一种深水航道坝体形变智能监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种深水航道坝体形变智能监测系统，包括控制箱、GPS模块、倾斜测量仪、水位计和数据解析服务器，所述倾斜测量仪设置在航道中航标灯塔的灯塔底座上，所述控制箱和GPS模块均设置在航标灯塔的灯塔顶部，所述水位计设置在航道的水中，所述控制箱内设置有数据采集模块、无线通信模块和电源模块，所述GPS模块、倾斜测量仪、数据采集模块、无线通信模块和水位计均与电源模块电性连接，所述GPS模块、倾斜测量仪、无线通信模块和水位计均与数据采集模块通信连接。本实用新型的深水航道坝体形变智能监测系统可以方便地对航道中的坝体形变进行监测，自动化程度高，监测准确，及时发现坝体的状况，维护坝体的安全。
【专利说明】
一种深水航道坝体形变智能监测系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种用于对深水航道的坝体形变进行监测的系统。
【背景技术】
[0002]目前在一些航道如长江中下游的一些深水航道中都修有大坝或江坝，长江中下游的坝体包括:
[0003]1、通州沙水道
[0004](I)新开沙右缘梳齿坝工程:位于通州沙东水道东侧、新开沙西侧边缘，其东侧尚有新开沙夹槽。顺坝基本沿新开沙右缘_3m等高线布置，脊坝头部高程+Im(基本与头部滩顶高程相同)，尾部高程_2m，中间段按现状滩面高程渐变，顺坝总长11.4km。顺坝右侧共布置11道刺坝，刺坝根部高程与脊坝相交处的顺坝高程相同，刺坝头部高程均为_5m，最长长度
1.14km，最短长度0.2km，刺坝总长度约7.0km。
[0005](2)通州沙下段左缘梳齿坝工程:位于通州沙的东侧边缘(即左缘)。顺坝基本沿通州沙左缘-5m等高线布置，顺坝顶高程均为-2m，脊坝总长9.0km。顺坝右侧共布置16道短刺坝，刺坝根部高程与顺坝相交处的顺坝高程相同，刺坝头部高程均为_5m，最长长度0.4km，最短长度0.13km，刺坝总长度4.9km.
[0006](3)狼山沙左缘护岸顺坝工程:上游端与通州沙下段左缘梳齿坝工程相连，处于狼山沙东侧边缘、通州沙东水道西侧。狼山沙左缘采用顺坝及护滩工程，固定狼山沙左缘。顺坝基本沿狼山沙左缘-3m等高线布置，坝顶高程为Om(与狼山沙滩顶高程相同)，顺坝总长4.0km0
[0007](4)通州沙、狼山沙护滩工程:对通州沙下段左缘梳齿坝工程6?8号刺坝之间脊坝左侦U3.8km长(沿顺坝方向)、2km宽(垂直顺坝方向)范围，以及狼山沙顺坝工程顺坝中部西侧狼山沙1.6km长(沿顺坝方向)、0.8km宽(垂直顺坝方向)范围进行护滩，以保持坝体和滩面的稳定。
[0008]2、白茆沙水道
[0009](I)白茆小沙下沙体整治工程:在白茆小沙下沙体设置封闭式潜堤，潜堤头部顶高程为+lm，尾部高程为-5m，南、北侧高程由头部的+Im渐变至-5m，潜堤总长约15.5km。
[0010](2)白茆沙整治工程:在白茆沙滩面设置鱼骨坝，脊坝头部、尾部高程均为-5m，最高高程为+lm(滩面现状高程-2m以上的为lm，其它位置由Im逐渐向-5m递减)，脊坝总长约
I1.0km。脊坝两侧各布置6道刺坝(共12道)，刺坝坝根高程与脊坝相交处的脊坝高程相同，南侧刺坝坝头高程为_5m，北侧脊坝坝头高程根据所在位置现状河底高程适当加高确定，其高程为_3m?+lm。刺坝总长约15.6km。
[0011]为了有效保障国家财产及人生安全，大坝安全监测已受到人们的广泛重视，我国已先后颁布了《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等。大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。
[0012]当前对大坝的监测已经非常的普及，监测的手段和方法也越来越多。可是由上面的工程情况介绍我们知道，长江南京以下12.5米深水航道建设工程一期工程中的潜堤和刺坝和其他的大坝有很大的不同，有其特殊性，包括坝体的结构不同、坝体的位置受水流的影响大、坝体受潮汐的影响大，这些工程的潜堤和刺坝的特殊性，使得对它进行监测的难度也就非常高，主要表现在:
