[发明专利]一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统

权利要求书

1.一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，包括测压管、水位测量装置、数据采集终端和上位机，所述测压管包括若干个在水利工程中预先设置、用于对坝体进行监测用的测压管，所述水位测量装置设置在测压管内用以测量测压管内的水位，所述数据采集终端用以采集水位测量装置测量的水位数据并通过无线通信网络发送给上位机，所述上位机根据水位数据信息定性分析测压管水位的变化过程、位势过程，以及水库坝体渗漏量变化过程，并结合外界温度、气候情况对水库坝体进行安全警示，其特征是，所述水位测量装置包括水位轮、测缆、浮子、卷扬轮、齿轮组、蜗杆、牙轮、字轮组和恒转矩电机，所述测缆缠绕于卷扬轮工作圆周的凹槽中，其引出端绕经水位轮的工作圆周后与位于水位轮下方的浮子相连接，所述卷扬轮与水位轮在同一垂直面上工作，所述恒转矩电机的输出轴与卷扬轮的驱动轮啮合连接，水位轮与齿轮组中相同周长的齿轮共轴，所述齿轮组与蜗杆啮合，蜗杆轴与牙轮轴连接，牙轮分别与字轮组中对应的字轮啮合；所述浮子随测压管内水位的变化而上下浮动，所述的水位轮、卷扬轮、齿轮组、蜗杆、牙轮、字轮组和恒转矩电机设置在测压管内上端，所述字轮组中每个字轮圆周表面指代0～9的十个弧段上分别设置有对应数值0～9的二维码标识。

2.根据权利要求1所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述水位测量装置还包括STM8L151单片机、电源控制电路、电机驱动电路和GPRS模块，所述STM8L151单片机分别与电源控制电路、电机驱动电路和GPRS模块相连，所述电源控制电路与数据采集终端相连，所述电机驱动电路与恒转矩电机的控制端相连，所述GPRS模块与上位机相连。

3.根据权利要求2所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述数据采集终端包括摄像头、补光灯、STM32F407单片机、存储器和电源模块，所述摄像头正对字轮组设置，所述补光灯设置在摄像头附近且光线射向字轮组，所述STM32F407单片机分别与摄像头、补光灯、存储器和STM8L151单片机相连，所述电源模块分别与电源控制电路、摄像头和STM32F407单片机电连接。

4.根据权利要求3所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述GPRS模块包括SIM800C模块、SIM卡和MIC29302芯片，所述SIM800C模块分别与STM8L151单片机和电源模块连接，所述SIM卡设置在SIM800C模块的卡槽内，所述MIC29302芯片的控制端与STM8L151单片机连接。

5.根据权利要求4所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述摄像头采用OV2640摄像头，所述摄像头连接有24M有源晶振，所述存储器采用AT24C02存储芯片；所述STM32F407单片机还连接有供电电源、25M有源晶振和温度传感器，所述温度传感器为DS18B20数字温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述供电电源包括太阳能电池板、充电控制电路和充电锂电池，所述充电控制电路分别与太阳能电池板、充电锂电池、STM8L151单片机和数据采集终端的电源模块电连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述二维码标识粘贴或者印制在字轮圆周表面。

8.根据权利要求7所述的一种水库坝体渗流安全在线自动监测系统，其特征是，所述二维码标识包括依次设置的数值上半部识别区、上半部间隔区、数值下半部识别区和下半部间隔区；所述数值上半部识别区和数值下半部识别区均包括二进制表示的定位信息、位数信息、数值半部位置信息和数值信息；每一个数值0～9的二维码标识所包含的数值上半部识别区和数值下半部识别区的位数信息和数值信息是相同的。