一种水库大坝变形监测装置的制作方法

本实用新型涉及水库大坝监测技术领域，具体为一种水库大坝变形监测装置。

背景技术：

水利枢纽为开发利用河流水力资源，在河道上采取工程措施，按照国家相关规范，修筑的控制和支配水流的水工式建筑物，同时将其布置在合理的位置上，互相配合与协调工作，从而实现水力水利任务所组成的一个有机综合体，包括挡水建筑物、泄水建筑物等。

大坝是挡水建筑物的代表形式就叫坝，可分为土坝、重力坝、混凝土面板堆石坝、拱坝等。

大坝在我国国民经济中发挥了重要的作用，但由于大坝周围地质环境、大坝施工质量及老化等诸多原因的影响，大坝可能会出现形变，如果不能及时了解大坝安全情况，那么大坝下游的人民生命和财产安全将受到极大的威胁，隐患很大，一旦发生局部暴雨洪水，极易引发溃坝事件，轻则造成财产损失，重则造成重大人员伤亡或毁灭性灾害，但是，现在对大坝变形进行监测一般都是采用结构相对单一的设备进行，有的小型大坝甚至不具有监测设备，达不到对大坝的实时监测，容易出现误差，导致监测效果降低。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种水库大坝变形监测装置，解决了现在对大坝变形进行监测一般都是采用结构相对单一的设备进行，达不到对大坝的实时监测，容易出现误差的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种水库大坝变形监测装置，包括山主体和主坝体，所述主坝体的两侧均固定连接有副坝体，并且副坝体远离主坝体的一侧与山主体固定连接，所述山主体的顶部固定连接有声光报警器，所述主坝体和副坝体的顶部均固定连接有监测装置，所述监测装置包括固定座，并且固定座的底部分别与主坝体和副坝体的顶部固定连接，所述固定座的顶部固定连接有连接柱，并且连接柱的表面固定连接有摄像头，所述连接柱的顶端固定连接有连接块，并且连接块的两侧均固定连接有GPS测量仪，所述连接块的正表面和背表面均固定连接有光纤传感器，并且连接块的顶部固定连接有顶板帽。

所述GPS测量仪的输出端与GPS接收机的输入端连接，并且GPS接收机的输入端与GPS定位器的输出端连接，所述GPS接收机的输出端与微处理器的输入端连接，并且微处理器的输出端端与声光报警器的输入端连接，所述微处理器的输入端分别与摄像头和光纤传感器的输出端连接，并且微处理器通过无线信号收发器与监控中心实现双向信号连接。

所述监控中心包括中央控制器，并且中央控制器与无线信号收发器实现双向信号连接，所述中央控制器的输出端分别与数据比较器、蜂鸣器、打印机、指示灯和显示器的输入端连接，并且数据比较器的输出端通过反馈模块与中央控制器的输入端连接，所述中央控制器的输入端与按键的输出端连接。

优选的，所述指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，并且第一指示灯和第二指示灯的输入端与中央控制器的输出端连接。

优选的，所述显示器包括第一显示器和第二显示器，并且第一显示器和第二显示器的输入端与中央控制器的输出端连接。

优选的，所述中央控制器与监控数据库实现双向连接，并且监控数据库为数据储存硬盘。

优选的，所述微处理器的输入端与电源模块的输出端电性连接，并且电源模块的输出端分别与GPS测量仪、GPS定位器、摄像头和光纤传感器的输入端电性连接。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种水库大坝变形监测装置。具备以下有益效果：该水库大坝变形监测装置，通过在主坝体和副坝体的顶部均固定连接有的监测装置，监测装置包括连接柱，连接柱的表面固定连接有的摄像头，连接块上分别固定连接有的GPS测量仪和光纤传感器，以及GPS测量仪、GPS定位器、微处理器、光纤传感器、摄像头、中央控制器、数据比较器、显示器、指示灯、按键和蜂鸣器的配合设置，解决了现在对大坝变形进行监测一般都是采用结构相对单一的设备进行，有的小型大坝甚至不具有监测设备的情况，达到了对大坝的实时监测，避免了容易出现误差，更好的提高了监测的效果，可以及时的了解大坝的安全情况，防止了给大坝下游的人民生命和财产安全将受到极大的威胁，极大的降低了安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型监测装置的结构示意图；

