一种水库调度用变形监测装置

技术领域

本发明涉及水利设施技术领域，特别涉及一种水库调度用变形监测装置。

背景技术

大坝是挡水建筑物的代表形式就叫坝，可分为土坝、重力坝、混凝土面板堆石坝、拱坝等。大坝在我国国民经济中发挥了重要的作用，但由于大坝周围地质环境、大坝施工质量及老化等诸多原因的影响，大坝可能会出现形变，如果不能及时了解大坝安全情况，那么大坝下游的人民生命和财产安全将受到极大的威胁，隐患很大，一旦发生局部暴雨洪水，极易引发溃坝事件，轻则造成财产损失，重则造成重大人员伤亡或毁灭性灾害。水库大坝变形监测装置是对大坝进行实施监测，即使了解大坝的形变，以提前做好防范措施，减小经济损失。目前，大坝可能会出现形变，如果不能及时了解大坝安全情况，那么大坝下游的人民生命和财产安全将受到极大的威胁，隐患很大，现在对大坝变形进行监测一般都是采用结构相对单一的设备进行，难以全面分析大坝不同方向的震动，达不到对大坝的实时监测，容易出现误差，导致监测效果降低，预防效果差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种水库调度用变形监测装置，旨在解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种水库调度用变形监测装置，包括安装在基座顶部的坝体，所述坝体的侧面设置有台阶部，所述基座顶部设置有显示屏与控制器，所述坝体的顶部设置有摄像器，所述坝体的外侧设置有外圈板，所述外圈板的内侧布置有多个检测机构；

所述检测机构包括一侧开有活动槽的筒体，所述筒体内设置有检测杆，所述检测杆上设置有凸出块，所述凸出块侧面设置有弹簧，所述检测杆的底端设置有感应器，所述检测杆另一端设置有环套，且所述环套的外表面环形布置有力传感器。

可选的，所述坝体的顶部还设置有若干太阳能板，所述太阳能板通过导线与蓄电池连接，所述坝体上还设置有灯具。

可选的，所述坝体的外圈为与外圈板内壁贴合的环形。

可选的，所述外圈板的外侧设置有限位杆，所述外圈板的端部设置有定位块。

可选的，所述筒体的底部设置有连接座，所述连接座上设置有信号收发器和报警器。

可选的，所述坝体靠近水面的一侧设置有液位计，所述坝体另一侧设置有雨量传感器。

可选的，所述报警器为蜂鸣器或声光报警器。

可选的，所述显示屏、控制器和摄像器通过导线外接电源。

可选的，所述检测杆为AHSS钢检测杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种水库调度用变形监测装置，结构设计简单合理，通过在坝体的外部设置外圈板，同时在限位杆和定位块等结构的配合下，有效完成了对坝体的强度增强目的，提升了坝体的整体结构强度，通过在外圈板的内侧均匀布置多个检测机构，在筒体、检测杆、弹簧、感应器、环套和力传感器的作用下，当水库坝体出现变形时，检测杆会向侧面挤压感应器，控制器同时命令报警器报警，从而能够使得工作人员快速得到提示，使得专业人员快速做好预防工作以减少可能出现的损失，另外由于在检测杆靠近坝体的一端外侧设置有布置在环套上的力传感器，当检测机构的端部受到侧面震动挤压时同样能够检测到震动变形，从而可以从不同的方式实现对坝体的全面变形监测，提高了机构整体的预防监测效果，通过在坝体的顶部设置太阳能板，可以收集太阳能并转化成电能，从而可以对装置内的电性部件供电，实现了绿色节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明外圈板结构示意图。

图3为本发明检测机构的结构示意图；

图4为本发明实施例二的结构示意图。

图中：1基座、11坝体、12台阶部、13液位计、14雨量传感器、15显示屏、16控制器、17摄像器、18外圈板、19限位杆、2定位块、21检测机构、22筒体、23活动槽、24检测杆、25凸出块、26弹簧、27感应器、28环套、29力传感器、3连接座、31信号收发器、32报警器、33太阳能板、34灯具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种水库调度用变形监测装置，包括安装在基座1顶部的坝体11，坝体11的侧面设置有台阶部12，基座1顶部设置有显示屏15与控制器16，坝体11的顶部设置有摄像器17，坝体11的外侧设置有外圈板18，外圈板18的内侧布置有多个检测机构21；

通过在坝体11的外部的台阶部12设置外圈板18，同时在限位杆19和定位块2等结构的配合下，有效完成了对坝体11的强度增强目的，提升了坝体11的整体结构强度，另外由于在外圈板18上设置独立的检测机构21，可以同时对坝体11的不同高度位置进行有效监测。

