專利名稱：一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，屬于水利水電工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)水庫(kù)蓄水后，在水壓力的作用下，存在水流沿著壩身、壩基和壩肩滲向下游的可能，給大壩的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患，嚴(yán)重情況下產(chǎn)生管涌、流土、失穩(wěn)等。因此，為保證大壩運(yùn)行期的安全，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取壩基的滲流信息顯得尤為重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法一般結(jié)合量水堰(量水井)法進(jìn)行，通過(guò)測(cè)量水堰水位變化，最終測(cè)得壩基滲流量。量水堰標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)對(duì)場(chǎng)地有一定要求，而壩基滲流量監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)一般位于壩 基廊道內(nèi)，通過(guò)壩基內(nèi)部設(shè)置集水溝進(jìn)行測(cè)量；用量水堰測(cè)滲流量時(shí)，需要監(jiān)測(cè)人員到每個(gè)測(cè)點(diǎn)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。由于夏天廊道內(nèi)外溫差大，容易使得長(zhǎng)期從事監(jiān)測(cè)的工作人員在廊道內(nèi)外氣溫變化影響下發(fā)生感冒、關(guān)節(jié)痛等疾病。當(dāng)壩基滲流量較大時(shí)，壩基大量的滲水引起集水溝的流水漫出溝頂，量水堰(水漫過(guò)堰頂)將失效。目前，國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的測(cè)流儀器ADCP是利用聲學(xué)多普勒原理，對(duì)過(guò)水?dāng)嗝娴牧魉龠M(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出所測(cè)斷面的流量。ADCP測(cè)流量是通過(guò)在壩基廊道內(nèi)部設(shè)置集水溝的方式進(jìn)行測(cè)量，具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能。但ADCP多為進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴，且當(dāng)壩基滲流量較大時(shí)，壩基大量的滲水會(huì)引起集水溝的流水漫出溝頂，采用ADCP進(jìn)行壩基滲流量監(jiān)測(cè)也將失效。另外，壩基滲出的水含有滲流通道中的析出物，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的滲流，水中的析出物沉積，極易造成儀器的堵塞，嚴(yán)重影響流量測(cè)量?jī)x器的精度及使用壽命。然而，目前普遍使用壩基滲流監(jiān)測(cè)設(shè)施尚缺乏排污裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述壩基滲流監(jiān)測(cè)方法的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，該裝置具有排污功能，能夠精確測(cè)量壩基滲流量，能遠(yuǎn)程自動(dòng)實(shí)時(shí)向監(jiān)測(cè)中心傳送滲流數(shù)據(jù)，有效提高了監(jiān)測(cè)的效率。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，包括流量計(jì)量?jī)x、集中器，所述流量計(jì)量?jī)x連接有排污裝置，所述流量計(jì)量?jī)x通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接集中器。所述排污裝置包括滲流管，所述滲流管由直管段和彎管段連接而成，所述滲流水管連接有集污器。所述集污器截面積比滲流管截面積大。所述集污器通過(guò)螺紋接口與滲流管連接。所述流量計(jì)量?jī)x設(shè)有葉輪、字輪組、傳感器、單片機(jī)，所述葉輪連接計(jì)量齒輪組，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)計(jì)量齒輪組中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)量齒輪組連接字輪組，傳感器將字輪組的機(jī)械式信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，輸送給單片機(jī)，所述單片機(jī)設(shè)有無(wú)線收發(fā)模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸給集中器。所述流量計(jì)量?jī)x的進(jìn)水口位置設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)。所述流量計(jì)量?jī)x設(shè)有一過(guò)濾罩，葉輪位于過(guò)濾罩中。一種遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的排污方法，通過(guò)采用多個(gè)直管段和彎管段連接滲流管、滲流管設(shè)置多個(gè)集污器的結(jié)構(gòu)，來(lái)擴(kuò)大過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，使含雜質(zhì)的水流流速降低，從而使水中的雜質(zhì)在低流速條件下沉淀下來(lái)；當(dāng)水中的雜質(zhì)較多時(shí)，可調(diào)節(jié)集污器的截面積或者增加集污器的個(gè)數(shù)，來(lái)達(dá)到除去水中大部分雜質(zhì)。一種遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，將壩基滲流測(cè)量與測(cè)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸相結(jié)合，流量計(jì)量?jī)x設(shè)有字輪組、傳感器、單片機(jī)，通過(guò)傳感器將字輪組指針機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn) 換成電脈沖信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)將電脈沖信號(hào)傳送至集中器，再由集中器發(fā)送至管理中心，進(jìn)而發(fā)送至相關(guān)工作人員的手機(jī)、電腦等終端設(shè)備上。本發(fā)明一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的有益效果如下
