高坝深层抗滑稳定性评估系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高坝深层抗滑稳定性评估系统。所述系统由数据采集装置、数据传输设备、数据分析设备和监控装置组成。数据采集装置自动采集高坝服役过程中的深层地质、自然环境和结构性能参数信息，通过数据传输设备将采集到的信息传输至数据分析设备，数据分析设备对信息进行处理，评估高坝深层抗滑稳定性，最后将评估结果传送至监控装置实现数据的可视化及预警。所述系统的优点在于实现了高坝深层抗滑稳定性监测、传输、分析、预警和显示的实时性和同步性，从而保证了高坝在服役过程中做到风险提前预警、提前处理，确保了高坝的安全运行。
【专利说明】高坝深层抗滑稳定性评估系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高坝深层抗滑稳定性评估系统，属于高坝安全【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着我国水电事业的快速发展，已经建立了一大批高坝工程，然而在复杂地质条件上建立的高坝，当坝基受力不均匀或坝基岩体内存在缓倾角的软弱夹层时，坝体便有可能带动部分基岩沿软弱夹层滑动，存在着失稳的风险，严重威胁了下游人民的生命财产安全，因此有必要建立一种高坝深层抗滑稳定性评估系统，对高坝可能存在的失稳现象进行实时监测和预警。目前，国内高坝整体稳定性分析多采用静态模式，即在大坝运行前采用有限元法模拟坝体和坝基材料的非线性本构关系，计算坝体及坝基各部位的应力、位移和破坏形态。但在大坝运行后各种情况复杂，加之对坝基深层情况了解存在盲区，可能存在未知的深层抗滑问题。因此有必要对高坝服役过程中的深层地质、自然环境和结构性能参数信息，包括基础沉降、大坝水平及垂直位移、气象条件等进行实时监测、传输、分析和预警及显示，做到“实时监测、提前预警、提前预算”，确保高坝安全运行，保证高坝下游人民重合财产安全。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的为提供一种高坝深层抗滑稳定性评估系统。所述系统可实现高坝深层抗滑稳定性相关数据的监测、传输、处理及可视化，可对高坝深层抗滑稳定性作出评价。根据本实用新型的高坝深层抗滑稳定性评估系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的数据采集装置、数据传输设备、数据分析设备和监控装置，其中，所述数据采集装置包括多组无线传感器，采集高坝在服役过程中的深层地质、自然环境和结构性能参数的信息，并将采集的信息传输至所述数据传输设备；所述数据传输设备包括多个数据通讯装置，其接收所述数据采集装置采集的信息，并将所述信息传输至所述数据分析设备；所述监控装置对大坝信息采集节点发布操作指令并接收来自所述数据分析设备处理之后的信息。
[0004]优选地，所述多组无线传感器能够是多种类型的传感器，并且并联在数据总线上，其中每一组无线传感器包括微处理器、通信设备、转换器和电源，其中，电源与微处理器连接，微处理器与通信设备、转换器连接，并且所述通信设备与数据通讯装置相连。
[0005]优选地，所述多个数据通讯装置为光端机、规格转换器、GPRS/CDMA无线传输设备、无线电台的一种或多种，每一个数据通讯装置与一组无线传感器中的通讯设备相连。
[0006]优选地，所述监控装置包括语音报警器和大屏幕显示器两部分。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:能实现对高坝运行参数的实时监测、传输、分析、预警和显示，从而保证了高坝在服役过程中做到风险提前预警、提前处理，避免安全事故发生，确保了高坝的安全运行。
【专利附图】
【附图说明】[0008]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型的某些原理的【具体实施方式】，本实用新型的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
[0009]图1为一种高坝深层抗滑稳定性评估系统结构图。
[0010]应当了解，所附附图并非按比例地显示了本实用新型的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0011]在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本实用新型的同样的或等同的部分。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进一步的详细描述。
