一种水库大坝渗透压力监测装置的制作方法

本发明涉及大坝监测装置技术领域，特别涉及一种水库大坝渗透压力监测装置。

背景技术：

大坝是水电站最主要的水工建筑物,与其它工程结构一样,也存在着失事的可能性。大坝管理单位必须按照有关技术标准，对大坝进行安全监测和检查，对监测资料应当及时整理分析，随时掌握大坝运行状况，发现异常现象和不安全因素时，大坝管理单位应当立即报告大坝主管部门，及时采取措施。

渗透压力是衡量水库大坝安全的重要因素，现有的监测是通过人工巡视或者在个别测试点进行测试，不能及时准确地发现水库渗透压力异常现象，如何及时准确地监测水库大坝的渗透压力具有很大的实用价值。

技术实现要素：

本发明提供一种水库大坝渗透压力监测装置，可以解决现有技术中的上述问题。

本发明提供了一种水库大坝渗透压力监测装置，包括：多个测试单位、多个无线水位传感器、现场计算机、第一报警模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、监控计算机和第二报警模块，多个测试单位沿坝体的上游护坡方向埋设在上游护坡内侧与坝体内的防渗体之间，多个无线水位传感器设置在上游护坡上，多个测试单位分别通过导线与现场计算机连接，无线水位传感器通过第一无线通信模块与现场计算机连接，第一报警模块和第一无线通信模块分别与现场计算机连接，第一无线通信模块和第二无线通信模块无线通信，第二无线通信模块和第二报警模块分别与监控计算机连接；

所述测试单位包括：网格框架、多个测试体和多个密封套，多个测试体固定在网格框架内，多个密封套一一对应固定在多个测试体与网格框架之间；

测试体包括：防水涂层、橡胶壳体、至少两个支撑座、压力传感器和垫片，防水涂层涂覆在橡胶壳体上，压力传感器通过支撑座固定在橡胶壳体内中心处，压力传感器通过垫片与橡胶壳体的受力面接触，压力传感器通过导线和控制电路板与现场计算机连接。

较佳地，所述网格框架由不锈钢制成，网格框架上设有多个导线孔和密封圈，网格框架上设有防水层。

较佳地，还包括多个导线管和多个支撑墙，测试单位通过支撑墙固定设置，多个压力传感器的导线通过导线管延伸至坝体上方与现场计算机连接。

较佳地，所述导线管由不锈钢制成，导线管外设有防水层。

较佳地，所述第一报警模块和第二报警模块均为声光报警模块。

较佳地，还包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板与蓄电池连接，太阳能电池板和蓄电池固定在现场计算机的上方，现场计算机与蓄电池连接，多个压力传感器通过控制电路板与蓄电池连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明通过将多个压力传感器通过橡胶壳体和网格框架进行固定组成监测墙体，并将网格框架设置在上游护坡与防渗体之间，可以在上游护坡出现损伤后及时感知异常的渗透压力，通过无线水位传感器监测水库大坝的水位，当压力值或水位值大于设定的警报值后，及时报警，提醒值班人员进行及时处理，橡胶壳体对压力的感应比较敏感，测量范围大，测量灵敏度高，本发明能够及时准确地监测水库大坝的渗透压力，及时准确地发现水库渗透压力异常现象并进行处理。

附图说明

图1为本发明提供的一种水库大坝渗透压力监测装置的现场部分截面的结构示意图。

图2为本发明提供的一种水库大坝渗透压力监测装置测试单位的结构示意图。

图3为本发明提供的一种水库大坝渗透压力监测装置测试体的结构示意图。

图4为本发明提供的一种水库大坝渗透压力监测装置的电路原理框图。

附图标记说明：

1-测试单位，1-1-网格框架，1-2-测试体，1-2-1-防水涂层，1-2-2-橡胶壳体，1-2-3-支撑座，1-2-4-压力传感器，1-2-5-垫片，1-3-密封套，6-2-上游护坡，3-无线水位传感器，4-导线管，5-支撑墙，6-防渗体，7-第一无线通信模块，8-第二无线通信模块，9-现场计算机，10-太阳能电池板，11-第一报警模块，12-监控计算机，13-第二报警模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供的一种水库大坝渗透压力监测装置，包括：多个测试单位1、多个无线水位传感器3、现场计算机9、第一报警模块11、第一无线通信模块7、第二无线通信模块8、监控计算机12和第二报警模块13，多个测试单位1沿坝体的上游护坡2方向埋设在上游护坡2内侧与坝体内的防渗体6之间，多个无线水位传感器3设置在上游护坡2上，多个测试单位1分别通过导线与现场计算机9连接，无线水位传感器3通过第一无线通信模块7与现场计算机9连接，第一报警模块11和第一无线通信模块7分别与现场计算机9连接，第一无线通信模块7和第二无线通信模块8无线通信，第二无线通信模块8和第二报警模块13分别与监控计算机12连接；

所述测试单位1包括：网格框架1-1、多个测试体1-2和多个密封套1-3，多个测试体1-2固定在网格框架1-1内，多个密封套1-3一一对应固定在多个测试体1-2与网格框架1-1之间；