I、本發(fā)明在流量計(jì)量裝置前部的水流進(jìn)口管段上設(shè)置排污裝置，使得壩基滲出的水中所含的雜質(zhì)在未進(jìn)入流量計(jì)量?jī)x前就被排污裝置過(guò)濾，避免了流量計(jì)量?jī)x被堵塞。2、在排污裝置的設(shè)計(jì)中，本發(fā)明設(shè)置了多個(gè)比滲流管截面積大的集污器，使?jié)B流管中的水流在通過(guò)集污器時(shí)流速瞬間減小，從而促使水中的雜質(zhì)在集污器中沉淀。集污器通過(guò)螺紋接口與滲流管連接，集污器可從滲流水管上分離，并進(jìn)行定期人工清理，將雜質(zhì)排出管外。3、本發(fā)明在流量計(jì)量裝置的進(jìn)水口位置安裝了過(guò)濾網(wǎng)，可以使水中雜質(zhì)得到進(jìn)一步的過(guò)濾，避免了流量計(jì)量裝置被堵塞，確保其監(jiān)測(cè)的精確性，延長(zhǎng)儀器的使用壽命。本發(fā)明將傳統(tǒng)的流量計(jì)量?jī)x與現(xiàn)代的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了壩基滲流監(jiān)測(cè)信息的自動(dòng)化采集與遠(yuǎn)程傳輸；通過(guò)滲流監(jiān)測(cè)信息自動(dòng)化接收程序的設(shè)定，達(dá)到了滲流監(jiān)測(cè)信息的接收實(shí)時(shí)化，從而實(shí)現(xiàn)了壩基滲流的遠(yuǎn)程自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，改變傳統(tǒng)的人工測(cè)讀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方式，避免長(zhǎng)期從事監(jiān)測(cè)的工作人員在壩基廊道內(nèi)外氣溫變化影響下出現(xiàn)感冒、關(guān)節(jié)痛等相關(guān)疾病。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖I是發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是發(fā)明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，包括流量計(jì)量?jī)x22、集中器，所述流量計(jì)量?jī)x22連接有排污裝置21，所述流量計(jì)量?jī)x22通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接集中器。所述排污裝置21包括滲流管，所述滲流管由直管段和彎管段連接而成，所述集污器截面積比滲流管截面積大。如圖I所示，第一滲流直管段I、第一滲流彎管段2、第一集污器4、第二滲流直管段5、第二滲流彎管段6、第二集污器7依次連接。所述第一集污器4、第二集污器7通過(guò)螺紋接口 3與滲流管連接。
所述流量計(jì)量?jī)x22包括表殼13，表殼13設(shè)有進(jìn)水口 10、出水口 18，出水口 18通過(guò)螺母17連接管道。所述流量計(jì)量?jī)x22設(shè)有葉輪20、字輪組15、傳感器14、單片機(jī)12，所述葉輪20連接計(jì)量齒輪組16，葉輪20的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)計(jì)量齒輪組16中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)量齒輪組16連接字輪組15，傳感器14將字輪組15的機(jī)械式信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，輸送給單片機(jī)12，所述單片機(jī)12設(shè)有無(wú)線收發(fā)模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸給集中器。所述流量計(jì)量?jī)x22的進(jìn)水口 10位置設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)9。所述流量計(jì)量?jī)x22設(shè)有一過(guò)濾罩19，葉輪20位于過(guò)濾罩19中。將排污裝置21通過(guò)連接螺母8與流量計(jì)量?jī)x22相連，水流方向如圖I中所示。當(dāng)水流經(jīng)第一滲流直管段I和第一滲流彎管段2流入第一集污器4后，由于第一集污器4過(guò)水?dāng)嗝娴臄U(kuò)大，水流流速變小，部分雜質(zhì)將會(huì)在第一集污器4中沉淀。然后水流再經(jīng)過(guò)第二 滲流直管段5和第二滲流彎管段6，流入第二集污器7。水中的大部分雜質(zhì)在第二集污器7中沉淀下來(lái)，繼而經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)9，進(jìn)一步過(guò)濾雜質(zhì)。流經(jīng)過(guò)濾罩19的干凈的水帶動(dòng)葉輪20，葉輪20的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)計(jì)量齒輪組16，計(jì)量齒輪組16是與字輪組15通過(guò)齒輪相連接，通過(guò)計(jì)量齒輪組16中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)來(lái)計(jì)量流量計(jì)量?jī)x22的流量。當(dāng)通過(guò)計(jì)量齒輪組16將滲流量測(cè)量出來(lái)后，傳感器14可采用磁敏傳感器，如韋根零功耗磁敏傳感器WG311。將字輪組15的指針機(jī)械式信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，單片機(jī)12采集經(jīng)整形處理后的電信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為流經(jīng)水的流量，通過(guò)刻度盤11顯示流量實(shí)況。