基于北斗精确定位的大坝安全监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测装置，尤其是涉及一种基于北斗精确定位的大坝安全监测系统。
【背景技术】
[0002]大坝是一种挡水建筑物，具体种类可包括土坝、重力坝、混凝土面板堆石坝及拱坝等。一般地，大坝多建造在地质构造复杂、岩土特性不均匀的地基上，在各种荷载的作用和自然因素的影响下，其工作性态和安全状况随时都在变化。因此，对大坝工作安全性的监测显得尤为重要。
[0003]现有技术中，对大坝安全监测一般采用分布式控制模式，监测系统各监测点和监测区域与中心控制站间采用有线连接，传统的监测措施主要存在以下缺陷:(I)由于水库大坝一般监测的地域范围广，监测地点的位置信息定位不准确，无法做到精确监测；(2)布线复杂且杂乱，线缆敷设所带来的材料成本和时间开销将大大增加，整个工程不仅施工复杂、灵活性不够，而且由于线路老化等原因，为后期的维护及监测系统工作的稳定性带来了较多不可控因素；(3)监测信息单一，不全面。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便的基于北斗精确定位的大坝安全监测系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，包括多个监测子中心和一个控制中心，所述监测子中心与所述控制中心通过无线网络实现通信；
所述监测子中心包括:
数据采集装置，包括环境监测装置、形变监测装置、渗流监测装置以及应力应变监测装置；
控制系统，收集所述数据采集装置所采集的信息并处理，同时将收集到的信息上传至控制中心；
无线传输装置，实现所述数据采集装置与控制系统之间的通信；
预警装置，受控制系统控制，在所述数据采集装置所采集信息出现异常时，进行报警；北斗定位装置，与所述控制中心实现通信，将对应的监测子中心的位置信息发送至控制中心。
[0006]进一步的，所述环境监测装置包括:温度传感器、雨量计和水位计；
进一步的，所述形变监测装置包括:用于监测大坝表面位移的位移传感器，用于监测坝体内部位移的测斜仪，以及用于大坝裂缝监测的裂缝计；
进一步的，所述渗流监测包括:渗压计、水位计和孔压计；
进一步的，所述应力应变监测装置包括:用于监测混凝土应力及岩体应力监测的应变计、钢筋计和土压力计。
[0007]进一步的，所述监测子中心还包括与所述控制系统连接并用于显示所述监测数据的数据显示系统，所述数据显示系统由数据存储装置和数据显示装置组成。
[0008]进一步的，所述预警装置为语音提示装置或/和灯光报警装置。
[0009]进一步的，所述数据采集装置还包括设于大坝上的垂直坐标仪。
[0010]进一步的，还包括摄像系统，所述摄像系统用于拍摄大坝图像并将图像数据传输给所述控制系统。
[0011 ]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
本发明采用一个控制中心与多个监测子中心对应，可实现对多个大坝同时监控，监控数据可相互参考，同时，结合到北斗定位装置，实现对监测大坝的精确定位，为相应的控制措施提供了科学且有效的依据。另一方面，本发明中数据采集装置包括环境监测装置、形变监测装置、渗流监测装置以及应力应变监测装置，其监测信息多，解决了现有技术中，监测信息单一的问题，且各监测装置均通过无线方式实现与控制系统的通信，避免了有线布线的弊端。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的原理不意图。
[0013]图2为本发明中监测子中心的系统框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0015]如图1、2所示，本实施例提供了一种基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，该系统为一个综合性系统，相较于传统的一对一的监测方式，本实施例设置多个监测子中心和一个总的控制中心，其中，每个监测子中心对应一个大坝的监测点，总的控制中心，则用于收集多个监测子中心的数据，每个监测子中心配置北斗定位装置，实现对所监测大坝的具体地理位置信息进行定位，由此结合，实现多个大坝监测数据的相互参考和统计，为相应的控制措施提供了科学且有效的依据。
[0016]控制中心，由多台计算机构成，其主要用于监测子中心的数据收集和处理。
[0017]为了方便本领域技术人员对本发明申请有更清楚的了解和认识，下面对监测子中心进行详细说明:
所述监测子中心包括:
