[實用新型]一種基于物聯網技術的大壩變形自動化監測系統

有效

• 申請號: 201420540939.2
• 申請日: 2014-09-21
• 公開（公告）號: CN204065819U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 羅小兵;戴會超;王茹;別玉靜
• 申請（專利權）人: 三峽大學;中國長江三峽集團公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本實用新型一種基于物聯網技術的大壩變形自動化監測系統，涉及大壩變形安全監測領域。

背景技術

大壩在施工過程中，不僅會受風力的影響發生傾斜及振動；而且日照、溫差、自重等因素也會引起大壩施工時混凝土結構變形，壩體產生水平分量上的平移和垂直分量上的沉降。如果不能及時發現、及時處理，這將會對大壩施工造成巨大的安全隱患。因此，建立大壩安全監測系統作為大壩的耳目，監測大壩在施工期的工作性態，對大壩安全運行狀況進行評估和預報，保證大壩工程在施工過程中的自身穩定和安全尤為重要。施工期的變形監測，能較早地提供大壩失穩的警報，以便及時采取補救措施；能提供第一性資料，減少在設計假定中的未確定因素，取得反饋信息作反分析用，校核原設計，并在必要時修改原設計；保證施工技術措施能符合實際情況，既安全、又經濟。

大壩施工期變形監測的主要內容包括壩體和壩基的水平位移、垂直位移、撓度和傾斜、壩體接縫和裂縫的變形、基巖變形等觀測項目。重力壩壩體和壩基的水平位移一般用引張線法觀測，壩體的水平位移也可用視準線或激光準直觀測。拱壩壩體和壩基水平位移一般用導線觀測，在條件合適時也可用交會法或視準線觀測。垂直位移一般采用精密水準法測定標點的高程變化而得出。壩體和壩基撓度分別用正垂線和倒垂線觀測。壩體和壩基的傾斜目前我國一般用精密水準法觀測，有條件時也可采用連通管觀測。基巖變形目前常用單點或多點位移計觀測。

目前，我國現行采用的大壩安全監測手段雖然具有較先進的技術性和較大的可靠性，但經濟上卻不盡合理。有的觀測方法雖然經濟上合理，但運行時間及技術上的可行性較差，穩定性和可靠性不強，如：鉆孔傾斜儀及應變儀等無法監測較大尺寸的位移。一方面由于監測點數量較大，測點分散，儀器種類較多，環境條件差，傳統的觀測手段難以滿足安全監測的要求；另一方面目前的變形監測方法，由于其觀測周期長、實現自動化觀測困難或經濟負擔重等因素，已不能滿足快速、準確獲取資料的需要，而且側重點主要集中在數據的采集和數據的處理及一些簡單的分析上，沒有建立數據庫對監測數據進行統一管理，也沒有將監測數據集成研究。

發明內容

針對現有技術不足，本實用新型提供一種基于物聯網技術的大壩變形自動化監測系統，具備自動識別、自動觀測、自動記錄、自動數據處理、資料分析與預報等功能；其精度高、監測方便、反饋及時、經濟合理，有效保證大壩的安全穩定。

本實用新型采取的技術方案為：一種基于物聯網技術的大壩變形自動化監測系統，包括均勻布設在大壩變形體上的多個觀測目標點、位于大壩變形體的穩定區域外的參考系、基站、計算機控制室。基站設有數據采集器，基站通過通訊介質連接計算機控制室，計算機控制室通過通訊介質連接圖像顯示裝置、預警裝置。

所述計算機控制室向基站中的數據采集器發出指令采集數據，采集完畢后數據通過通訊介質回傳到計算機控制室，經計算機控制室中的專用計算機對數據進行處理，處理完成后的數據同時傳輸到圖像顯示裝置和預警裝置中，由圖像顯示裝置對數據進行轉換、顯示；由預警裝置對數據進行分析，達到設定安全閾值后自動報警，通知管理員能及時發現大壩異常變形的險情。

所述觀測目標點在施工期均勻地布設在大壩變形體的壩底、壩中、壩頂三個層面上，每個層面上安置多個觀測目標點。

所述觀測目標點包括棱鏡、觀測墩、強制對中裝置，其中強制對中裝置是預先埋設固定在觀測墩上，?棱鏡直接卡在帶有卡口的強制對中裝置上。

所述圖像顯示裝置包括圖像轉換服務器、屏幕顯示器，圖像轉換服務器連接屏幕顯示器。

所述預警裝置包括分析器、報警器，分析器連接報警器。

所述通訊介質為GPRS無線通訊網絡。

所述觀測目標點的棱鏡為圓形棱鏡。

所述數據采集器的供電部分安裝了UPS。

所述參考系由一系列參考點組成，這些參考點由觀測墩、棱鏡和強制對中裝置組成。

本實用新型一種基于物聯網技術的大壩變形自動化監測系統，

1）、不僅具有觀測速度快，自動化程度高，觀測精度高、抗干擾能力強、可靠性高，穩定性好、對作業人員要求低的無比優異性，能省時省力，而且能進行實時數據采集、傳輸和處理，并提供快速反饋信息。

2）、該大壩變形自動化監測系統采用了精密的測量儀器、無線的通訊方式，實現了精密測角和精密測距的電子數字化，能夠進行目標的自動識別、自動照準和測量數據的自動觀測及記錄，適合目前的國情和現行規范、技術上先進、精度高、經濟上合理。