[發明專利]一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測系統及方法

在審

• 申請號: 202310055706.7
• 申請日: 2023-01-19
• 公開（公告）號: CN116045901A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李松輝;楊俊峰;張國新;劉勛楠;孫淑貞;李少宜;雒翔宇;李萌;劉松;張龑;閆瑋爍
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;陜西省東莊水利樞紐工程建設有限責任公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01F23/284;G01L11/00;G01K13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測系統，其特征在于，包括：

安裝在河床底部的鎖定裝置，防沖刷保護殼、傳感器連接筒固定安裝在鎖定裝置上；防沖刷保護殼設置于傳感器連接筒的外部；

防沖刷保護殼通過連接桿一固定在大壩壩面；

防沖刷保護殼通過連接桿二與傳感器連接筒固定連接；

雷達水位計通過不銹鋼桿件與傳感器連接筒連接；

數據采集室設置在岸邊，與壓力傳感器、溫度傳感器以及雷達水位計通過電纜連接，用于定時采集與傳輸監測數據，并計算出泥沙淤積高程值。

2.一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，選擇測點；

步驟二，制作防沖刷保護殼和傳感器連接筒；

步驟三，將壓力傳感器及溫度傳感器安裝在傳感器連接筒上；

步驟四，在選定的測點位置安裝防沖刷保護殼，傳感器連接筒安裝在防沖刷保護殼內，將防沖刷保護殼、傳感器連筒固定安裝在鎖定裝置上；防沖刷保護殼通過連接桿一固定在大壩壩面；

步驟五，將雷達水位計通過不銹鋼桿件與傳感器連接筒連接；

步驟六，在岸邊設置數據采集室，對壓力傳感器、溫度傳感器以及水位計的監測數據定時采集與傳輸；

步驟七，率定監測頻次，依據設定的監測時間間隔采集各傳感器數據，并在岸邊數據采集室進行數據匯總和傳輸，將各傳感器的數據存儲至服務端數據庫，依據要求計算各傳感器監測值的平均值；

步驟八，根據步驟七求解的水位計24h的平均值，確定各測點水位高程以及水位高程處的壓強和壩前水溫，確定各測點水位高程以下的傳感器編號；

步驟九，依據步驟七求解的各傳感器24h的平均值、步驟八確定的水位高程處的壓強和壩前水溫以及水庫水位以下傳感器的編號，分別繪制各測點的壓強、壩前水溫分布曲線圖以及水位時程變化曲線圖；

步驟十，依據步驟九繪制的各測點的壓強分布曲線圖，確定各測點的壓強轉折點，依據轉折點位置確定該測點淤沙高程初值；

步驟十一，依據步驟十確定的淤沙厚度初值，采用雷達水位計測值的平均值，計算該測點庫底壓強計算值；

步驟十二，將底部測壓傳感器的監測值和與步驟十一計算得到的庫底壓強計算值確定淤沙高程的精確值。

3.根據權利要求2所述的一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測方法，其特征在于：

在步驟一中，測點選定在大壩溢流段、最大壩高壩段以及河床與岸坡過渡段；在選定位置的河床底部安裝鎖定裝置，并記錄各測點的高程k為測點編號。

4.根據權利要求2所述的一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測方法，其特征在于：

在步驟二中，防沖刷保護殼采用不銹鋼制成，每間隔設定距離設置連接桿一與大壩壩面固定；防沖刷保護殼每間隔設定距離設置有進出水口；

防沖刷保護殼由多節保護殼拼接而成，每節保護殼上設置有連接槽一，保護殼連接處通過水下防水螺絲加固，拼接后的保護殼總長度高于最大壩高2m。

5.根據權利要求2所述的一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測方法，其特征在于：

所述傳感器連接筒由多節連接筒拼接而成，每節連接筒設置有連接槽二，每節連接筒頂部通過連接桿二與防沖刷保護殼連接，拼接后傳感器連接筒總長度高于最大壩高2m，傳感器連接筒每間隔設定距離設置有傳感器固定裝置，將傳感器固定于傳感器連接筒上。

6.根據權利要求2所述的一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動監測方法，其特征在于：

在步驟三中，傳感器安裝位置與防沖刷保護殼上的進出水口位置相對應，溫度傳感器置于迎水一側，壓力傳感器置于背水一側；壓力傳感器及溫度傳感器均通過四芯電纜、經傳感器連接筒內部連接至岸邊數據采集室，進行監測數據的采集與傳輸。