[發明專利]一種應用節點陣列監測水下土工膜的方法

有效

• 申請號: 201810631716.X
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108571945B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 徐運海;張立華;王玉太;李飛;田志剛;程素珍;張保祥;魏兆珍;劉莉莉;李繼華;張西珂;紀玉業;王振;董新美
• 申請（專利權）人: 山東省水利科學研究院
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 濟南克雷姆專利代理事務所(普通合伙) 37279
• 代理人: 張祥明

1.一種應用節點陣列監測水下土工膜的方法，其特征在于，包括的步驟如下：

步驟一，在水庫盆或渠底設置監測節點陣列，在陣列中的各個節點上設有應力應變檢測裝置，其中位于首行或位于未行內部的中段監測節點的應力應變檢測裝置包括方形監測盤和與所述方形監測盤配套的方形蓋；

設置至少三行監測節點，構成奇數行或偶數行的監測節點陣列，其中，所述偶數行的各個監測節點分別設置在所述奇數行的各個相鄰的兩個監測節點間距區域之間，各個所述監測節點中包括設有的應力應變檢測裝置，在各個行內的監測節點中的應力應變檢測裝置之間連接有繩索，相鄰行的相鄰監測節點中的應力應變檢測裝置之間通過繩索連接構成三角形網孔，其中，相鄰奇數行中的首個監測節點中的應力應變檢測裝置之間也連接繩索，相鄰奇數行中的末端監測節點的應力應變檢測裝置之間也通過繩索進行連接；

位于所述方形蓋的左、右兩邊之間的上、下兩條直邊的外側設置有翻沿，所述翻沿上設有安裝孔，面向所述方形監測盤，包括在所述方形監測盤內關于左、右兩邊對稱的對稱中心軸線上且靠近偏上側的所述直邊位置設有集線臺，所述集線臺上設有接線塞，在所述集線臺上設有以所述方形監測盤內的左、右兩邊的對稱中心軸線為對稱軸的兩對螺栓孔，兩對連接片的一端通過螺栓分別與該兩對螺栓孔配合且緊固在集線臺上，兩對連接片的另一端分別各自獨立連接兩對應力應變傳感器，其中的一對應力應變傳感器的軸向軸線的連線共線，且與所述方形監測盤的左、右兩邊之間的上、下兩條直邊相平行，另外一對應力應變傳感器的軸向軸線關于所述方形監測盤內的左、右兩邊的對稱中心軸線對稱呈八字型，在每個應力應變傳感器的遠離所述連接片的另一端也設有螺栓孔，壓板通過螺栓與該螺栓孔的配合將繩索的一端壓接在應力應變傳感器遠離所述連接片的另一端上，所述方形監測盤的側壁上設有防水塞，所述繩索通過防水塞穿出方形監測盤與相鄰的其他監測節點的應力應變檢測裝置連接，所述應力應變傳感器的信號線分別通過所述接線塞與本行內的控制總線電連接；

接線塞設置在方形監測盤的盤體中的集線臺位置；所述接線塞包括由盤體內穿出的中空管以及與中空管露出盤體一端連接的法蘭盤，在所述中空管內壁上安裝多個凸起柱，所述凸起柱位于中空管的徑向方向上，多個所述凸起柱沿所述中空管的軸向方向排布，在所述中空管露出盤體外部的管口位置以及管內凸起柱之間設有若干氣囊，所述氣囊之間通過聯通管聯通，信號線穿過所述氣囊和凸起柱的間隙伸到盤體外；

步驟二，將監測節點陣列布置并貼敷連接在土工膜的底部，所述應力應變檢測裝置通過網絡與控制中心的中心服務器通訊；

監測節點陣列中的各個繩索之間保持張緊并將各個監測節點上設有的應力應變檢測裝置固定安裝在土工膜朝下的一面上，將土工膜連同安裝在朝下一面的監測節點的應力應變檢測裝置一起敷設在水庫盆或渠底表面上，各個行中監測節點的應力應變檢測裝置均與本行的控制總線連接，各個行的所述控制總線均與水岸上設置的控制箱電連接；

步驟三，控制中心的中心服務器技術人員獲得監測節點陣列中的應力應變檢測裝置的監測數據信號，通過對監測數據進行閾值比較和時間判斷，將數據信號峰值最大或最早發出信號的應力應變檢測裝置所在節點的坐標作為土工膜形變或破損的位置坐標；

當任意一處土工膜發生形變，位于土工膜背面的相應位置的監測節點中的應力應變檢測裝置受到應力作用而發出數據信號，同時，與該應力應變檢測裝置相連接的繩索也受到牽扯，使周邊的應力應變檢測裝置也會感受到土工膜的形變而發出數據信號，各個所述數據信號都會通過各自所在行的控制總線傳輸至控制箱中，控制箱中的控制器將各個數據信號上傳至云端服務器，控制中心的中心服務器的內部程序進行判斷和比較，將最先發出數據信號或者數據信號峰值最大的監測節點的位置坐標初步確定為土工膜形變或破損的位置坐標，獲悉該坐標信號的技術人員對相應的監測節點及其周圍區域進行排查，即可獲得相對精準的土工膜形變或破損位置，為進一步應急處理提供技術支持。