[发明专利]堆石坝压实质量智能、动态控制系统及方法

权利要求书

1.一种堆石坝压实质量智能、动态控制系统，其特征是它包括： 

安装在振动碾（5）振动轮的内侧机架上的数据采集装置（1）； 

安装在观测房中的数据接收及发送装置（2）； 

进行远程质量控制的数据分析装置（3）。 

2.根据权利要求1所述的一种堆石坝压实质量智能、动态控制系统，其特征是：所述的数据采集装置（1）与数据接收及发送装置（2）之间采用无线连接，数据接收及发送装置（2）与数据分析装置（3）之间采用无线连接。 

3.根据权利要求2所述的一种堆石坝压实质量智能、动态控制系统，其特征是：数据采集装置（1）采用加速度传感器采集数据，并通过射频方式与数据接收及发送装置（2）连接； 

数据接收及发送装置（2）中设有无线射频接收器用以接收加速度数据，还设有信号调理电路、A/D转换器、处理器和用于发射数据的无线发射装置； 

数据分析装置（3）中设有接收无线信号的无线接收装置，还设有用于计算和比较堆石坝坝料压实度值，即CMV值的计算装置及不合格报警功能。 

4.一种采用权利要求1～3所述的系统进行堆石坝压实质量控制的方法，其特征是包括以下步骤： 

一、通过试验获得符合设计要求干密度ρ所对应的CMV值； 

二、在现场施工过程中，将加速度传感器设置在各个振动碾（5）振动轮的内侧机架上，获取各个振动碾（5）的加速度数据； 

三、加速度数据经数据整合、数字滤波后，进行FFT变换，获得基波数据和二次谐波数据； 

四、由公式计算出实时的CMV值； 

式中：CMV为压实度值， 

C为常数取值300； 

A_Ω-振动基波成分加速度幅值； 

A_2Ω-振动二次谐波成分加速度幅值。 

五、将实时的CMV值与符合设计要求干密度ρ所对应的CMV值进行比对； 

通过上述步骤实现堆石坝压实质量的智能、动态控制。 

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是：在步骤一中，采用与率定CMV控制值时段相同的振动碾（5）及振动压实工艺参数； 

碾压试验的坝料、含水量及填筑厚度与后续施工时段相同； 

振动碾在振动碾压过程中振动频率变化范围不超过5%； 

碾压试验每种坝料应具有不同的碾压遍数，以使其密度有一个变化梯度。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：将每种碾压遍数测试得到的CMV值进行平均，求取平均值，采用坑测法求出该位置下的坝料干密度ρ； 

将每种层厚、不同碾压遍数的坝料测得CMV平均值相同条件下得到坝料干密度ρ绘制曲线图，然后在图中查出符合设计干密度所对应的CMV控制值，该值即为该种坝料现场碾压的CMV控制值。 

7.根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述的数据整合中，由加速度数据的特征值确定该数据所属的加速度传感器，将专属一个加速度传感器的数据整合到一起，以供后继步骤处理。 

8.根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述的数据滤波中，采用0.5～100Hz的带通滤波器进行滤波。 

9.根据权利要求4所述的方法，其特征是：步骤二中，加速度传感器采集的加速度数据，通过射频方式传递给数据接收及发送装置（2）。 

10.接收及发送装置（2）采用无线射频接收器接收加速度数据，数据进入信号调理电路，调理过后的信号进入A/D转换器，把模拟信号转换成数据信号，然后进入处理器，由处理器对数据进行整合，最终数据采用gprs或3G模式发送给数据分析装置（3）。