[實用新型]大壩壩體監測系統

有效

• 申請號: 201320454280.4
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN203744915U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 王曉翔;魯濤
• 申請（專利權）人: 王曉翔;魯濤
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本申請涉及一種新型大壩變形與位移測量技術領域，特別是涉及一種大壩整體內外部位移與變形測量及實現大壩內外部變形位移整體耦合的監測裝置。?

背景技術

水庫大壩的測量技術以及測量精度是保證大壩安全的重要手段，高效率、高精度、全天候、無距離限制的實時測量方式，以及在野外環境下長時間工作，是現有水利測量技術發展的方向。?

現在測量大壩的主要手段有：?

使用傳感器組成網絡的大壩監測設備，使用計算機技術對各種傳感器進行數據采集，還包括傳感器網絡和網關節點；傳感器網絡、網關節點和計算機監測中心依次連接；傳感器網絡由N個傳感器節點構成，傳感器節點之間根據傳感器節點通信協議和節點間距選擇形成自組織網絡；根據傳感器節點能量消耗情況和傳感器節點與網關節點的間距，選擇一個傳感器節點與網關節點無線連接，形成傳感器網絡測量技術。該技術只能測量出相對位移，無法對大壩的整體絕對位移進行監測?

激光測量法，該方法是在大壩的壩體基點設置一準直激光，射向大壩的各個壩段，在每一個壩段安裝一套與壩段固定成一體的激光反射裝置，測量時，光斑偏離監測系統中的毛玻璃中心，說明壩段發生偏移，通過數學模型運算可測定大壩的變形量，對較長的大壩，考慮激光光斑大小對測量精度和范圍的影響，還可分段使用該系統，整個系統還能實現激光準直的自校驗，保證大壩變形自動化監測高精度要求。這種監測方式只適用于水平位移監測、垂直位移監測，同時監測裝置容易受到外界環境的干擾。?

使用GPS衛星定位技術，也是能準確的測量出大壩的變形情況，根據GPS差分測量技術，水平測量精度達到2mm，垂直測量精度能達到5mm，滿足壩體測量要求，但該種測量方式只能測量壩體表面變形。?

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種大壩整體內外部變形與位移測量，并能將大壩內部位移、外部變形數據與整體大壩的絕對位置數據進行關聯的監測裝置，解決了現有各種大壩測量技術中存在的無法反映壩體變形全貌以及單純通過大壩的內部或外部數據進行大壩安全性評估的問題。?

壩體的形變通常是在外力和內力的作用下產生的，當形變較大時，就有可能導致壩體斷裂。大壩斷裂前后的應力應變關系基本符合從彈性形變到塑性形變的過程，所以準確測量與預判大壩的安全必須實時監測大壩外部和內部的變形與位移情況。?

本申請解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種大壩壩體監測系統，其特征在于：主要包括?壩體整體內外部變形與位移的測量裝置、壩體相對地面的絕對位移的測量裝置以及將兩部分上述測量裝置得到的壩體整體內外部變形與位移數據與壩體相對地面的絕對位移數據進行關聯的數據轉換裝置；?

其中大壩整體內外部變形與位移的測量裝置包括：?

外部變形監測裝置，其用來實現對壩體表面監測點的位移測量；?

內部變形監測裝置，其用來實現對壩體內部相對變形進行測量；?

所述內部變形監測裝置中包括壩體測斜孔以及安裝在測斜孔中的測斜儀，其用來確定壩體內部每個監測點的基于WGS84坐標系的坐標點；?

所述壩體相對地面的絕對位移的測量裝置采用北斗/GPS設備，其能得到壩體表面每個點相對地面的絕對位移；?

所述數據轉換裝置為將通過上述外部變形監測裝置、內部變形監測裝置以及北斗/GPS設備得到的測量點的相關位移數據，應用網絡數據處理及聯合平差算法，形成大壩內部、外部每個測量點的在WGS84坐標系中的絕對變形值，從而構造成大壩壩體整體變形數據結構。?

所述外部變形監測裝置包括：?

水平位移監測裝置，主要應用引張線儀；?

垂直位移監測裝置，主要應用沉降儀或垂線坐標儀。?

所述內部變形監測裝置包括：溫度計、濕度計、壓力計，固定式測斜儀、便攜測斜儀，土體沉降儀，分層沉降儀，多點沉降儀組成的傳感器陣列。?

所述北斗/GPS設備實時測量精度達到水平測量精度小于1mm、垂直測量精度小于2mm。?