测试体1-2包括：防水涂层1-2-1、橡胶壳体1-2-2、至少两个支撑座1-2-3、压力传感器1-2-4和垫片1-2-5，防水涂层1-2-1涂覆在橡胶壳体1-2-2上，压力传感器1-2-4通过支撑座1-2-3固定在橡胶壳体1-2-2内中心处，压力传感器1-2-4通过垫片1-2-5与橡胶壳体1-2-2的受力面接触，压力传感器1-2-4通过导线和控制电路板与现场计算机9连接。

较佳地，所述网格框架1-1由不锈钢制成，网格框架1-1上设有多个导线孔和密封圈，网格框架1-1上设有防水层。

较佳地，如图1所示，还包括多个导线管4和多个支撑墙5，测试单位1通过支撑墙5固定设置，多个压力传感器1-2-4的导线通过导线管4延伸至坝体上方与现场计算机9连接。

较佳地，所述导线管4由不锈钢制成，导线管4外设有防水层。

较佳地，所述第一报警模块11和第二报警模块13均为声光报警模块。

较佳地，如图1所示，还包括太阳能电池板10和蓄电池，太阳能电池板10与蓄电池连接，太阳能电池板10和蓄电池固定在现场计算机9的上方，现场计算机9与蓄电池连接，多个压力传感器1-2-4通过控制电路板与蓄电池连接。

工作过程及原理：由于波浪淘刷与水流冲刷对大坝上游护坡造成损伤，如果不及时维修，久而久之，水顺着损伤部位进入大坝体内，对大坝的安全造成威胁，本发明通过在上游护坡与防渗体6之间设置多个测试单位1，测试单位1由不锈钢网格框架1-1、由防水涂层1-2-1、橡胶壳体1-2-2、至少两个支撑座1-2-3、压力传感器1-2-4和垫片1-2-5构成的多个测试体1-2以及多个密封圈1-3组成一道与上游护坡2平行的“测试墙”，上游护坡2受到损伤后，水水顺着损伤部位进入大坝体内的土层中对“测试墙”施加压力，前期通过对单个的橡胶壳体1-2-2施加压力，压力通过垫片1-2-5传递给压力传感器1-2-4，压力传感器1-2-4将压力通过导线和控制电路板发送给现场计算机9，现场计算机9根据压力值与设定警报值进行比较，当压力值大于设定的警报值后，现场计算机9控制第一报警模块11报警，同时，现场计算机9通过第一无线通信模块7和第二无线通信模块8将压力值传送给监控计算机12连接，监控计算机12接收到信息后驱动第二报警模块13报警，提醒值班人员进行及时处理。

无线水位传感器3实时将水位信息发送给现场计算机9，当水位值大于设定的警界水位时，现场计算机9通过第一无线通信模块7和第二无线通信模块8将水位值传送给监控计算机12连接，监控计算机12接收到信息后驱动第二报警模块13报警，提醒值班人员进行及时排水，降低水位，从而避免由于水位过高导致渗透压力增大。

通过控制水位也可以控制渗透压力，当渗透压力较大时，通过降低水位来降低渗透压力，避免来不及及时维修导致损伤严重化，危害大坝安全。

多个密封套1-3避免水进入测试体1-2内，橡胶壳体1-2-2对压力的感应比较敏感，测量灵敏度高，防水涂层1-2-1避免水进入橡胶壳体1-2-2内，将压力传感器1-2-4固定在橡胶壳体1-2-2内中心处，通过垫片1-2-5可以感应橡胶壳体1-2-2上所有的压力，监测范围比较大。

现场计算机9及第一报警模块11有利于维修人员进行维修测试，第一无线通信模块7和第二无线通信模块8无线通信将信号从现场传送到监控室，便于监控室人员及时了解水库大坝的渗透压力。

不锈钢网格框架1-1避免生锈，防水层加强防水效果，导线孔用于压力传感器1-2-4的导线通过，密封圈避免水通过网格框架1-1进入橡胶壳体1-2-2内。

导线管4用于收纳压力传感器1-2-4的导线，同时避免导线受到土壤的腐蚀，提升了装置的稳定性和使用寿命。支撑墙5用于支撑网格框架1-1，便于埋设前期施工。

导线管4为不锈钢制成且设有防水层，避免导线潮湿。

声光报警模块报警效果好。

为了节约能源，充分利用太阳能，通过太阳能电池板10将太阳能转换为电能储存在蓄电池中，现场计算机9及多个压力传感器1-2-4均通过蓄电池可使用太阳能。

本发明通过将多个压力传感器通过橡胶壳体和网格框架进行固定组成监测墙体，并将网格框架设置在上游护坡与防渗体之间，可以在上游护坡出现损伤后及时感知异常渗透压力，通过无线水位传感器监测水库大坝的水位，当压力值或水位值大于设定的警报值后，及时报警，提醒值班人员进行及时处理，橡胶壳体对压力的感应比较敏感，测量范围大，测量灵敏度高，本发明能够及时准确地监测水库大坝的渗透压力，及时准确地发现水库渗透压力异常现象并进行处理。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。