流量計(jì)量?jī)x22中單片機(jī)12中的無(wú)線收發(fā)模塊，直接通過(guò)GSM/GPRS將數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS/GSM通訊傳輸給集中器，集中器最后將滲流監(jiān)測(cè)信息傳輸給管理中心，如圖2所示。在排污方面，采用了集污器結(jié)構(gòu)。集污器可采用線性低密度聚乙烯材料，該種材料具有強(qiáng)度大、韌性好、剛性大、耐熱、耐寒性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于不同水壓范圍內(nèi)壩基滲流量的監(jiān)測(cè)。其制作主要包括充模、增密、保壓和冷卻等過(guò)程)，主要作用是沉降雜質(zhì)。當(dāng)在流量Q一定時(shí)，根據(jù)Q=V*A(V為流速，A為過(guò)水面積)可知，當(dāng)過(guò)水面積A增大時(shí)，水流速度V減小，水中的雜質(zhì)因速度減小而沉淀在集污器中。此外，本發(fā)明在集污器的出水口安裝過(guò)濾網(wǎng)9，使得雜質(zhì)進(jìn)一步過(guò)濾。同時(shí)，集污器通過(guò)螺紋接口 3與滲流管連接，可從流量計(jì)量?jī)x22上分離，并進(jìn)行人工定期清理，將雜質(zhì)排出管外。
權(quán)利要求
1.一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，包括流量計(jì)量?jī)x(22)、集中器，其特征在于，所述流量計(jì)量?jī)x(22 )連接有排污裝置(21)，所述流量計(jì)量?jī)x(22 )通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接集中器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述排污裝置(21)包括滲流管，所述滲流管由直管段和彎管段連接而成，所述滲流水管連接有集污器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述集污器截面積比滲流管截面積大。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，< 所述集污器通過(guò)螺紋接口(3)與滲流管連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述流量計(jì)量?jī)x(22)設(shè)有葉輪(20)、字輪組(15)、傳感器(14)、單片機(jī)(12)，所述葉輪(20)連接計(jì)量齒輪組(16)，葉輪(20)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)計(jì)量齒輪組(16)中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)量齒輪組(16)連接字輪組(15)，傳感器(14)將字輪組(15)的機(jī)械式信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，輸送給單片機(jī)(12)，所述單片機(jī)(12)設(shè)有無(wú)線收發(fā)模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸給集中器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述流量計(jì)量?jī)x(22)的進(jìn)水口(10)位置設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述流量計(jì)量?jī)x(22)設(shè)有一過(guò)濾罩(19)，葉輪(20)位于過(guò)濾罩(19)中。
8.—種遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的排污方法，其特征在于，通過(guò)采用多個(gè)直管段和彎管段連接滲流管、滲流管設(shè)置多個(gè)集污器的結(jié)構(gòu)，來(lái)擴(kuò)大過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，使含雜質(zhì)的水流流速降低，從而使水中的雜質(zhì)在低流速條件下沉淀下來(lái)；當(dāng)水中的雜質(zhì)較多時(shí)，可調(diào)節(jié)集污器的截面積或者增加集污器的個(gè)數(shù)，來(lái)達(dá)到除去水中大部分雜質(zhì)。
9.一種遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的排污方法，其特征在于，一種遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，將壩基滲流測(cè)量與測(cè)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸相結(jié)合，流量計(jì)量?jī)x(22)設(shè)有字輪組(15)、傳感器(14)、單片機(jī)(12)，通過(guò)傳感器(14)將字輪組(15)指針機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)(12)將電脈沖信號(hào)傳送至集中器，再由集中器發(fā)送至管理中心，進(jìn)而發(fā)送至相關(guān)工作人員的手機(jī)、電腦等終端設(shè)備上。
全文摘要
一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，包括流量計(jì)量?jī)x、集中器，所述流量計(jì)量?jī)x連接有排污裝置，所述流量計(jì)量?jī)x通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接集中器。本發(fā)明一種具有排污功能的遠(yuǎn)程壩基滲流監(jiān)測(cè)裝置，該裝置具有排污功能，能夠精確測(cè)量壩基滲流量，能遠(yuǎn)程自動(dòng)實(shí)時(shí)向監(jiān)測(cè)中心傳送滲流數(shù)據(jù)，有效提高了監(jiān)測(cè)的效率。
文檔編號(hào)E02D33/00GK102767193SQ20121025434
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者張振華, 李潔, 王飛宇, 袁密, 鄧歡 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)