[0013]1、当前对潜堤的监测没有成熟的技术和完整的案例。
[0014]2、距离陆地比较远，无法使用常规的三角、三边、边角测量等方法。
[0015]3、由于坝体大部分时间都在水面下，监测设备的防水防潮要求高。
[0016]4、监测设备的安装和维护难度大。
[0017]5、受大风、水流的影响大，环境恶劣。
【实用新型内容】
[0018]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种深水航道坝体形变智能监测系统，该深水航道坝体形变智能监测系统可以方便地对航道中的坝体包括潜堤、顺坝和刺坝的形变进行监测，自动化程度高，监测准确，及时发现坝体的状况，维护坝体的安全。
[0019]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种深水航道坝体形变智能监测系统，包括控制箱、GPS模块、倾斜测量仪、水位计和数据解析服务器，所述倾斜测量仪设置在航道中航标灯塔的灯塔底座上，所述控制箱和GPS模块均设置在航标灯塔的灯塔顶部，所述水位计设置在航道的水中，所述控制箱内设置有数据采集模块、无线通信模块和电源模块，所述GPS模块、倾斜测量仪、数据采集模块、无线通信模块和水位计均与所述电源模块电性连接，所述GPS模块、倾斜测量仪、无线通信模块和水位计均与所述数据采集模块通信连接，所述无线通信模块与所述数据解析服务器通信连接。
[0020]在本实用新型一个较佳实施例中，所述倾斜测量仪外套设有防水装置。
[0021 ]在本实用新型一个较佳实施例中，所述倾斜测量仪为双轴倾斜仪。
[0022]在本实用新型一个较佳实施例中，所述GPS模块外罩设有保护外壳。
[0023]在本实用新型一个较佳实施例中，所述壳体内设置有温度采集模块，所述水位计为气泡式水位计。
[0024]在本实用新型一个较佳实施例中，还包括数据采集服务器和数据库服务器，所述数据采集服务器同时与无线通信模块和数据库服务器通信连接，所述数据库服务器同时与所述数据解析服务器通信连接。
[0025]在本实用新型一个较佳实施例中，所述数据解析服务器通过因特网与用户终端进行通信连接，实现数据传递。
[0026]本实用新型的有益效果是:本实用新型的深水航道坝体形变智能监测系统可以方便地对航道中的坝体包括潜堤、顺坝和刺坝的形变进行监测，自动化程度高，监测准确，及时发现坝体的状况，维护坝体的安全。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其它的附图，其中:
[0028]图1是本实用新型的深水航道坝体形变智能监测系统的结构示意图。
[0029]附图中各部件的标记如下:1、航标灯塔，2、灯塔顶部，3、灯塔底座，4、控制箱，5、GPS模块，6、数据采集模块，7、无线通信模块，8、倾斜测量仪，9、水位计，10、数据采集服务器，11、数据库服务器，12、数据解析服务器，13、用户终端。
【具体实施方式】
[0030]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]请参阅图1，本实用新型实施例包括:
[0032]一种深水航道坝体形变智能监测系统，包括控制箱4、GPS模块5、倾斜测量仪8、水位计9和数据解析服务器12，所述倾斜测量仪8设置在航道中坝体处的航标灯塔I的灯塔底座3上，所述控制箱4和GPS模块5均设置在航标灯塔I的灯塔顶部2，所述水位计9设置在航道的水中，所述控制箱4内设置有数据采集模块6、无线通信模块7和电源模块，电源模块可以为电池或与外部电源连接。所述GPS模块5、倾斜测量仪8、数据采集模块6、无线通信模块7和水位计9均与所述电源模块电性连接，所述GPS模块5、倾斜测量仪8、无线通信模块7和水位计9均与所述数据采集模块6通信连接，所述无线通信模块7与所述数据解析服务器12通信连接。