图3为本实用新型系统结构原理图；

图4为本实用新型监控中心的系统结构原理图。

图中：1山主体、2主坝体、3副坝体、4电源模块、5声光报警器、6监测装置、61固定座、62连接柱、63摄像头、64连接块、65 GPS测量仪、66光纤传感器、67顶板帽、7 GPS接收机、8 GPS定位器、9微处理器、10无线信号收发器、11监控中心、111中央控制器、112数据比较器、113蜂鸣器、114打印机、115指示灯、1151第一指示灯、1152第二指示灯、116显示器、1161第一显示器、1162第二显示器、117反馈模块、118按键、119监控数据库。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种水库大坝变形监测装置，包括山主体1和主坝体2，主坝体2的两侧均固定连接有副坝体3，并且副坝体3远离主坝体2的一侧与山主体1固定连接，山主体1的顶部固定连接有声光报警器5，主坝体2和副坝体3的顶部均固定连接有监测装置6，监测装置6包括固定座61，并且固定座61的底部分别与主坝体2和副坝体3的顶部固定连接，固定座61的顶部固定连接有连接柱62，并且连接柱62的表面固定连接有摄像头63，连接柱62的顶端固定连接有连接块64，并且连接块64的两侧均固定连接有GPS测量仪65，连接块64的正表面和背表面均固定连接有光纤传感器66，并且连接块64的顶部固定连接有顶板帽67。

GPS测量仪65采用GPS全球卫星定位系统能够提供实时的经度、纬度、高程等导航和定位信息，利用GPS的定位功能，得出各个点的坐标，再通过数学方法计算出距离、面积等数据。

GPS定位器8的空间分布是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星；这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行；卫星的运行周期约为12恒星时；每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号；GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。

GPS接收机7是接收全球定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器；GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源；对于陆地、 海洋和空间的广大用户，只要拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机。

光纤传感器66的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。

GPS测量仪65的输出端与GPS接收机7的输入端连接，并且GPS接收机7的输入端与GPS定位器8的输出端连接，GPS接收机7的输出端与微处理器9的输入端连接，微处理器9的型号采用i7 6700k，并且微处理器9的输出端端与声光报警器5的输入端连接，微处理器9的输入端分别与摄像头63和光纤传感器66的输出端连接，并且微处理器9通过无线信号收发器10与监控中心11实现双向信号连接，微处理器9的输入端与电源模块4的输出端电性连接，并且电源模块4的输出端分别与GPS测量仪65、GPS定位器8、摄像头63和光纤传感器68的输入端电性连接，电源模块4为市电电网。

监控中心11包括中央控制器111，中央控制器111的型号采用WSN-PIS-G100，中央控制器111与监控数据库119实现双向连接，并且监控数据库119为数据储存硬盘，并且中央控制器111与无线信号收发器10实现双向信号连接，中央控制器111的输出端分别与数据比较器112、蜂鸣器113、打印机114、指示灯115和显示器116的输入端连接，并且数据比较器112的输出端通过反馈模块117与中央控制器111的输入端连接，中央控制器111的输入端与按键118的输出端连接，指示灯115包括第一指示灯1151和第二指示灯1152，并且第一指示灯1151和第二指示灯1152的输入端与中央控制器111的输出端连接，显示器116包括第一显示器1161和第二显示器1162，并且第一显示器1161和第二显示器1162的输入端与中央控制器111的输出端连接。

使用者在使用前，根据水库大坝的准确位置判断输入合格的位置值，合格位置值为位置报警阈值，并将位置报警阈值通过按键118输入至中央控制器111，中央控制器111将位置报警阈值输送至数据比较器112中，作为数据比对值。

使用者在使用时，设置有的GPS测量仪65、GPS定位器8和光纤传感器66对水库大坝的位置进行采集，将GPS测量仪65和GPS定位器8采集的数据传输到GPS接收机7，GPS接收机7和光纤传感器66将数据传输到微处理器9，微处理器9将数据经无线信号收发器10发送至监控中心11内部设置有的中央控制器111，中央控制器111再将采集的数据传输到数据比较器112和第一显示器1161，第一显示器1161对数据进行显示。

在数据比较器112中，将GPS测量仪65、GPS定位器8和光纤传感器66实时采集的水库位置与数据比较器112中输入的位置报警阈值进行比较，若比对结果为实时接收的位置数据信息与位置报警阈值不符，表明水库大坝发生变形，数据比较器112通过反馈模块117将位置报警信号传输到中央控制器111中，中央控制器111再将位置报警信号输送至蜂鸣器113、打印机114、第一指示灯1151、第一显示器1161和监控数据库119，蜂鸣器113进行报警，第一指示灯1151亮起，第一指示灯1151和蜂鸣器113提示工作人员，打印机114对数据进行打印，第一显示器1161对数据进行显示，监控数据库119对数据进行储存。

同时，中央控制器111将位置报警信号经无线信号收发器10发送至微处理器9，微处理器9控制声光报警器5，声光报警器5进行报警。

设置有的摄像头63将图像数据输送至微处理器9，微处理器9将图像数据经无线信号收发器10发送至监控中心11内部设置有的中央控制器111，中央控制器111再将图像数据分别输送至第二指示灯1152、第二显示器1162和监控数据库119，第二指示灯1152亮起，第二显示器1162对图像数据进行显示，监控数据库119对图像数据进行储存。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。