一种钢坝实时在线监控系统的制作方法

本实用新型涉及钢坝结构监控技术领域，特别涉及一种钢坝实时在线监控系统。

背景技术：

钢坝是一种新型可调控溢流坝，用于水利环境与市政工程。钢坝由土建基础结构、带固定轴的钢结构坝体、驱动装置设备等组成。这种建筑物适合于河道孔口较宽（10米～100米）而水位差比较小的工况（1～6米）。采用钢坝作为河道、湖泊、水景的蓄水、灌溉、行洪排涝的工程设计，可以省去工程土建的闸墩，结构简单，节省投资，节能环保。

钢坝立坝可以蓄水，卧坝可以行洪排涝，还可以利用坝顶过水，形成人工瀑布的景观效果。钢坝这种新型的坝体建筑物正得到广泛应用。

钢坝在运行过程中，坝前后水位处在不断变化之中，而坝体随着水位的变化，坝体结构的荷载也不断变化。坝体受泄水量和风浪的影响，严重时将会使坝体产生摆动，出现“拍打”现象时，易导致钢坝结构、坝坎结构毁坏，因此需要对钢坝结构进行实时监控。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钢坝实时在线监控系统，可实现钢坝结构状态的实时监控。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢坝实时在线监控系统，包括底轴和翻板，所述底轴迎水面轴线方向的中心线上设有加速度传感器和第一表面应变计，所述底轴背水面轴线方向的中心线上设有第二表面应变计，所述加速度传感器、第一表面应变计和第二表面应变计与采集系统信号连接，所述采集系统与信号处理系统连接。

通过采用上述技术方案，第一表面应变计可检测底轴的弯应力，所述第二表面应变计可检测底轴的拉应力，加速度传感器可检测水流的速度，通过采集系统可采集这些数据，将这些数据传送至信号处理系统，实现对钢坝构件的工作应力、动态 特性的实时在线监测，确保钢坝运行安全和充分发挥水资源的合理利用。

进一步的，所述底轴迎水面轴线方向的中心线上设有用于设置所述加速度传感器和所述第一表面应变计的第一底座，所述底轴背水面轴线方向的中心线上设有用于设置所述第二表面应变计的第二底座。

通过采用上述技术方案，实现第一表面应变计、第二表面应变计和加速度传感器的安装。

进一步的，所述加速度传感器和所述第一表面应变计与所述第一底座通过螺栓连接，所述第二表面应变计与所述第二底座通过螺栓连接。

通过采用上述技术方案，通过螺栓连接，当第一表面应变计、第二表面应变计和加速度传感器损害时，便于拆卸更换。

进一步的，所述采集系统包括调理电路和A/D转换，所述调理电路与所述加速度传感器、第一表面应变计和第二表面应变计信号连接，所述调理电路与所述A/D转换信号连接。

通过采用上述技术方案，调理电路可对信号进行滤波，A/D转换将模拟信号转化为数字信号。

进一步的，所述信号处理系统包括计算机，所述计算机与所述A/D转换信号连接。

通过采用上述技术方案，计算机对数字信号进行处理，以判断各项数据是否超限。

进一步的，所述加速度传感器、第一表面应变计和第二表面应变计与调理电路通过双绞线屏蔽电缆信号连接。

通过采用上述技术方案，通过双绞线屏蔽电缆信号，可提高信号传输的抗干扰能力。

进一步的，所述加速度传感器为IC302A单向加速度传感器。

通过采用上述技术方案，由于水流方向与底轴是垂直的，所以单向加速度传感器可提高对水流速度的检测精度。并且IC302A单向加速度传感器是防水型的，使用温度在-20°C~90°C之间，因此可适应各种水流环境。

进一步的，所述第一表面应变计与第二表面应变计均为DH1205K表面应变计。

通过采用上述技术方案，DH1205K表面应变计为适用于水下工况的焊接型应变计，使用温度在-20°C~100°C 以内。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：实时自动监测、监控，实时采集钢坝运行数据、通过信息传输与处理，实现对钢坝构件的工作应力、动态 特性的实时在线监测，确保钢坝运行安全和充分发挥水资源的合理利用。

附图说明

图1是本实用新型迎水面一侧的结构示意图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是本实用新型背水面一侧的结构示意图；

图4是图3中B部的放大图；

图5是本实用新型的系统框图。

图中，1、底轴；2、翻板；3、加速度传感器；4、第一表面应变计；5、第二表面应变计；6、采集系统；7、信号处理系统；8、第一底座；9、第二底座；61、调理电路；62、A/D转换；71、计算机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

一种钢坝实时在线监控系统，如图1所示，包括底轴1和翻板2。如图2所示，底轴1迎水面轴线方向的中心线上设置有加速度传感器3和第一表面应变计4，分别用于检测水流的流速和底轴1的弯应力，如图3和图4所示，底轴1的背水面轴线方向的中心线上设置有第二表面应变计5，用于检测底轴1的拉应力。

如图2和图4所示，为将第一表面应变计4、第二表面应变计5和加速度传感器3安装在底轴1上，底轴1迎水面轴线方向的中心线上焊接有第一底座8，底轴1背水面轴线方向的中心线上焊接有第二底座9。第一表面应变计4与加速度传感器3与第一底座8螺纹连接，第二表面应变计5与第二底座9螺纹连接。

如图5所示，第一表面应变计4、第二表面应变计5和加速度传感器3与采集系统6信号连接，在本实施例中，采集系统6包括调理电路61和A/D转换62，所述调理电路61与所述加速度传感器3、第一表面应变计4和第二表面应变计5信号连接，所述调理电路61与所述A/D转换62信号连接。采集系统6与信号处理系统7信号连接，在本实施例中，信号处理系统7包括计算机71，所述计算机71与所述A/D转换62信号连接。

加速度传感器3、第一表面应变计4和第二表面应变计5与调理电路61通过双绞线屏蔽电缆信号连接，从而可降低信号传输的干扰。为适应恶劣的工作环境，加速度传感器3为防水型的IC302A单向加速度传感器3，使用温度为-20°C~90°C。第一表面应变计4与第二表面应变计5均为防水型的DH1205K表面应变计，使用温度为-20°C~100°C。