[實(shí)用新型]基于北斗的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720231415.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN206609463U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李帥;李林紅;張呂炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙大正呈科技有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01S19/42
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于北斗的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水庫大壩是調(diào)控水資源時(shí)空分布、優(yōu)化水資源配置的重要工程措施，也是江河防洪工程體系的重要組成部分。作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其在防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面發(fā)揮著無可替代的巨大作用。

客觀地講，我國人口密度大，是用水大國，受自然地理?xiàng)l件制約，季節(jié)性缺水問題比較嚴(yán)重，我國人均水資源量僅為世界人均的1/4，需要多數(shù)量，大容量的儲(chǔ)水庫來保障水的供應(yīng)，興建大壩就是解決水資源短缺的主要手段。所以在缺乏淡水資源的情況下，水庫肩負(fù)的支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障社會(huì)需求的任務(wù)非常重要。

在水利行業(yè)快速發(fā)展的過程中，水利大壩工程數(shù)量在不斷增加，不僅促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了國家建設(shè)的有序進(jìn)行，當(dāng)然，在水利大壩運(yùn)營的過程中，其運(yùn)營的安全性對(duì)周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全有著直接的影響，因此，相關(guān)安全監(jiān)測(cè)人員，必須做好水利大壩的安全監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)隱患才能有效地采取針對(duì)性的處理措施。為了保證水利大壩運(yùn)營的安全性、可靠性，需要做好水利大壩的安全監(jiān)測(cè)工作，切實(shí)有效地提升水利大壩安全監(jiān)測(cè)的效率，確保水利大壩的有效運(yùn)營。

上世紀(jì)50-70年代，中國完成了水利工程建設(shè)的“大躍進(jìn)”，成為世界上水庫數(shù)量最多的國家。目前中國水壩大多處于超限服役狀態(tài)，此外，在建成后幾十年的運(yùn)行中，由于缺少必需的維護(hù)經(jīng)費(fèi)，水庫病險(xiǎn)的數(shù)量過半，達(dá)4萬多座。

目前，中國的大壩數(shù)量已居世界首位，但潰壩率亦居世界前列。中國已建水庫壩型90％以上為土石壩，而土石壩是世界大壩工程建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種擋水壩，是用當(dāng)?shù)赝亮稀⑹匣蚧旌狭?，?jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑而成。雖然土石壩應(yīng)用廣泛，但極易因滲水等原因發(fā)生突發(fā)潰壩事故。由于中國現(xiàn)存的許多水庫都建于1958年“大躍進(jìn)”時(shí)期，設(shè)計(jì)和施工技術(shù)落后，潰壩事故時(shí)常發(fā)生。1954年—2005年，中國每年平均有68座水庫垮壩，中國大壩年均潰壩率為世界年均潰壩率的4倍多。

潰壩事故不僅對(duì)國家經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，更是嚴(yán)重威脅到了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。面對(duì)潰壩事件帶來的巨大損失，人們深刻認(rèn)識(shí)到大壩安全監(jiān)測(cè)的重要性?，F(xiàn)有的大壩安全常規(guī)監(jiān)測(cè)主要通過儀器觀測(cè)和人工的現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查，對(duì)大壩壩體、壩肩、近壩區(qū)岸坡及壩周圍環(huán)境所作的測(cè)量及觀察，通過合理的計(jì)算和分析對(duì)工程的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

但上述人工操作的過程會(huì)存在以下問題：1、可能會(huì)產(chǎn)生疏漏現(xiàn)象，數(shù)據(jù)片面，也可能存在較大的人為誤差。2、監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性與操作人員的技術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)密切相關(guān)。3、可能會(huì)錯(cuò)過突發(fā)階段立即糾正的最有效、最經(jīng)濟(jì)的時(shí)機(jī)。4、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)性、集成化程度較低，精度指標(biāo)偏低，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的快速監(jiān)測(cè)覆蓋和推廣。5、需要大量的人力投入。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于北斗的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度低，無法大規(guī)模應(yīng)用的問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案：

一種基于北斗的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，包括：

至少2個(gè)衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)站，所述衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)站設(shè)置與大壩的壩體上；

至少1個(gè)衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站；所述衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站設(shè)置在所述壩體的鄰近區(qū)域；

傳感器組，所述傳感器組包括：若干種用于采集不同信息的傳感器、與所述傳感器連接的信號(hào)調(diào)理電路、微處理器以及通信接口；

所述微處理器與所述信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出端連接，并通過所述通信接口，與控制器通過總線連接。

以及控制器；所述控制器通過總線與所述衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)站、衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站以及傳感器組連接；獲取所述衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)站、衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站的衛(wèi)星信號(hào)以及傳感器的信息量信號(hào)。

所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器組具體包括：用于采集孔隙水壓力的滲壓計(jì)、用于采集地下水位的量水堰計(jì)、用于采集土壓力變化的土壓力計(jì)、用于采集應(yīng)力應(yīng)變的應(yīng)變計(jì)以及用于采集傾斜變化的傾斜儀。

所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括：北斗高精度定位接收存儲(chǔ)模塊、傳感器數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)模塊、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及電源模塊；

所述北斗高精度定位接收存儲(chǔ)模塊、傳感器數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)模塊分別與所述衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)站、衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站和傳感器組連接；