数据采集装置，包括环境监测装置、形变监测装置、渗流监测装置以及应力应变监测装置;本实施例中，采用多种监测装置，实现对大坝多种数据的收集，具体的说，所述环境监测装置包括:温度传感器、雨量计和水位计;所述形变监测装置包括:用于监测大坝表面位移的位移传感器，用于监测坝体内部位移的测斜仪，以及用于大坝裂缝监测的裂缝计;所述渗流监测包括:渗压计、水位计和孔压计;所述应力应变监测装置包括:用于监测混凝土应力及岩体应力监测的应变计、钢筋计和土压力计。通过上述数据采集装置实现对大坝数据全方位的采集，为大坝安全监测提供了有利保障。
[0018]采集的数据通过无线传输的方式发送至控制系统，收集所述数据采集装置所采集的信息并处理，同时将收集到的信息上传至控制中心。无线传输方式避免了传统的有线传输方式所涉及的布线问题。
[0019]对于大坝数据的监测还包括有设于大坝上的垂直坐标仪和摄像系统。其中，摄像系统用于拍摄大坝的图像数据，优选的，其可以配置一个行走机构，实现对大坝各部位的移动拍摄，拍摄得到的图像数据上传至控制系统，然后控制系统命令相应的显示设备进行显不O
[0020]采集的数据还在监测子中心进行显示，以便工作人员查看，其通过数据显示系统实现，所述数据显示系统由数据存储装置和数据显示装置组成，其中数据显示装置优选LED屏。
[0021]北斗定位装置，与所述控制中心实现通信，将对应的监测子中心的位置信息发送至控制中心。
[0022]预警装置，受控制系统控制，在所述数据采集装置所采集信息出现异常时，进行报警;数据异常的判断标准，由工作人员在控制系统上进行预设，监测数据非预设值或预设范围值，则控制系统控制预警装置进行报警。在本实施例中所述预警装置为语音提示装置或/和灯光报警装置，由此实现语音和/或灯光报警。
[0023]按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，包括多个监测子中心和一个控制中心，所述监测子中心与所述控制中心通过无线网络实现通信； 所述监测子中心包括: 数据采集装置，包括环境监测装置、形变监测装置、渗流监测装置以及应力应变监测装置； 控制系统，收集所述数据采集装置所采集的信息并处理，同时将收集到的信息上传至控制中心； 无线传输装置，实现所述数据采集装置与控制系统之间的通信； 预警装置，受控制系统控制，在所述数据采集装置所采集信息出现异常时，进行报警；北斗定位装置，与所述控制中心实现通信，将对应的监测子中心的位置信息发送至控制中心。2.根据权利要求1所述的基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，其特征在于，所述环境监测装置包括:温度传感器、雨量计和水位计； 所述形变监测装置包括:用于监测大坝表面位移的位移传感器，用于监测坝体内部位移的测斜仪，以及用于大坝裂缝监测的裂缝计； 所述渗流监测包括:渗压计、水位计和孔压计； 所述应力应变监测装置包括:用于监测混凝土应力及岩体应力监测的应变计、钢筋计和土压力计。3.根据权利要求2所述的基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，其特征在于，所述监测子中心还包括与所述控制系统连接并用于显示所述监测数据的数据显示系统，所述数据显示系统由数据存储装置和数据显示装置组成。4.根据权利要求3所述的基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，其特征在于，所述预警装置为语音提示装置或/和灯光报警装置。5.根据权利要求4所述的基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，其特征在于，所述数据采集装置还包括设于大坝上的垂直坐标仪。6.根据权利要求5所述的基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，其特征在于，还包括摄像系统，所述摄像系统用于拍摄大坝图像并将图像数据传输给所述控制系统。
【专利摘要】本发明公开了一种基于北斗精确定位的大坝安全监测系统，主要解决了现有监测系统监测不全面、稳定性欠佳等问题。该系统为一个综合性系统，相较于传统的一对一的监测方式，本实施例设置多个监测子中心和一个总的控制中心，其中，每个监测子中心对应一个大坝的监测点，总的控制中心，则用于收集多个监测子中心的数据，每个监测子中心配置北斗定位装置，实现对所监测大坝的具体地理位置信息进行定位，由此结合，实现多个大坝监测数据的相互参考和统计，为相应的控制措施提供了科学且有效的依据。本发明结构简单、实现方便。
【IPC分类】G08B21/10, G01S19/42, G08C17/02, G01D21/02
【公开号】CN105606152
【申请号】CN201610058391
【发明人】肖廷亭, 贺新, 丁胜, 诸小林
【申请人】成都万江港利科技股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月28日