一种基于移动平台的在线大坝安全智能监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于移动平台的在线大坝安全智能监测系统，特别是一种用于移动平台的在线坝体、坝基孔隙水压力和水温智能监测系统，属于大坝安全监测领域。

背景技术：

大量的工程实践表明，坝体、坝基孔隙水压力和水温异常都会影响大坝的安全。坝体、坝基孔隙水压力的升高会降低坝体、坝基岩土体的有效应力，降低坝基的抗滑安全系数或坝坡的稳定系数。坝体、坝基孔隙水的水温异常，表明坝体、坝基发生渗透异常，导致库水与坝体、坝基测井水力联系紧密，使的坝基孔隙水的水温发生突变。因此，监测坝体、坝基孔隙水压力和水温的变化是大坝安全监测的重要内容，是确保大坝安全的重要手段。

目前测量坝体、坝基孔隙水压力和温度的大小，大多通过人工测量或通过电缆传输数据计算机自动观测。通过计算机自动观测，可以大幅减低人工劳动，而且可以实现远程监测，但随着移动互联网的发展，传统的在线观测手段已很难满足大坝安全监测的智能化发展，因为大坝险情的发生很难预测，可能发生在白天，也可能发生在夜晚，可能发生在晴天，也可能发生在雨天，而传统用于自动观测的计算机安放在大坝的管理站或大坝的安全监测中心，无法随身携带，安全监测员只有在上班时间通过监测计算机才能了解到坝体、坝基孔隙水压力和水温的变化，无法实时了解坝体、坝基孔隙水压力和水温的变化，给大坝安全带来隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于移动平台的在线大坝安全智能监测系统，用于解决现有坝体、坝基孔隙水压力和水温无法通过移动终端设备进行实时监测，安全监测员无法实时掌握坝体、坝基孔隙水压力、水温变化情况，并作出预警的问题，真正做到实时监测，能有效提高大坝安全监测水平，确保大坝的安全。

本实用新型采用的技术方案为：一种基于移动平台的在线大坝安全智能监测系统，包括带WiFi模块的水位、水温监测器1，移动终端设备9，带WiFi路由器 5，pvc花管2，水位、水温传感器4；

所述的pvc花管2安装在坝体、坝基的测井内，水位、水温传感器4安装在pvc花管2内下端，位于最低浸润线以下，用于同时测量孔隙水压力和水温，带WiFi模块的水位、水温监测器1安装在pvc花管2内的顶部且分别与带WiFi路由器5无线连接、通过电缆2与水位、水温传感器4连接，用于将采集到的水位、水温电信号通过射频端口发射给带WiFi路由器5，带WiFi路由器5与Internet网6连接，Internet网6通过3G/4G网7或带WiFi路由器8与移动终端设备9连接，移动终端设备9上设有APP软件, APP软件用于接收、分析通过3G/4G网7或带WiFi路由器8传输来的水位、水温电信号，并实时在移动终端设备9上显示水位、水温数值。

优选地，所述的带WiFi模块的水位、水温监测器1包括水位、水温传感器接口11，信号放大模块12，模/数转换模块13，单片机14，声、光报警模块15，串口WiFi模块16；

所述的水位、水温传感器接口11一端通过电缆2与水位、水温传感器连接4，另一端与信号放大模块12连接，信号放大模块12的另一端与模/数转换模块13连接，模/数转换模块13另一端与单片机14连接，单片机14与串口WiFi模块16连接，单片机14用于采集、分析水位、水温传感器4检测到的水位、水温电信号，并将信号通过串口WiFi模块16的发射端口发射给带WiFi路由器5。

优选地，所述的单片机14同时与声、光报警模块15连接，声、光报警模块15用于当水位、水温发生异常时进行报警。

优选地，所述的pvc花管2安装在测井内以高出测井孔口高程1.5m。

优选地，所述的移动终端设备9为智能手机或平板电脑。

优选地，所述的APP软件带有自动报警装置。

本实用新型的工作原理：该监测系统在工作之前，首先要进行联机，即通过监测员移动终端设备9上的APP软件，建立移动终端设备9与带WiFi模块的水位、水温监测器1的连接，并为监测器配置范围内的带WiFi路由器5，联机成功后带WiFi模块的水位、水温监测器1就可以通过带WiFi路由器5向移动终端设备9发送数据，实现远程监控了。

当水位、水温传感器4感知到水压力和水温后，带WiFi模块的水位、水温监测器1感应到其产生的微弱电信号，信号强弱随水压力、水温升高而增强，该电信号经信号放大模块12放大后，再经模/数转换模块13转换后再传送给单片机14，信号经单片机14处理后再由串口WiFi模块16的发射端口以无线电波的形式发射出去；若水位、水温信号达到报警水平，则由单片机向声、光报警模块15发送报警信号，进行声、光报警，串口WiFi模块16发射出去的WiFi信号被水库管理站带WiFi路由器5接收后，经Internet网6发送到远程目标设备—移动终端设备9（比如：智能手机），利用移动终端设备9的APP软件对信号进行分析，获得坝体、坝基孔隙水压力和水温的数值，并实时显示在移动终端设备9（比如：智能手机）上。同时APP软件可根据坝体、坝基孔隙水压力和水温数据发生突变时报警。

