过人工或者遥测的方式获得上下游的水深，再参考往年的水文数据，来决定是否打开大坝，此种大坝开闭的决定方式虽然稳妥，但缺少时效性，具有一定的滞后性，无法快速的解决旱情或者水情。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中大坝开启与关闭参数的测量方式时效性较差的技术问题，提供一种基于北斗的高精度大坝监测预警系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于北斗的高精度大坝监测预警系统，包括设置在大坝上游和下游的北斗定位浮标、利用北斗定位系统形成的高水位定位系统和低水位定位系统，以及定位收集系统、数据比对系统和预警系统；高水位定位系统收集大坝上游的北斗定位浮标信息，低水位定位系统收集大坝下游的北斗定位浮标信息，其中高水位定位系统和低水位定位系统与定位收集系统连接，定位收集系统与数据比对系统连接，数据比对系统和预警系统连接。

作为本发明的进一步改进，所述北斗定位浮标包括一个定位套和一个定位浮标，所述定位浮标包括若干直线阵列固定连接的浮筒，浮筒之间通过一个导气管连通，在阵列端部的浮筒上还固定有一个加气管，在所述加气管为导电材料制成，在所述浮筒通过连接架固定有一个北斗卫星信号接收机，北斗卫星信号接收机的信号接口连接在加气管上；所述定位浮标插入到定位套中，在定位套的底部通过链条连接有一个配重球，在定位套的顶部固定有一个环形的浮板。

作为本发明的进一步改进，所述定位套侧壁为镂空结构。

作为本发明的进一步改进，在所述数据比对系统与预警系统之间还连接有数据记录系统。

作为本发明的进一步改进，所述定位收集系统包括北斗卫星数据接收机和蜂窝数据上传机，其中蜂窝数据上传机与数据比对系统连接，北斗卫星数据接收机用于接收高水位定位系统和低水位定位系统产生的北斗定位浮标的定位数据。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在大坝的上下游阵列设置加载有北斗定位信号接收设备的定位浮标实现了对大坝上下游位置水深的测量，同时本结构采用一个定位套取代传统的重块，使得定位浮标在沉浮的过程中，不会受到重块和连接锁链重量的影响，同时定位套可以防止定位浮标飘走，影响数据阵列的准确性。

2、本发明通过阵列设置的北斗定位浮标实现了对大坝上下游各个位置水深的测量，并对相关数据加以收集，通过数据记录系统进行记录并对新收集的数据进行比对，从而及时的发现水位的异常，方便大坝监管部门及时的对大坝打开关闭与否作出决定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是基于北斗定位系统的大坝上下游水位预警系统的系统框图；

图2是定位套的示意图；

图3是定位浮标的示意图。

图中：1、定位套；2、浮板；3、连接座；4、浮筒；5、导气管；6、加气管。

具体实施方式

现在结合附图1-3对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本发明提供了一种基于北斗的高精度大坝监测预警系统，包括设置在大坝上游和下游的北斗定位浮标、利用北斗定位系统形成的高水位定位系统和低水位定位系统，以及定位收集系统、数据比对系统和预警系统；高水位定位系统收集大坝上游的北斗定位浮标信息，低水位定位系统收集大坝下游的北斗定位浮标信息，其中高水位定位系统和低水位定位系统与定位收集系统连接，定位收集系统与数据比对系统连接，数据比对系统和预警系统连接，在所述数据比对系统与预警系统之间还连接有数据记录系统；

如图2和图3所示，所述北斗定位浮标包括一个镂空结构的定位套和一个定位浮标，所述定位浮标包括若干直线阵列固定连接的浮筒，浮筒之间通过一个导气管连通，在阵列端部的浮筒上还固定有一个加气管，在所述加气管为导电材料制成，在所述浮筒通过连接架固定有一个北斗卫星信号接收机，北斗卫星信号接收机的信号接口连接在加气管上；所述定位浮标插入到定位套中，在定位套的底部相对定位套的轴线位置固定有一个连接座，通过在连接座上连接有一链条，提供链条连接有一个配重球，在定位套的顶部固定有一个环形的浮板；

系统原理：

具体使用时，所述定位收集系统包括北斗卫星数据接收机和蜂窝数据上传机，其中蜂窝数据上传机与数据比对系统连接，北斗卫星数据接收机用于接收高水位定位系统和低水位定位系统产生的北斗定位浮标的定位数据。

通过北斗定位系统可以将位于大坝上游和下游的北斗定位浮标分为两组定位阵列，分别为高水位定位系统和低水位定位系统；各北斗定位浮标的定位数据特别是高度定位数据通过位于北斗定位浮标中的北斗卫星数据接收机采集卫星定位信号进行定位数据的获取，随后定位数据经过一个蜂窝网络上传机构上传给定位收集系统，定位收集系统对对上游和下游的水体水位数据进行收集，并将收集到的系统导入到数据比对系统中进行比对，数据比对系统的比对数据链则有数据记录系统保存，方便数据比对系统随时调用，并进行预警比对，当当时一个时间段内的水体水位数据高于数据记录系统中往常时间下水体水位的数据，则预警系统开始工作，发出指令，告知管理部门进行水坝的关闭或者排水工作。

通过阵列式的北斗定位浮标，同时通过对大坝底部河床数据的收集，可以将北斗定位浮标阵列的阵列定位数据类比为水体模型，通过水体模型可以获得各个位置水体的变化情况和深度，从而实现对水坝及时控制，防止溃坝的发生。

在北斗定位浮标的定位浮标组件会因为水位的升高而发生上浮，而上浮的量以及上浮完毕后的相对高度可以通过北斗定位系统进行获取，阵列的浮筒可以防止定位浮标因为上浮量过大而从定位套中脱出，最后随水流漂走丢失。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。