[实用新型]一种用于水坝浸润线测量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水库土石坝浸润线测量装置，具体涉及一种二线制坝体浸润线测量装置。

背景技术

由土石筑成的水库坝体都存在不同程度的渗漏，当上游水位变化时，坝体内的水浸深度也跟着变化，这种水浸深度在坝体的不同位置有不同的数值，并沿坝体断面形成一种分布，这一分布即为坝体浸润线。它是衡量水库工程运行安全程度的重要指标，依据国家水库土石坝安全监测规范，水库管理人员必须定期进行人工观测以便绘出坝体各断面浸润线，据此来评价水库工程运行是否安全。

目前建立的水坝浸润线自动观测系统是每个液位传感器探头敷设一条电缆将信号送入管理中心的主控制器中。对于一座水库，通常存在3~4个观测断面，而每个断面布置有4~5个测压孔，这样坝体上安装的探头可达十几个或更多。由于这些测量孔距离管理中心都超过几百米，因此要把这些传感器信号送入管理中心，就要埋设十几条电缆。考虑到户外防雷，这些电缆都必须穿入镀锌钢管内，并要挖沟埋于地下。可以看出这样的系统结构土建工程量大，工程造价高；另一方面，由于电缆数量多，感应雷击的几率也随之大大增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于客服现有技术的缺点，提出一种布线简单、穿管容易、工程造价和遭受感应雷击的几率大大降低的二线制水库坝体浸润线测量装置。

本实用新型目的可以通过如下的技术方案来实现：

一种用于水坝浸润线测量的装置，包括多个现场信号测量收发单元和主控制器；所述多个现场信号测量收发单元通过两根与主控制器连接的总线并联连接，所述总线为带屏蔽层的电缆，屏蔽层接地；

所述主控制器包括载波信号整形放大电路甲、锁相环频率译码电路甲、信号编码脉冲输出电路、微处理器甲、电源调整电路、液晶显示屏LCD、RS-232串行接口电平变换电路和稳压电源；载波信号整形放大电路甲的输入端接总线，其输出端接锁相环频率译码电路甲；信号编码脉冲输出电路、液晶显示屏LCD、RS-232串行接口电平变换电路和锁相环频率译码电路甲都分别与微处理器甲连接；稳压电源提供系统所需的直流电源，其正端经电源调整电路与总线一端连接，负端接总线另外一端；

所述现场信号测量收发单元包括雷电浪涌吸收电路、DC-DC电源变换器、载波信号整形放大电路乙、锁相环频率译码电路乙、微处理器乙、电源控制晶体管开关、液位传感器、取样电阻、模/数转换器和地址设置电路；雷电浪涌吸收电路跨接于总线之间，另外一端接地；DC-DC电源变换器的输入端接总线，输出端与微处理器乙和载波信号整形放大电路乙连接；载波信号整形放大电路乙的输入端与总线相接，输出端与锁相环频率译码电路乙连接，锁相环频率译码电路乙与微处理器乙相连接；液位传感器一端接电源控制晶体管，另一端与取样电阻相串联，模/数转换器一端接取样电阻，另一端与微处理器乙相连接；地址设置电路也与微处理器乙相接；液位传感器放置在测压管内。

为进一步实现本实用新型目的，所述主控制器被封装于仪表箱内，放置在管理中心。

所述每个现场信号测量收发单元被密封于防水铝盒内，并通过防雨接线盒挂接在总线上。

所述雷电浪涌吸收电路由跨接在两总线之间两串接的放电管和两串接的瞬变抑制二极管连接组成；放电管之一、瞬变抑制二极管之一的一端分别与总线的POW1端子连接，另一端接大地，放电管之二和瞬变抑制二极管之二的一端与总线的POW2端子连接，另一端接大地。

所述雷电浪涌吸收两放电管为EPCOS-75型放电管；所述瞬变抑制二极管1.5KE36CA型二极管。

所述微处理器甲为AT89C52型微处理器。

本实用新型有如下优点和积极效果：①由于采用二线结构，供电和数据传输都在同一总线上完成，大大简化了系统的穿管和布线工作，材料消耗和土建工程量大大减少，使得系统造价大幅下降。②数据编码采用频率形式，传输过程中即便受到某些干扰，也能够在接收端通过滤波等措施加以滤除，因此能够保证数据长距离稳定传输而不发生误码。③因为需要敷设的导线数量大大减少，加之采用屏蔽电缆且穿过镀锌钢管并埋于地沟里，所以遭受感应雷击的几率大大降低。④主控制器带有本地液晶显示器LCD，可以将现场参数显示出来。⑤系统还设计了RS-232异步串行接口，方便与上位计算机进行连接，将现场参数送入计算机中的数据库中进行存储，供查询、拷贝以及生成报表等需要。

附图说明

图1为本实用新型水库坝体浸润线观测断面示意图；

图2为水库坝体浸润线观测现场平面结构示意图；

图3为主控制器结构示意图；

图4为现场信号收发单元结构示意图；