一种水利水电工程大坝稳定性监测设备

摘要

本发明公开了一种水利水电工程大坝稳定性监测设备，包括用于测量数据的监测机构和用于调节所述监测机构高度的高度调节机构、高度微调机构以及用于检测大坝微震的底针机构，所述监测机构下端连接水平调节机构，所述水平调节机构下端连接所述高度微调机构，所述高度微调机构外部连接所述高度调节机构，所述高度调节机构下端安装有所述底针机构，所述高度微调机构前端设置有锁紧机构。本发明利用水平调节机构、高度调节机构、高度微调机构调节监测机构的高度，从而提高设备的实用性和适应效果，利用成对检测结构，对环境和坝体本身的震动进行及时的反馈测量，从而提高实验数据的准确度和可信度。

说明书

技术领域

本发明涉及大坝稳定性监测领域，特别是涉及一种水利水电工程大坝稳定性监测设备。

背景技术

水利水电工程是社会进步、经济发展过程中重要的基础设施和基础产业，在社会发展中有着不可替代的作用，随着经济的日益发展，我国水利水电行业也取得了不小的成绩。

水利水电工程勘察时，需要使用勘察装置勘探大坝的稳定性，常见的都是单设备进行定点定时的监测，但是对比数据不足，并且单点监测数据只是对坝体独立点的监测，并为对整体实时监测，监测数据可信度不足。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水利水电工程大坝稳定性监测设备。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种水利水电工程大坝稳定性监测设备，包括用于测量数据的监测机构和用于调节所述监测机构高度的高度调节机构、高度微调机构以及用于检测大坝微震的底针机构，所述监测机构下端连接水平调节机构，所述水平调节机构下端连接所述高度微调机构，所述高度微调机构外部连接所述高度调节机构，所述高度调节机构下端安装有所述底针机构，所述高度微调机构前端设置有锁紧机构；

所述监测机构包括固定架、风力仪、光谱仪、红外发射端、红外接收端，所述红外发射端和所述红外接收端分别安装在两组所述固定架上，所述固定架内侧设置有所述风力仪，所述固定架前端安装有所述光谱仪；

所述水平调节机构包括固定盘、旋转轴、缓冲球、缓冲弹簧，所述固定盘内侧连接所述旋转轴，所述旋转轴和所述固定盘之间设置有所述缓冲球，所述缓冲球和所述固定盘内侧之间设置有所述缓冲弹簧；

所述高度调节机构包括固定升降架、伸缩架，所述固定升降架内侧连接所述高度微调机构，所述固定升降架分为三组，每组下面连接有所述伸缩架；

所述底针机构包括顶针、压力传感器，所述顶针连接在所述伸缩架下端，所述顶针与地面连接之间设置有所述压力传感器；

所述高度微调机构包括固定套筒、伸缩杆，所述固定套筒连接在所述固定盘下端，所述伸缩杆连接在所述固定套筒内部。

优选的：所述锁紧机构包括锁紧螺栓，所述锁紧螺栓通过螺纹连接在所述伸缩杆外部，且所述锁紧螺栓顶端贯穿所述伸缩杆。

如此设置，当需要固定所述固定套筒和所述伸缩杆的高度时，旋转所述锁紧螺栓即可锁紧所述固定套筒和所述伸缩杆的位置。

优选的：所述锁紧机构包括锁紧杆、锁紧扳手、磁铁，所述锁紧杆贯穿所述伸缩杆，所述锁紧杆外部连接所述锁紧扳手，所述锁紧扳手上端通过销钉连接所述伸缩杆，所述锁紧扳手下端和所述磁铁配合。

如此设置，当需要固定所述固定套筒和所述伸缩杆的高度时，向下压紧所述锁紧扳手，使所述锁紧扳手带动所述锁紧杆顶紧所述固定套筒，再利用所述磁铁吸附所述锁紧扳手，即可使所述锁紧杆锁紧。

优选的：所述红外发射端、所述红外接收端通过螺栓连接所述固定架，所述风力仪贯穿所述固定架且通过螺钉连接所述固定架。

如此设置，所述红外发射端和所述红外接收端可以在所述固定架上进行角度调节，所述风力仪用于检测当前风速。

优选的：所述固定盘通过螺栓连接所述固定套筒，所述伸缩杆通过螺栓连接所述固定升降架，所述旋转轴转动连接所述固定盘。

如此设置，所述旋转轴用于调节所述固定架的轴向角度，从而更容易使所述红外发射端和所述红外接收端配合。

优选的：所述伸缩架滑动连接所述固定升降架，且所述伸缩架和所述固定升降架之间通过螺栓固定。

如此设置，所述固定升降架和所述伸缩架用于调节高度。

优选的：所述顶针通过螺纹连接所述伸缩架，所述压力传感器镶嵌于所述顶针，所述压力传感器通过导线连接所述光谱仪。

如此设置，所述压力传感器在检测到震动后，及时反馈到所述光谱仪，从而通过计算得出震动强度和频率。

优选的：所述固定升降架和所述伸缩架可调节高度为40cm～120cm。

如此设置，提高了所述固定架的可调节范围。

优选的：所述缓冲球滑动连接于所述旋转轴。

如此设置，所述缓冲球用于为所述旋转轴提供缓冲力，在对所述固定架进行轴向角度调整时提供阻尼，避免后期发生晃动。

优选的：所述固定架外部均涂覆有屏蔽层。

如此设置，利用屏蔽层避免外部电子设备对仪器内部进行干扰。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、利用水平调节机构、高度调节机构、高度微调机构调节监测机构的高度，从而提高设备的实用性和适应效果；