检测机构21包括一侧开有活动槽23的筒体22，筒体22内设置有检测杆24，检测杆24上设置有凸出块25，凸出块25侧面设置有弹簧26，检测杆24的底端设置有感应器27，通过在外圈板18的内侧均匀布置多个检测机构21，在筒体22、检测杆24、弹簧26、感应器27、环套28和力传感器29的作用下，当水库坝体11出现变形时，检测杆24会向侧面挤压感应器27，控制器16同时命令报警器32报警，从而能够使得工作人员快速得到提示，使得专业人员快速做好预防工作以减少可能出现的损失。

检测杆24另一端设置有环套28，且环套28的外表面环形布置有力传感器29。具体的，本装置中可采用应变片式的力传感器，其主要包括力敏元件(常见材质有铝合金、合金钢、不锈钢)、转换元件(最常见的是电阻应变片)和电路部分，将应变片牢固地粘贴在弹性元件的表面，共同构成传感器。弹性元件在受力时发生形变，从而改变应变片的电阻值(发生应变时，应变片的几何形状和电阻率发生变化，导致电阻值发生变化)，力信号通过电阻测量，从而得到受力的相关信息。

另外由于在检测杆24靠近坝体11的一端外侧设置有布置在环套28上的力传感器29，当检测机构21的端部受到侧面震动挤压时同样能够检测到坝体11的震动变形，从而可以从不同的方式实现对坝体11的全面变形监测，提高了机构整体的预防监测效果。

更进一步的，坝体11的外圈为与外圈板18内壁贴合的环形，具体的，外圈板18可以采用混凝土浇筑且内部填充钢筋的形式，在外圈板18的约束下达到与坝体11的有效连接固定。

更进一步的，外圈板18的外侧设置有限位杆19，具体的，限位杆19为钢筋杆材质，限位杆19均匀设置在外圈板18的外侧，且限位杆19的底端固定在基座1上，外圈板18的端部设置有定位块2，定位块2通过螺栓连接件进一步固定在对应的安装机构上。

更进一步的，筒体22的底部设置有连接座3，连接座3上设置有信号收发器31和报警器32，具体的，感应器27为压力传感器，当感应器27或/和力传感器29检测到震动力时，将对应的数据通过显示屏15进行显示，同时与之连接的控制器16命令报警器32报警。

更进一步的，坝体11靠近水面的一侧设置有液位计13，在液位计13的作用下可以对水库内的水位高度进行测量，坝体11另一侧设置有雨量传感器14，雨量传感器14的设计可以及时监测单位时间内的雨量，并且在上述机构的作用下将水位和雨量信息传输至对应的终端设备，便于工作人员进行查看。

更进一步的，所述报警器32为蜂鸣器或声光报警器，通过选用两种或多种报警器以提高报警提示效果。

更进一步的，所述显示屏15、控制器16和摄像器17通过导线外接电源，通过外接电源对上述机构进行稳定供电。

更进一步的，所述检测杆24为AHSS钢检测杆，AHSS钢是具有复相组织的材料，通过严格控制加热和冷却工艺达到所要的化学成分和复相微结构，并采用各种强化机制来实现不同强度、延展性、韧性和疲劳性能，从而有效提升了检测杆24的结构强度。

该种水库调度用变形监测装置，通过在坝体11的外部的台阶部12设置外圈板18，同时在限位杆19和定位块2等结构的配合下，有效完成了对坝体11的强度增强目的，在液位计13的作用下可以对水库内的水位高度进行测量，坝体11另一侧设置有雨量传感器14，雨量传感器14的设计可以及时监测单位时间内的雨量，并且在上述机构的作用下将水位和雨量信息传输至对应的终端设备，便于工作人员进行查看，摄像器17的设置可以对坝体11范围内进行实时视频监测，从而在上述机构作用下达到预防效果；

另外在外圈板18上设置独立的检测机构21可以同时对坝体11的不同高度位置进行有效监测，具体检测方式为：坝体11出现震动时，感应器27或/和力传感器29得到感应，当感应器27或/和力传感器29检测到震动力时，将对应的数据通过显示屏15进行显示，同时与之连接的控制器16命令报警器32报警。

实施例2：

请参阅图4，坝体11的顶部还设置有若干太阳能板33，太阳能板33通过导线与蓄电池连接，坝体11上还设置有灯具34。由于单个太阳能电池的出力很小，大量的太阳能电池相互连接形成一个太阳能组件，太阳能组件的组合称为面板，面板的组合称为太阳能电池阵列。因此可在坝体上设置若。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。