本实用新型的有益效果是：基于移动平台（比如：智能手机、平板电脑等）的坝体、坝基孔隙水压力和温度监测系统，可实现对坝体、坝基孔隙水压力和水温的实时监测，通过该系统，观测员可在任何时刻、有网络的地点了解到坝体、坝基孔隙水压力和水温的变化，同时该系统可以根据监测的数据做出报警，确保大坝的安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为带WiFi模块的水位、水温监测器结构示意图。

图中各标号为：1—带WiFi模块的水位、水温监测器，2—pvc花管，3—电缆，4—水位、水温传感器，5—带WiFi路由器，6—Internet网，7—3G/4G网，8—带WiFi路由器，9—移动终端设备，11—水位、水温传感器接口，12—信号放大模块，13—模/数转换模块，14—单片机，15—声、光报警模块，16—串口WiFi模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

实施例1：如图1、2所示，一种基于移动平台的在线大坝安全智能监测系统，包括带WiFi模块的水位、水温监测器1，移动终端设备9，带WiFi路由器5，pvc花管2，水位、水温传感器4；

所述的pvc花管2安装在坝体、坝基的测井内，水位、水温传感器4安装在pvc花管2内下端，位于最低浸润线以下，用于同时测量孔隙水压力和水温，带WiFi模块的水位、水温监测器1安装在pvc花管2内的顶部且分别与带WiFi路由器5连接、通过电缆3与水位、水温传感器4连接，用于将采集到的水位、水温电信号通过射频端口发射给带WiFi路由器5，带WiFi路由器5与Internet网6连接，Internet网6通过3G/4G网7或带WiFi路由器8与移动终端设备9连接，移动终端设备9上设有APP软件, 移动终端设备9APP软件，为一套数据分析软件，用于接收、分析通过3G/4G网7或带WiFi路由器8传输来的水位、水温电信号，得出坝体、坝基孔隙水压力、水温数据，并实时显示在移动终端设备9（比如：智能手机）上。

所述的带WiFi路由器I5安装在水库的管理站，保证与带WiFi模块的水位、水温监测器1之间的通讯。所述的水位、水温传感器4包括水位传感器和水温传感器，水位传感器可选择美控（MEACON）液位变送器传感器MIK-P260，精度1mm，水温传感器可选择防水螺纹pt1000测温探头，精度0.1℃。

进一步地，所述的带WiFi模块的水位、水温监测器1包括水位、水温传感器接口11，信号放大模块12，模/数转换模块13，单片机14，声、光报警模块15，串口WiFi模块16；

所述的水位、水温传感器接口11一端通过电缆3与水位、水温传感器4连接，另一端与信号放大模块12连接，信号放大模块12的另一端与模/数转换模块13连接，模/数转换模块13另一端与单片机14连接，单片机14与串口WiFi模块16连接，单片机14用于采集、分析水位、水温传感器4检测到的水位、水温电信号，并将信号通过串口WiFi模块16的发射端口发射给带WiFi路由器5。所述的串口WiFi模块16遵循IEEE 802.11 b/g/n/ac协议和TCP/IP协议。

进一步地，所述的单片机14同时与声、光报警模块15连接，所述的APP软件带有自动报警装置，如果坝体、坝基孔隙水压力、水温数据发生突变，则通过单片机14向声、光报警模块15发出报警信号，发出报警；同时移动终端设备9APP也作出报警。

进一步地，所述的pvc花管2安装在测井内以高出测井孔口高程1.5m左右为宜,本实施例中为1.5mm。

进一步地，所述的移动终端设备9为智能手机或平板电脑，智能手机、平板电脑是大家用得最多的移动终端设备。

该监测系统在工作之前，首先要进行联机，即通过监测员移动终端设备9上的APP软件，建立移动终端设备9与带WiFi模块的水位、水温监测器1的连接，并为监测器配置范围内的带WiFi路由器5，联机成功后带WiFi模块的水位、水温监测器1就可以通过带WiFi路由器5向移动终端设备9发送数据，实现远程监控了。

当水位、水温传感器4感知到水压力和水温后，带WiFi模块的水位、水温监测器1感应到其产生的微弱电信号，信号强弱随水压力、水温升高而增强，该电信号经信号放大模块12放大后，再经模/数转换模块13转换后再传送给单片机14，信号经单片机14处理后再由串口WiFi模块16的发射端口以无线电波的形式发射出去；若水位、水温信号达到报警水平，则由单片机14向声、光报警模块15发送报警信号，进行声、光报警，串口WiFi模块16发射出去的WiFi信号被水库管理站带WiFi路由器5接收后，经Internet网6发送到远程目标设备—移动终端设备9（比如：智能手机），利用移动终端设备9的APP软件对信号进行分析，获得坝体、坝基孔隙水压力和水温的数值，并实时显示在移动终端设备9（比如：智能手机）上。同时APP软件可根据坝体、坝基孔隙水压力和水温数据发生突变时报警。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本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。