2、利用成对检测结构，对环境和坝体本身的震动进行及时的反馈测量，从而提高实验数据的准确度和可信度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的结构示意图；

图2是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的高度调节机构结构示意图；

图3是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的高度调节机构左视图；

图4是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的监测机构结构示意图；

图5是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的水平调节机构结构示意图；

图6是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的底针机构结构示意图；

图7是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的锁紧螺栓结构示意图；

图8是本发明所述一种水利水电工程大坝稳定性监测设备的锁紧杆结构示意图。

附图标记说明如下：

1、监测机构；2、水平调节机构；3、高度调节机构；4、底针机构；5、高度微调机构；6、锁紧机构；11、固定架；12、风力仪；13、光谱仪；14、红外发射端；15、红外接收端；21、固定盘；22、旋转轴；23、缓冲球；24、缓冲弹簧；31、固定升降架；32、伸缩架；41、顶针；42、压力传感器；51、固定套筒；52、伸缩杆；61、锁紧螺栓；611、锁紧杆；612、锁紧扳手；613、磁铁。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图7所示，一种水利水电工程大坝稳定性监测设备，包括用于测量数据的监测机构1和用于调节监测机构1高度的高度调节机构3、高度微调机构5以及用于检测大坝微震的底针机构4，监测机构1下端连接水平调节机构2，水平调节机构2下端连接高度微调机构5，高度微调机构5外部连接高度调节机构3，高度调节机构3下端安装有底针机构4，高度微调机构5前端设置有锁紧机构6；

监测机构1包括固定架11、风力仪12、光谱仪13、红外发射端14、红外接收端15，红外发射端14和红外接收端15分别安装在两组固定架11上，固定架11内侧设置有风力仪12，固定架11前端安装有光谱仪13；

水平调节机构2包括固定盘21、旋转轴22、缓冲球23、缓冲弹簧24，固定盘21内侧连接旋转轴22，旋转轴22和固定盘21之间设置有缓冲球23，缓冲球23和固定盘21内侧之间设置有缓冲弹簧24；

高度调节机构3包括固定升降架31、伸缩架32，固定升降架31内侧连接高度微调机构5，固定升降架31分为三组，每组下面连接有伸缩架32；

底针机构4包括顶针41、压力传感器42，顶针41连接在伸缩架32下端，顶针41与地面连接之间设置有压力传感器42；

高度微调机构5包括固定套筒51、伸缩杆52，固定套筒51连接在固定盘21下端，伸缩杆52连接在固定套筒51内部。

优选的：锁紧机构6包括锁紧螺栓61，锁紧螺栓61通过螺纹连接在伸缩杆52内部，且锁紧螺栓61顶端贯穿伸缩杆52，当需要固定固定套筒51和伸缩杆52的高度时，旋转锁紧螺栓61即可锁紧固定套筒51和伸缩杆52的位置；红外发射端14、红外接收端15通过螺栓连接固定架11，风力仪12贯穿固定架11且通过螺钉连接固定架11，红外发射端14和红外接收端15可以在固定架11上进行角度调节，风力仪12用于检测当前风速；固定盘21通过螺栓连接固定套筒51，伸缩杆52通过螺栓连接固定升降架31，旋转轴22转动连接固定盘21，旋转轴22用于调节固定架11的轴向角度，从而更容易使红外发射端14和红外接收端15配合；伸缩架32滑动连接固定升降架31，且伸缩架32和固定升降架31之间通过螺栓固定，固定升降架31和伸缩架32用于调节高度；顶针41通过螺纹连接伸缩架32，压力传感器42镶嵌于顶针41，压力传感器42通过导线连接光谱仪13，压力传感器42在检测到震动后，及时反馈到光谱仪13，从而通过计算得出震动强度和频率；固定升降架31和伸缩架32可调节高度为40cm～120cm，提高了固定架11的可调节范围；缓冲球23滑动连接于旋转轴22，缓冲球23用于为旋转轴22提供缓冲力，在对固定架11进行轴向角度调整时提供阻尼，避免后期发生晃动；固定架11外部均涂覆有屏蔽层，利用屏蔽层避免外部电子设备对仪器内部进行干扰。

实施例2

如图8，本实施例与实施例1的区别在于：

锁紧机构6包括锁紧杆611、锁紧扳手612、磁铁613，锁紧杆611贯穿伸缩杆52，锁紧杆611外部连接锁紧扳手612，锁紧扳手612上端通过销钉连接伸缩杆52，锁紧扳手612下端和磁铁613配合。

如此设置，当需要固定固定套筒51和伸缩杆52的高度时，向下压紧锁紧扳手612，使锁紧扳手612带动锁紧杆611顶紧固定套筒51，再利用磁铁613吸附锁紧扳手612，即可使锁紧杆611锁紧。

工作原理：将两组高度调节机构3分别放置在坝体的两端，再调节红外发射端14和红外接收端15的角度和高度，使红外发射端14和红外接收端15之间配合监测，同时利用压力传感器42检测底部坝体的震动，及时反馈到光谱仪13，以及风力仪12检测风速反馈到光谱仪13，通过观测光谱仪13的显示数据进行记录，从而判断坝体的承受力和强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。