一种监测控制装置的制作方法

本发明涉及流体冲刷沉降监测，具体涉及一种监测控制装置。

背景技术：

冲刷是当水流流经水下固定基础时发生的一种无法避免的自然现象。在水流流过固定基础时，水流会对固定基础周围的河床进行冲蚀，带走固定基础周围的泥沙等淤积物，从而导致洼坑会在固定基础周围形成。而一旦在固定基础周围出现洼坑，固定基础的强度便会降低。在风暴、海啸等极端气候载荷条件下，强度低的固定基础非常可能会在毫无征兆的情况下的突然坍塌。这类固定基础的冲刷问题已在水利、桥梁、港口等海洋工程领域颇受关注。

而现有技术中，先后研发了利用声纳、超声波、光纤测量等方式的监测方案。但是由于检测设备设置于水面下，因此一旦出现故障其检修过程往往需要投入大量人力物力，提高了维修的成本，降低了检修效率。

技术实现要素：

本发明提供一种监测控制装置，用于提高检修效率。

本发明第一个方面提供一种监测控制装置，包括：控制模块、环状监测主体、限位轨道和至少一个声波探测模块，所述环状监测主体内具有环形充气腔，所述环状监测主体外部还设置有至少一个防水容置机构和轨道限位机构，所述防水容置机构内包含无线通讯模块、电源模块、处理模块和存储模块；所述控制模块设置于水面建筑上；所述控制模块与所述无线通讯模块建立无线链路；

所述环状监测主体套设于水下建筑的基柱，所述限位轨道设置于所述基柱的外表面，并与所述轨道限位机构滑动连接；

所述电源模块分别与所述声波探测模块、所述处理模块和所述存储模块电连接；

所述声波探测模块，用于对所述基柱四周的水底地面进行探测，获取声波探测数据；

所述处理模块，用于根据所述声波探测数据获取所述基柱四周的水底地面沉降数据；并将所述沉降数据存储于所述存储模块；

所述控制模块，用于当所述环状监测主体处于监测状态时，判断是否满足回收条件，若是则向所述无线通讯模块发送回收命令，则所述处理模块，还用于控制所述轨道限位机构处于非限位状态，则通过所述环形充气腔产生的浮力将所述环状监测主体释放至水面；或，当所述环状监测主体处于回收状态时，判断是否满足监测条件，若是则向所述无线通讯模块发送监测命令，则所述处理模块，还用于控制所述轨道限位机构将所述环状监测主体移动至所述限位轨道的水底监测位置上。

可选的，所述处理模块，还用于检测所述声波探测模块是否存在异常，若存在则通过所述无线通讯模块向所述控制模块发送异常消息；

所述控制模块，还用接收到所述异常消息，则确认满足所述回收条件。

可选的，所述处理模块，还用于检测所述声波探测模块是否存在异常，若不存在，且所述环状监测主体处于回收状态，则通过所述无线通讯模块向所述控制模块发送状态正常消息；

所述控制模块，还用接收到所述状态正常消息，则确认满足所述监测条件。

可选的，当满足所述监测条件时，则当到达监测周期时间点时，所述控制模块，还用于向所述无线通讯模块发送所述监测命令。

可选的，所述处理模块，还用于根据检测周期检测所述声波探测模块是否存在异常。

本发明实施例提供的监测控制装置，当环状监测主体处于监测状态时，通过控制模块判断是否满足回收条件，若是则向无线通讯模块发送回收命令，则处理模块控制轨道限位机构处于非限位状态，则通过环形充气腔产生的浮力将环状监测主体释放至水面；或，当环状监测主体处于回收状态时，判断是否满足监测条件，若是则向无线通讯模块发送监测命令，则处理模块控制轨道限位机构将环状监测主体移动至所述限位轨道的水底监测位置上，实现对于环状监测主体的位置控制，提高检修和监测的控制效率。

附图说明

图1a为本发明实施例提供的一种监测控制装置的布局示意图；

图1b为本发明实施例提供的一种监测控制装置的俯视示意图；

图1c为本发明实施例提供的另一种环状监测主体的状态示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种监测控制装置的结构示意图。

具体实施方式

图1a为本发明实施例提供的一种监测控制装置的布局示意图，参见图1a，该系统包括：环状监测主体10、至少一个声波探测模块1011、限位轨道11和控制模块12，环状监测主体10内具有环形充气腔100，环状监测主体10外部还设置有至少一个防水容置机构101和轨道限位机构102，防水容置机构101内包含电源模块1010、处理模块1012、存储模块1013和无线通讯模块1014；控制模块12设置于水面建筑上；控制模块12与无线通讯模块1014建立无线链路；

