[实用新型]基于北斗的大坝安全监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制系统技术领域，尤其涉及一种基于北斗的大坝安全监测系统。

背景技术

水库大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施，也是江河防洪工程体系的重要组成部分。作为经济社会发展的重要基础设施，其在防洪、灌溉、发电、供水、航运、水产养殖等方面发挥着无可替代的巨大作用。

客观地讲，我国人口密度大，是用水大国，受自然地理条件制约，季节性缺水问题比较严重，我国人均水资源量仅为世界人均的1/4，需要多数量，大容量的储水库来保障水的供应，兴建大坝就是解决水资源短缺的主要手段。所以在缺乏淡水资源的情况下，水库肩负的支撑经济发展和保障社会需求的任务非常重要。

在水利行业快速发展的过程中，水利大坝工程数量在不断增加，不仅促进了社会经济的发展，同时也促进了国家建设的有序进行，当然，在水利大坝运营的过程中，其运营的安全性对周围居民的生命财产安全有着直接的影响，因此，相关安全监测人员，必须做好水利大坝的安全监测工作，及时发现风险隐患才能有效地采取针对性的处理措施。为了保证水利大坝运营的安全性、可靠性，需要做好水利大坝的安全监测工作，切实有效地提升水利大坝安全监测的效率，确保水利大坝的有效运营。

上世纪50-70年代，中国完成了水利工程建设的“大跃进”，成为世界上水库数量最多的国家。目前中国水坝大多处于超限服役状态，此外，在建成后几十年的运行中，由于缺少必需的维护经费，水库病险的数量过半，达4万多座。

目前，中国的大坝数量已居世界首位，但溃坝率亦居世界前列。中国已建水库坝型90％以上为土石坝，而土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种挡水坝，是用当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑而成。虽然土石坝应用广泛，但极易因渗水等原因发生突发溃坝事故。由于中国现存的许多水库都建于1958年“大跃进”时期，设计和施工技术落后，溃坝事故时常发生。1954年—2005年，中国每年平均有68座水库垮坝，中国大坝年均溃坝率为世界年均溃坝率的4倍多。

溃坝事故不仅对国家经济造成巨大损失，更是严重威胁到了人们的生命和财产安全。面对溃坝事件带来的巨大损失，人们深刻认识到大坝安全监测的重要性。现有的大坝安全常规监测主要通过仪器观测和人工的现场巡视检查，对大坝坝体、坝肩、近坝区岸坡及坝周围环境所作的测量及观察，通过合理的计算和分析对工程的工作状态进行评估。

但上述人工操作的过程会存在以下问题：1、可能会产生疏漏现象，数据片面，也可能存在较大的人为误差。2、监测结果的准确性与可靠性与操作人员的技术水平和专业素养密切相关。3、可能会错过突发阶段立即纠正的最有效、最经济的时机。4、自动化、实时性、集成化程度较低，精度指标偏低，难以实现大规模的快速监测覆盖和推广。5、需要大量的人力投入。

因此，现有技术还有待发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于北斗的大坝安全监测系统，旨在解决现有技术中大坝监测系统自动化程度低，无法大规模应用的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种基于北斗的大坝安全监测系统，其中，包括：

至少2个卫星定位监测站，所述卫星定位监测站设置与大坝的坝体上；

至少1个卫星定位基准站；所述卫星定位基准站设置在所述坝体的邻近区域；

传感器组，所述传感器组包括：若干种用于采集不同信息的传感器、与所述传感器连接的信号调理电路、微处理器以及通信接口；

所述微处理器与所述信号调理电路的信号输出端连接，并通过所述通信接口，与控制器通过总线连接。

以及控制器；所述控制器通过总线与所述卫星定位监测站、卫星定位基准站以及传感器组连接；获取所述卫星定位监测站、卫星定位基准站的卫星信号以及传感器的信息量信号。

所述的系统，其中，所述传感器组具体包括：用于采集孔隙水压力的渗压计、用于采集地下水位的量水堰计、用于采集土压力变化的土压力计、用于采集应力应变的应变计以及用于采集倾斜变化的倾斜仪。

所述的系统，其中，所述控制器包括：北斗高精度定位接收存储模块、传感器数据接收存储模块、移动网络通讯模块、数据传输模块以及电源模块；

所述北斗高精度定位接收存储模块、传感器数据接收存储模块分别与所述卫星定位监测站、卫星定位基准站和传感器组连接；