一种水利水电漏水检测自动报警装置的制作方法

本发明涉及报警装置，特别涉及一种水利水电漏水检测自动报警装置。

背景技术：

渗漏是大坝、堤防、水闸等水利工程服役过程中最常见隐患病变之一，其致因复杂、随机性强、监测难度大，特别对于土石堤坝工程，超过三分之一的破坏是由于堤坝渗漏及其衍生的各种问题所致，若不能及时发现并采取相应抢护措施，很有可能引发工程溃决的严重后果。大量工程实践表明，加强水利工程渗漏的实时、准确定位，对保障工程的安全可靠运行具有非常重要的意义。但目前渗漏定位用装置、仪器、技术等多借助点式传感器，漏检现象时有发生，且传统测量漏水的传感器多存在体积大、引线多、亲和性差等不足。分布式光纤测渗技术在避免上述现象方面具有明显优势，但需借助人工热、电动力设备，且对传感光纤本身具有特殊要求，另受制于监测环境恶劣、布设条件艰苦等水利工程特点，极大增加了该项技术的监测成本、严重影响了其监测精度，阻碍和束缚了其工程实用化推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供及一种水利水电漏水检测自动报警装置，解决现有技术中的用于监测漏水的传感器数量多、引线多的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种水利水电漏水检测自动报警装置，包括水上漂浮基站和水下声呐探测机构；水上漂浮基站与水下声呐探测机构通过通讯电缆连接；水上漂浮基站包括壳体，壳体顶端设置有太阳能板和信号发射/接收器，壳体内部设置有蓄电池和主控电路板，太阳能板与蓄电池连接，蓄电池与主控电路板和信号发射/接收器连接；水下声呐探测机构包括声呐探测器，声呐探测器上设置有推进器ⅱ，声呐探测器和推进器ⅱ通过通讯电缆与蓄电池连接，声呐探测器包括外壳，外壳上设置有声呐探头，外壳内部设置有控制电路板；水上漂浮基站信号连接有监测主机。

优选的，监测主机包括频谱转换单元和对比判断单元。

优选的，壳体内还设置有基座，基座为中空结构。

优选的，声呐探测器与推进器ⅱ转动连接。

优选的，水上漂浮基站设置在堤坝上，堤坝上设置有连接杆，连接杆一端与堤坝固定连接，另一端与水上漂浮基站固定连接。

优选的，壳体下端设置有推进器ⅰ，壳体与推进器ⅰ转动连接，推进器ⅰ与蓄电池连接；水上漂浮基站设置在堤坝上，堤坝上设置有连接杆，连接杆一端与堤坝固定连接，另一端固定设置有连接座，连接座与水上漂浮基站连接；水上漂浮基站和水下声呐探测机构上分别设置有定位元件。

优选的，声呐探测器的外壳上还设置有探照灯和摄像头，探照灯和摄像头均通过通讯电缆与蓄电池连接。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明提供的水利水电漏水检测自动报警装置，通过太阳能板对声呐探测器供电，通过声呐探测器对堤坝表面进行声呐监测，结构简单，节能环保。

2.本发明提供的水利水电漏水检测自动报警装置，通过水下声呐探测机构对堤坝的表面进行整体监测，监测效果好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的水利水电漏水检测自动报警装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水利水电漏水检测自动报警装置的工作原理图；

图3为本发明实施例提供的水利水电漏水检测自动报警装置的水上漂浮基站的结构示意图；

图4位本发明实施例提供的水利水电漏水检测自动报警装置的水下声呐探测机构的结构示意图；

图中：1堤坝；2水上漂浮基站；21太阳能板；22蓄电池；23主控电路板；24推进器ⅰ；25基座；3水下声呐探测机构；31声呐探测器；32推进器ⅱ；33声呐探头；4连接杆；5连接座。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作具体说明。

