[发明专利]一种水库安全在线自动监测系统

权利要求书

1.一种水库安全在线自动监测系统，其特征是，包括坝体渗流监测装置、水位监测装置、坝体深陷及平移监测装置、无线通信网络和后台管理系统，所述的坝体渗流监测装置、水位监测装置和坝体深陷及平移监测装置分别接入无线通信网络与后台管理系统相连，并将现场监测数据发送给后台管理系统，所述后台管理系统根据坝体渗流监测装置、水位监测装置和坝体深陷及平移监测装置的现场监测数据进行预警判断，如果监测数据达到设定值则发出预警信息；

所述坝体渗流监测装置包括测压管、水位测量装置和数据采集终端，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后台管理系统，所述后台管理系统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，并结合外界温度情况对水库坝体进行安全警示；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所述的一种水库安全在线自动监测系统，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模块与后台管理系统相连。

3.根据权利要求2所述的一种水库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；所述定位信息包括设置在数值上半部识别区或数值下半部识别区的左上角三组信息和右下角三组信息，所述位数信息包括设置在数值上半部识别区或数值下半部识别区右上角的三组信息，所述数值半部位置信息包括设置在数值上半部识别区或数值下半部识别区中心位置的一组信息，所述数值信息包括设置在数值上半部识别区或数值下半部识别区左下角的四组信息；所述的定位信息、位数信息、数值半部位置信息和数值信息中的每组信息为N*N点阵，N为大于等于3的正整数。

5.根据权利要求1所述的一种水库安全在线自动监测系统，其特征是，所述水位监测装置包括水位尺和水位检测装置，所述水位尺设置在水库中，所述水位检测装置设置在水库坝体上用以采集水库水位数据；所述水位尺包括带刻度的标尺，标尺设置在底座上，在标尺上设置有沿标尺随水位升降而上下移动的浮标，所述浮标朝向水位检测装置的一侧面上设置有反光条，所述标尺的上端设置有球状防脱帽。