[发明专利]一种渗流渗压监测装置

说明书

技术领域

本发明属于水库大坝安全监测技术领域，具体涉及一种水库大坝的渗流渗压监测装置。

背景技术

对水库大坝进行安全监测是十分重要的一项工作，大坝的渗流渗压是衡量水库工程运行安全程度的重要指标之一，一般是通过监测水位来实现的。

目前，国内外监测水库大坝水位的方法很多，其中有浮球式测量方法，它有频繁活动的机械部件，不利于水位的精确测量，长期稳定性差；专利号为ZL94203512.7的专利公开了一种测压管水位检测仪，主要是由步进电机等机械部件组成的，测量精度和可靠性较低；目前普遍使用的利用水压力测量水位的测量方法，必须将包含有电子器件的传感器长期浸泡在水中，很容易进水、结露或受潮，一旦进水，传感器将彻底失效；专利号为ZL200710067265.3的专利公开了一种利用分布式光纤温度传感器测量水位的方法，此方法成本较高，一个普通的水库大坝需要有几十甚至上百个测压管，很难普及推广使用；采用同轴式电容传感器测量水位的方法，只适用于储水设备中水位的测量，不适用于水库大坝水位测量；专利号为ZL200920051119.6公开了一种水库大坝无线式渗透压力监测系统，该系统虽用于水库大坝监测，但它结构复杂，成本高。

发明内容

本发明目的是提供一种新结构的测量水库大坝渗流渗压的监测装置，可克服现有技术存在的缺点。

本发明是这样实现的：它包括水位传感器和多个监测模块组成的控制盒，其构造特征是由两根平行并列排布的电缆线、其外包左右两端为凸圆、中部有凹形槽沟的∞型防水皮层构成的水位传感器的上端与由可将水位信息和环境温度信息转换为数字信息的信号采集单元、可对由水位信息转换的数字信息进行 修正和计算的微处理器单元、可将水位运算信息发送出去的无线通信模块单元、以及电池组单元和可将电池组电压进行升压、并可实时监测电池电量的电压转换单元组成的控制盒相连接构成为水库大坝渗流渗压监测装置，将该装置安装于插埋在水库大坝坝体中的测压管内，即可实施监测功能。

本发明的工作原理是：有防水皮层的水位传感器将水位变化转换为电容信号，电容信号经过信号采集单元转换为数字信号后随同环境温度一同送入微处理器单元，微处理器单元根据环境温度对得到的电容值进行线性修正和水位运算，并将修正后的水位值送到无线通信模块单元实时传送出去。

本发明具有下列优点和积极效果：

1、结构简单，前端数字化，计量结果准确；

2、成本低廉，利于大规模推广；

3、采用低功耗微处理器和无线通信模块，降低整体待机功耗；

4、采用电压提升电路，充分利用电池电量，延长电池使用寿命，并实时监测电池电量，自动提示工作人员更换电池，便于维护；

5、加入温度补偿，消除温度变化对测量值的影响；

6、采用无线通信方式，便于现场安装和维护；

7、可广泛应用于水库水位的测量及大坝渗流渗压的测量

附图说明：

图1为本发明结构及实施示意图；

图2为水位传感器的电缆线横截面图；

图3为本发明控制盒内部构成框图；

图4为本发明电路连接图。

图中：1-控制盒；2-水位传感器；

3-测压管；4-水库大坝；

5-水库中水面；6-测压管内的水位；

7、7’-电缆芯线；8-防水皮层；

9-凹型槽沟；10-信号采集单元；

11-微处理器；12-无线通信模块；

13-电压转换单元；14-电池组；

15-天线。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示：由两根平行并列排布的电缆线7、7’、其外包左右两端为凸圆、中部有凹形槽沟9的∞型防水皮层8构成的水位传感器2的上端与由可将水位信息和环境温度信息转换为数字信息的信号采集单元10、可对由水位信息转换的数字信息进行修正和计算的微处理器11、可将水位运算信息发送出去的无线通信模块12、以及电池组单元14和可将电池组电压进行升压、并可实时监测电池电量的电压转换单元13组成的控制盒1相连接构成为本发明水库大坝渗流渗压监测装置，将该装置安装于插埋在水库大坝4的坝体中的测压管3内，将控制盒1置于测压管3的上端部，水位传感器2垂直向下沉入测压管3内的水中即可进行监测工作。