可选的可知该系统可以具有多条限位轨道11，则需要相应设置对应的轨道限位机构102。具体的，图1b为本发明实施例提供的一种监测控制装置的俯视示意图，参见图1b，以四条限位轨道11为例，则对应每个限位轨道11都对应设置两个轨道限位机构102。参见图1b可知，该防水容置机构101也包含4个，根据不同的场景需求，该防水容置机构101的个数也可以调整。另外由于声波探测模块设置于环状监测主体10底部，因此图1b中未示出。

环状监测主体10套设于水下建筑的基柱20，限位轨道11设置于基柱的外表面，并与轨道限位机构102滑动连接；

具体的，该水下建筑的基柱可以为海上风力发电机的基柱，桥墩基柱等。而该限位轨道11可以设置一条或多条，其设置方向为垂直水面的方向。

电源模块1010分别与声波探测模块1011、处理模块1012和存储模块1013电连接；

声波探测模块1011，用于对基柱四周的水底地面进行探测，获取声波探测数据；具体的，该声波探测模块1011发射声波，并收集经水底地面反射后的声波，从而获取水底地面的声波探测数据。该声波的发射周期可以根据场景探测的需求而定，此处不予限定。

处理模块1012，用于根据声波探测数据获取基柱四周的水底地面沉降数据；并将沉降数据存储于存储模块1013；

控制模块12，用于当环状监测主体10处于监测状态时，判断是否满足回收条件，若是则向无线通讯模块1014发送回收命令，则处理模块1012，还用于控制轨道限位机构102处于非限位状态，则通过环形充气腔产生的浮力将环状监测主体10释放至水面；或，当环状监测主体10处于回收状态时，判断是否满足监测条件，若是则向无线通讯模块1014发送监测命令，则处理模块1012，还用于控制轨道限位机构102将环状监测主体10移动至所述限位轨道的水底监测位置上。

本发明实施例提供的监测控制装置，当环状监测主体处于监测状态时，通过控制模块判断是否满足回收条件，若是则向无线通讯模块发送回收命令，则处理模块控制轨道限位机构处于非限位状态，则通过环形充气腔产生的浮力将环状监测主体释放至水面；或，当环状监测主体处于回收状态时，判断是否满足监测条件，若是则向无线通讯模块发送监测命令，则处理模块控制轨道限位机构将环状监测主体移动至所述限位轨道的水底监测位置上，实现对于环状监测主体的位置控制，提高检修和监测的控制效率。

优选的，为了便于维护人员对该环状监测主体进行维修，该环状监测主体具备两种状态，即监测状态和回收状态，当处于监测状态时，该环状监测主体处于水底监测位置。而当维护人员需要进行检修时，则通过停止限位状态，进而利用环形充气腔的浮力将该环状监测主体释放至水面，从而便于检修。下面给出实现上述监测状态和回收状态的一种可能的实现方式：

参见图1a，当环状监测主体10处于监测状态时，处理模块1012，还用于控制轨道限位机构102处于限位状态，将环状监测主体10固定于限位轨道11的水底监测位置上。

图1c为本发明实施例提供的另一种环状监测主体的状态示意图，参见图1c，当环状监测主体10处于回收状态时，处理模块1012，还用于控制轨道限位机构102处于非限位状态，则通过环形充气腔100产生的浮力将环状监测主体10释放至水面。

可选的，为了能够实现该环状监测主体由回收状态切换至监测状态，下面给出一种可能的实现方式：

在图1a的基础上，图2为本发明实施例提供的另一种监测控制装置的结构示意图，参见图2，该系统，还包括：电机1015和驱动机构1016；电机1015分别与电源模块1010以及处理模块1012电连接；驱动机构1016与电机1015连接；

当环状监测主体10处于水面时，处理模块1012，用于判断是否需要配置为监测状态，若是，则通过电机1015控制驱动机构1016将环状监测主体10移动至限位轨道11的水底监测位置上。

可选的，为了协助控制模块12对环状监测主体10的状态进行控制，下面给出一种处理模块协助控制的实现方式：

对于如何判断满足回收条件的场景：

处理模块1012，还用于检测声波探测模块1011是否存在异常，若存在则通过无线通讯模块1014向控制模块12发送异常消息；

控制模块12，还用接收到异常消息，则确认满足回收条件。

对于如何判断满足监测条件的场景：

处理模块1012，还用于检测声波探测模块1011是否存在异常，若不存在，且环状监测主体10处于回收状态，则通过无线通讯模块1014向控制模块12发送状态正常消息；

控制模块12，还用接收到状态正常消息，则确认满足监测条件。

进一步地，控制模块12可以根据特定的周期来控制环状监测主体10回到水下特定的监测位置，以便在保证监控的同时，降低监测的功耗，具体的：当满足监测条件时，则当到达监测周期时间点时，控制模块12，还用于向无线通讯模块1014发送监测命令。

可选的，处理模块1012，还用于根据检测周期检测声波探测模块1011是否存在异常。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。