[发明专利]一种水下整平机抛石管内碎石量监测系统及方法

权利要求书

1.一种水下整平机抛石管内碎石量监测系统，其特征在于，包括光传感器组和压力计组以及综合采集仪和计算机系统，所述光传感器组包括至少两个光传感器，一个是光传感器Ⅰ，安装在抛石管的设计碎石量最高位置处，另一个是光传感器Ⅱ，安装在抛石管的设计碎石量最低位置处，所述光传感器Ⅰ和所述光传感器Ⅱ位于抛石管的右侧，所述压力计组包括至少两个压力计，一个是压力计Ⅰ，安装在抛石管的设计碎石量最高位置处，另一个是压力计Ⅱ，安装在抛石管的设计碎石量最低位置处，所述压力计Ⅰ和所述压力计Ⅱ位于抛石管的左侧，所述计算机系统包括计算机、数据处理与分析模块、控制模块以及与所述计算机连接的输入设备和输出设备，所述数据处理与分析模块和所述控制模块均安装在计算机上，所述控制模块控制所述压力计Ⅰ和所述压力计Ⅱ的采集频率，所述压力计Ⅰ和所述压力计Ⅱ将采集的实时数据和信号通过所述综合采集仪传输至所述数据处理与分析模块，所述光传感器Ⅰ和所述光传感器Ⅱ将采集的实时数据和信号传输至所述数据处理与分析模块，所述数据处理与分析模块对来自所述压力计Ⅰ、所述压力计Ⅱ、所述光传感器Ⅰ和所述光传感器Ⅱ的实时数据和信号进行处理，分析抛石管的设计碎石量最高位置处和最低位置处是否有碎石，并获得水下整平机工作过程中抛石管内碎石顶面的高度输出至输出设备；

在所述压力计Ⅰ和所述压力计Ⅱ之间还设有压力计Ⅲ和压力计Ⅳ，从上至下依次布置的所述压力计Ⅰ、所述压力计Ⅲ、所述压力计Ⅳ和所述压力计Ⅱ均匀布置；在所述光传感器Ⅰ和所述光传感器Ⅱ之间还设有光传感器Ⅲ和光传感器Ⅳ，从上至下依次布置的所述光传感器Ⅰ、所述光传感器Ⅲ、所述光传感器Ⅳ和所述光传感器Ⅱ均匀布置；

在抛石管上对应所述压力计Ⅰ、所述压力计Ⅱ、所述压力计Ⅲ和所述压力计Ⅳ的监测位置设有四个压力监测口，在每个所述压力监测口上固接有压力监测仓，所述压力监测仓的纵剖面为三角形，设有三角形左右侧壁、上侧壁和下侧壁，所述压力监测仓的下侧壁与抛石管侧壁所成夹角为锐角，在所述压力监测仓的下侧壁上设有传压口，在所述传压口上固接有压力计埋设盒，所述压力计Ⅰ、所述压力计Ⅱ、所述压力计Ⅲ和所述压力计Ⅳ分别埋设在对应的所述压力计埋设盒内，作用面与所述传压口平行，在所述压力计埋设盒的口部设有封盖在所述传压口上的减震隔板。

2.根据权利要求1所述的水下整平机抛石管内碎石量监测系统，其特征在于，所述压力监测仓的下侧壁与抛石管侧壁所成夹角为20～45°锐角。

3.根据权利要求1所述的水下整平机抛石管内碎石量监测系统，其特征在于，在抛石管上对应所述光传感器Ⅰ、所述光传感器Ⅱ、所述光传感器Ⅲ和所述光传感器Ⅳ的监测位置设有四个光感口，在所述光感口上固接有料位监测仓，所述料位监测仓设有互相平行的左右侧壁以及上侧壁和下侧壁，所述料位监测仓的下侧壁与抛石管的侧壁所成夹角为锐角，所述光传感器Ⅰ、所述光传感器Ⅱ、所述光传感器Ⅲ和所述光传感器Ⅳ均设有感光器和光源，所述感光器与抛石管垂直地安装在对应料位监测仓的左侧壁上，所述光源与抛石管垂直地安装在对应料位监测仓的右侧壁上，所述感光器与所述光源对面设置，并采用钢化玻璃板封盖对视端面，所述钢化玻璃板固定在所述料位监测仓上。

4.根据权利要求3所述的水下整平机抛石管内碎石量监测系统，其特征在于，所述料位监测仓的下侧壁与抛石管的侧壁所成夹角为20～45°锐角。

5.根据权利要求1所述的水下整平机抛石管内碎石量监测系统，其特征在于，所述压力计Ⅰ、所述压力计Ⅲ、所述压力计Ⅳ和所述压力计Ⅱ均为振弦式土压力计。

6.根据权利要求5所述的水下整平机抛石管内碎石量监测系统，其特征在于，所述综合采集模块为弦式传感器数据采集模块，设有数据储存区域。