[0033]倾斜测量仪8安装在航标灯塔水泥底座上，这样比较稳定，倾斜测量仪8内的传感器能够测量出潜堤的形变，并将数据传送给数据采集模块6XPS模块5可以监测坝体的三维位移变化即坝体沉降形变，并实时将位置数值传送给数据采集模块6，水位计9将监测到的水位变化数值传送给数据采集模块6。传送给数据采集模块6可以将这些数值存储在存储卡中，也可以通过无线通信模块7将数值通过无线通信传递给数据解析服务器12。数据解析服务器12通过内部的解析系统进行计算解析，得出坝体的形变情况和结论。优选采用CDMA无线传输技术进行数据无线传输。
[0034]优选的，所述倾斜测量仪8外套设有防水装置，对倾斜测量仪8进行防水保护。
[0035]优选的，所述倾斜测量仪8为双轴倾斜仪，测量紧密，性能可靠。
[0036]优选的，所述GPS模块5外罩设有保护外壳。
[0037]优选的，所述水位计9为气泡式水位计。
[0038]优选的，还包括数据采集服务器10和数据库服务器11，所述数据采集服务器10同时与无线通信模块7和数据库服务器11通信连接，所述数据库服务器11同时与所述数据解析服务器12通信连接。无线通信模块7将数据采集模块6采集到的数据传递给数据采集服务器10，数据采集服务器10再将数据传输给数据库服务器11，数据库服务器11将数据传输给数据解析服务器12，数据解析服务器12对数据进出解析。
[0039]优选的，所述数据解析服务器12通过因特网与用户终端13进行通信连接，实现数据传递。用户终端13可以接收到坝体形变情况和结论，实时了解并采取对策。
[0040]本实用新型的深水航道坝体形变智能监测系统可以自动方便地对航道中的坝体包括潜堤、顺坝和刺坝的形变进行监测，自动化程度高，监测准确，及时发现坝体的状况，维护坝体的安全。
[0041]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，包括控制箱、GPS模块、倾斜测量仪、水位计和数据解析服务器，所述倾斜测量仪设置在航道中航标灯塔的灯塔底座上，所述控制箱和GPS模块均设置在航标灯塔的灯塔顶部，所述水位计设置在航道的水中，所述控制箱内设置有数据采集模块、无线通信模块和电源模块，所述GPS模块、倾斜测量仪、数据采集模块、无线通信模块和水位计均与所述电源模块电性连接，所述GPS模块、倾斜测量仪、无线通信模块和水位计均与所述数据采集模块通信连接，所述无线通信模块与所述数据解析服务器通信连接。2.根据权利要求1所述的深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，所述倾斜测量仪外套设有防水装置。3.根据权利要求1或2所述的深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，所述倾斜测量仪为双轴倾斜仪。4.根据权利要求1所述的深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，所述GPS模块外罩设有保护外壳。5.根据权利要求1所述的深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，所述水位计为气泡式水位计。6.根据权利要求1所述的深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，还包括数据采集服务器和数据库服务器，所述数据采集服务器同时与无线通信模块和数据库服务器通信连接，所述数据库服务器同时与所述数据解析服务器通信连接。7.根据权利要求1所述的深水航道坝体形变智能监测系统，其特征在于，所述数据解析服务器通过因特网与用户终端进行通信连接，实现数据传递。
【文档编号】G01C5/00GK205449043SQ201620138620
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】李峰, 阮大兴, 徐学平, 徐伟, 周薛凯
【申请人】长江上海航道管理处