[0013]根据本实用新型的一个方面，如图1所示，高坝深层抗滑稳定性评估系统由数据采集装置A、数据传输设备B、数据分析设备C和监控装置D四部分组成。并且，数据采集装置A、数据传输设备B、数据分析设备C和监控装置D依次相连。数据采集装置A可自动采集高坝服役过程中的深层地质、自然环境和结构性能参数信息，并且通过数据传输设备B将信息传输至数据分析设备C，数据分析设备C对信息进行处理且基于监测信息评估高坝深层抗滑稳定性，最后传送至监控装置D实现数据的可视化。
[0014]下面将根据附图，详细说明根据本实用新型的具体实施例。
[0015]数据采集装置A包括多组与数据通讯装置b进行通信的无线传感器a，无线传感器a并联在数据总线上，并且可以是各种类型的传感器。无线传感器a包括微处理器I a、通信设备II a、转换器IIIa和电源IV a。其中，电源IVa与微处理器I a连接，微处理器I 3与通信设备II a、转换器IIIa连接。数据采集装置A通过自动采集的方法，采用无线传感器a采集高坝在服役过程中的深层地质、自然环境和结构性能参数信息，包括基础沉降、大坝及基础水平位移、气象条件等，并且通过通信设备II a将采集的数据信息传输至数据传输设备B，其中通信设备II a连接至数据传输设备B中的数据通讯装置b (下文将详述)。
[0016]数据传输设备B包括多个数据通讯装置b，该数据通讯装置b为光端机I b、规格转换器IIb、GPRS/CDMA无线传输设备IIIb、无线电台IVb中的一种或多种，每一个数据通讯装置b与一组无线传感器a中的通讯设备II a相连。数据传输设备B接收来自数据采集装置A的数据信息，并且将这些数据信息传输至数据分析设备C。
[0017]数据分析设备C由大型数据处理器c组成，该大型数据处理器c包括多尺度统计设备I。、数据评估设备II。和稳定性分析器III。，其负责对采集的信息进行处理。首先通过多尺度统计设备I。和数据评估设备II。对数据进行过滤和优化，然后基于应用系统工程的方法和理论，利用稳定性分析器III。，从工程力学和渗流力学的角度研究大坝水平及垂向位移、地基沉降等可能对大坝结构的不利影响，同时考虑工程体对地质体的影响，分析地质体的应力、应变、渗流、温度等分布场重分布，以此分析坝体内部及坝体与地质体相互作用及可能破坏模式，将分析结果进行失稳风险率计算。具体而言，包括以下步骤:
[0018](I)基于监测信息的优化理论和方法，将数据库中的数据进行整编，建立整编模型；
[0019](2)把建好的整编模型经缺陷体演变的时序模型进行在线动态诊断转化为识别模型；
[0020](3)通过数值融合的方法将识别模型转化为应力应变计算模型，由应力应变计算方法建立相关关系并进行模型分析。
[0021]监控装置D包括语音报警器I ,和大屏幕显示器II d，该监控装置D负责对大坝信息采集节点发布操作指令并接收来自数据分析设备C处理之后的信息，实现数据的可视化。经稳定分析和安全评估之后反映在监控装置的大屏幕显示器II <!上，若出现险情通过语音报警器1 d马上发出警告并通知相关人员进行检修。
[0022]前述对本实用新型的具体示例性实施例的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本实用新型，或者将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施例以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同 形式所限定。
【权利要求】
1.一种高坝深层抗滑稳定性评估系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的数据采集装置、数据传输设备、数据分析设备和监控装置，其中， 所述数据采集装置包括多组无线传感器，采集高坝在服役过程中的深层地质、自然环境和结构性能参数的信息，并将采集的信息传输至所述数据传输设备； 所述数据传输设备包括多个数据通讯装置，其接收所述数据采集装置采集的信息，并将所述信息传输至所述数据分析设备； 所述监控装置对大坝信息采集节点发布操作指令并接收来自所述数据分析设备处理之后的信息。
2.根据权利要求1所述的高坝深层抗滑稳定性评估系统，其特征在于，所述多组无线传感器能够是多种类型的传感器，并且并联在数据总线上，其中每一组无线传感器包括微处理器、通信设备、转换器和电源，其中，电源与微处理器连接，微处理器与通信设备、转换器连接，并且所述通信设备与数据通讯装置相连。
3.根据权利要求1所述的高坝深层抗滑稳定性评估系统，其特征在于，所述多个数据通讯装置为光端机、规格转换器、GPRS/CDMA无线传输设备、无线电台的一种或多种，每一个数据通讯装置与一组无线传感器中的通讯设备相连。
4.根据权利要求1所述的高坝深层抗滑稳定性评估系统，其特征在于，所述监控装置包括语音报警器和大屏幕显示器两部分。
【文档编号】G05B19/418GK203414801SQ201320512397
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】曹广晶, 戴会超, 吴继敏, 苏怀智, 戴凌全, 梁璐 申请人:中国长江三峡集团公司