[发明专利]一种地震条件下大坝安全动态监测装置及监测方法

说明书

本发明提供一种地震条件下大坝安全动态监测装置，包括动态监测传感器，用于感知反应大坝动力学安全性态的参数信息，参数信息包括变形、应变和渗流；数据采集器，用于对动态监测传感器信号进行在线采样，并通过通讯网络向上位机监测系统传输、交换数据；地震检测装置，用于捕捉地震状态，若检测到地震发生时，向通讯网络中广播地震事件；上位机监测系统，用于对数据采集器发送的数据进行处理，并对监测装置进行管理控制；数据库，用于存储检测数据及参数信息。另外，本发明还提供一种地震条件下大坝安全动态监测方法。

技术领域

本发明涉及一种监测装置及监测方法，具体涉及一种地震条件下大坝安全动态监测装置及监测方法。

背景技术

地震条件下大坝的安全性态评估涉及水工结构物、岩土体、水、地震等多场耦合作用，作用机制异常复杂，单纯的结构正分析理论很难直接应用于工程实践，存在结构过于复杂、分析模型难于简化、边界条件难于确定、公式推导不便等困难；缩尺模型试验，在模型与原型的可比性、“尺寸效应”等方面存在困扰；数值模拟由于计算参数很难准确获取、不连续面力学特性难于描述、计算边界条件很难与实际情况相符等因素导致计算结果的准确度和可信度也大打折扣。

而大坝安全监测是水库大坝运行管理过程中的一项基本工作，通过监测表征大坝等水工建筑物结构性态的各关键信息(如变形、应力应变、渗流等)来评估大坝的安全状态。静力学条件下，大坝的上述各物理量信息变化相当缓慢，呈静态特征，通常采取每天1～2次进行周期性监测即可满足需要，一般由大坝安全监测自动化采集装置按设定的起测时间启动一次数据采样，然后传输至计算机进行成果计算、数据存储，已有的大坝安全监测方法对数据采样速度要求不高，现有的监测方法完成一次多测点数据采集周期普遍在1分钟以上。而当大坝处于地震工况时，各物理量在短时间内(地震持续时间一般1分钟左右)急速变化，已有的大坝安全监测方法无法捕捉到振动前后及过程中的数据信息。

现有的大坝安全监测方法主要是针对静态条件下设计，采取基于时间的周期性定时触发或手动方式进行数据监测，而非在线式连续高速监测，对于地震工况下的数据监测，这种监测方法存在一些不足：

(1)无法完整监测振动过程的数据信息。触发式监测方式具有一定的滞后性，从震动状态的获取，到触发监测的启动执行，再到数据监测的采样过程，均需耗费一定的时间，因而无法监测震动前、震动过程初段的数据信息；

(2)数据监测采样速度无法满足要求。静态监测方法数据采样速率较低，连续监测采样间隔普遍在1分钟以上，而地震持续时间大部分仅仅1分钟左右，因此，现有监测方法的数据采样速度根本无法捕捉震动过程中的数据变化。

因此，现有的大坝安全监测方法无法实现对地震前后及振动过程的完整监测，不能满足地震条件下大坝安全信息的动态监测要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种地震条件下大坝安全动态监测装置及监测方法，在实现了常规静态监测同时，也实现了对地震条件下大坝安全的动态监测。

为解决上述技术问题，本发明提供一种地震条件下大坝安全动态监测装置，包括动态监测传感器，用于感知反应大坝动力学安全性态的参数信息，参数信息包括变形、应变和渗流；

数据采集器，用于对动态监测传感器信号进行在线采样，并通过通讯网络向上位机监测系统传输、交换数据；

地震检测装置，用于捕捉地震状态，若检测到地震发生时，向通讯网络中广播地震事件；

上位机监测系统，用于对数据采集器发送的数据进行处理，并对监测装置进行管理控制；

数据库，用于存储检测数据及参数信息。

进一步，所述的通讯网络包括主通讯网络和备通讯网络。

进一步，所述数据库包括数据暂存区、地震事件数据存储区和常规监测数据存储区；