[發明專利]一種水電站水工隧道監測系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202210190899.2
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114563040A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張世明;裴海林;程帥;汪俊波;劉誠威;唐清弟;高文軍;董士謙;馬優;郭銳;彭金寧
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;華能瀾滄江水電股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開的一種水電站水工隧道監測系統及其工作方法，屬于水工監測裝置技術領域。包括壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置、圖像監測裝置、數據處理裝置、供電裝置和控制及分析系統；壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置和圖像監測裝置設置在水工隧道內并分別與數據處理裝置連接，數據處理裝置與控制及分析系統連接；壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置、圖像監測裝置和數據處理裝置通過供電裝置供電。本發明能夠對水電站水工隧道進行全方位的自動化監測，節省人力物力的同時，保證了水電站運行的安全性和穩定性。

技術領域

本發明屬于水工監測裝置技術領域，具體涉及一種水電站水工隧道監測系統及其工作方法。

背景技術

水工隧道是水利樞紐的重要組成部分，它是在山體中或地下開鑿的過水洞，水工隧道可用于灌溉、發電、供水、泄水、輸水、施工導流和通航。

水工隧道在建設時受山體地質及水文等因素的影響，施工難度大；同時隨著使用年限的增加，又會出現開裂、滲漏、變形等各種事故及隱患，給水電站的安全運行和穩定帶來了巨大的威脅。當前的新型水電站多為“無人值班、少人值守”的運行模式，工作人員較少，日常的巡檢和運維無法很好的兼顧。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種水電站水工隧道監測系統及其工作方法，能夠對水電站水工隧道進行全方位的自動化監測，節省人力物力的同時，保證了水電站運行的安全性和穩定性。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種水電站水工隧道監測系統，包括壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置、圖像監測裝置、數據處理裝置、供電裝置和控制及分析系統；壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置和圖像監測裝置設置在水工隧道內并分別與數據處理裝置連接，數據處理裝置與控制及分析系統連接；壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置、圖像監測裝置和數據處理裝置通過供電裝置供電。

優選地，壓力檢監測裝置包括埋設在水工隧道基礎內部的若干滲壓計和土壓力計。

優選地，裂縫監測裝置為位移式裂縫計。

優選地，環境監測裝置包括溫度計和濕度計。

優選地，聲音監測裝置為若干陣列排布的硅麥克風。

優選地，圖像監測裝置為紅外攝像機。

優選地，數據處理裝置包括信號放大模塊、濾波模塊和A/D模塊，信號放大模塊的輸入端分別與壓力檢監測裝置、裂縫監測裝置、環境監測裝置、聲音監測裝置和圖像監測裝置連接，信號放大模塊的輸出端與濾波模塊連接，濾波模塊與A/D模塊連接，A/D模塊與控制及分析系統連接。

進一步優選地，數據處理裝置還包括零點校正模塊、線性化處理模塊、補償電路模塊和誤差修正模塊；零點校正模塊的一端與信號放大模塊連接，另一端與線性化處理模塊連接，線性化處理模塊與補償電路模塊連接，補償電路模塊與誤差修正模塊連接，誤差修正模塊與濾波模塊連接。

優選地，供電裝置包括電源適配器、蓄電池和太陽能電池板，電源適配器分別與廠用電源和蓄電池連接，蓄電池與太陽能電池板連接。

本發明公開的上述水電站水工隧道監測系統的工作方法，包括：

壓力檢監測裝置監測水工隧道的地基壓力，裂縫監測裝置監測已經開裂的位置和重點預防位置，環境監測裝置監測環境參數，聲音監測裝置監測水工隧道內的異常聲音，圖像監測裝置監測水工隧道內的圖像；監測到的數據經數據處理裝置處理后發送至控制及分析系統，當出現異常時由工作人員進行處理。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：