一种水利水电漏水检测自动报警装置，如图1-4所示，包括水上漂浮基站2和水下声呐探测机构3；水上漂浮基站2与水下声呐探测机构3通过通讯电缆连接；水上漂浮基站2设置在堤坝1上，堤坝1上设置有连接杆4，连接杆4一端与堤坝1固定连接，另一端与水上漂浮基站2连接。水上漂浮基站2包括壳体，壳体顶端设置有太阳能板21和信号发射/接收器，壳体内部设置有蓄电池22、基座25和主控电路板23，基座25为中空结构；太阳能板21与蓄电池22连接，蓄电池22与主控电路板23和信号发射/接收器连接；水下声呐探测机构3包括声呐探测器31，声呐探测器31上设置有推进器ⅱ32，声呐探测器31与推进器ⅱ32转动连接，声呐探测器31和推进器ⅱ32通过通讯电缆与蓄电池22连接。声呐探测器31包括外壳，外壳上设置有声呐探头33，外壳内部设置有控制电路板；水上漂浮基站2信号连接有监测主机。监测主机设置在监控室内，监测主机包括频谱转换单元和对比判断单元。频谱转换单元将接收到的信号经过傅里叶变换转换为频谱，并将频谱传送到对比判断单元，对比判断单元将频谱导入训练好的模型进行判断。监测主机1内存储有预先训练好的模型，训练好的模型是通过模拟正常、裂缝，堤坝表皮剥落等动作，采集不同的动作对应的干涉信号，将不同的动作对应的干涉信号分帧，并导入卷积神经网络模型中进行训练。对比判断单元将频谱导入训练好的模型进行判断并生成警报信号。

控制电路板上设有用于控制推进器ⅱ32和声呐探头33工作状态的控制单元。控制单元通过控制推进器ⅱ32来控制水下声呐探测机构3行驶路径，可先将预设路径存储至控制电路板中，本发明实施例中，水下声呐探测机构3的行驶面为与堤坝表面的距离为10米的平行面，行驶路径为在行驶面上以“弓”字形，由上至下行驶。同时，当遇到鱼群等障碍物时，水下声呐探测机构3自行转弯躲避。控制单元还控制水下声呐探测机构3探测时间的间隔，比如每间隔两天自动启动并进行探测。声呐探头33与主控电路板23通过通讯电缆连接。主控电路板23上设置有信号预处理单元，信号预处理单元对声呐探头33接收的信号进行预处理。

为了扩大监测面积，根据堤坝的实际大小延长通讯电缆，增大了当水下声呐探测机构3活动范围，进而增大了监测面。壳体内设置有电磁铁，壳体下端设置有推进器ⅰ24，壳体与推进器ⅰ24转动连接，推进器ⅰ24与蓄电池连接；水上漂浮基站2设置在堤坝1上，堤坝1上设置有连接杆4，连接杆4一端与堤坝1固定连接，另一端固定设置有连接座5，连接座5上设置有磁铁连接块，连接座5通过磁铁连接块与壳体内的电磁铁相吸，使得连接座5与水上漂浮基站2连接。关闭壳体内电磁铁的开关，电磁铁磁力消失，此时水上漂浮基站2与连接座5分离。在堤坝1上设置多根设有连接座5的连接杆4，水上漂浮基站2可行驶至不同的连接杆4处进行监测，扩大了监测面。

为了方便控制员操作，水上漂浮基站2和水下声呐探测机构3上分别设置有定位元件，可在监控主机上显示实时位置。声呐探测器31的外壳上还设置有探照灯和摄像头，定位元件、探照灯和摄像头均与蓄电池连接。

使用时，水下声呐探测机构3开启，根据预先存储在控制电路板的路径行驶，声呐探头33采集信号，并通过通讯电缆将信号传送至主控电路板23，主控电路板23上的信号预处理单元把信号进行预处理，然后通过信号发射/接收器将预处理后的信号发送到监测主机1上，监测主机1的频谱转换单元将接收到的信号转换为频谱，并将频谱传送到对比判断单元，对比判断单元将接收到的频谱导入训练好的模型中即可判断是否需要预警，当确定需要预警时生成警报信号。生成的警报信号显示在监测主机上。

本发明提供的水利水电漏水检测自动报警装置，通过太阳能板对声呐探测器供电，通过声呐探测器对堤坝表面进行声呐监测，结构简单，节能环保。

本发明提供的水利水电漏水检测自动报警装置，通过水下声呐探测机构对堤坝的表面进行整体监测，监测效果好。