本實(shí)用新型涉及一種水力式水庫壩體表面變形連續(xù)監(jiān)測裝置,特別是大壩安全隱患和表面面積較大且檢測的實(shí)時(shí)自動性比較高的檢測環(huán)境。
背景技術(shù):
大壩作為重大水利工程的關(guān)鍵樞紐工程,其穩(wěn)定安全與否直接關(guān)系到整個(gè)水利工程其它輔助工程正常運(yùn)行,并直接影響和決定著重大水利工程整體的安全性與設(shè)計(jì)效益的發(fā)揮,更重要的是其穩(wěn)定性和安全直接關(guān)系下游區(qū)域人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全、社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境安全等。
混凝土壩和砌石壩建成蓄水水庫運(yùn)用后,在水壓力、泥沙壓力、浪壓力、揚(yáng)壓力以及溫度變化等作用下,壩體必然發(fā)生變形。壩體的變形與各種荷載作用和影響因素的變化具有相應(yīng)的規(guī)律性變化,并在允許的范圍之內(nèi),這是正常的現(xiàn)象。然而,壩體的異常變形則往往是大壩破壞事故的先兆。根據(jù)監(jiān)測的連續(xù)性,分為人工周期性監(jiān)測和在線連續(xù)監(jiān)測。壩體表面位移監(jiān)測方法包括兩大類:1 )根據(jù)基點(diǎn)高程和位置,使用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、電子測距儀或激光準(zhǔn)直儀、GPS、智能全站儀等來測量壩體表面標(biāo)點(diǎn)、覘標(biāo)處高程和位置變化,這種方式可以實(shí)現(xiàn)測點(diǎn)的三維位移數(shù)據(jù)測量;2 )在壩體表面安裝或埋設(shè)一些監(jiān)測位移的儀器,這種方式通常只能測量測點(diǎn)的單項(xiàng)位移數(shù)據(jù)。壩體內(nèi)部位移監(jiān)測主要通過安裝埋設(shè)儀器來實(shí)現(xiàn),通常只能監(jiān)測測點(diǎn)的單項(xiàng)位移數(shù)據(jù)(水平位移或垂直位移)。這兩類監(jiān)測方法均是采用在壩體表面標(biāo)點(diǎn)或者安裝或埋設(shè)一些監(jiān)測位移的儀器,工程初始施工量大,雖然埋設(shè)了儀器來試驗(yàn)檢測,但在實(shí)際檢測過程中只能測量得到測點(diǎn)的單項(xiàng)位移數(shù)據(jù),對于大壩表面面積較大且檢測的實(shí)時(shí)性要求較高的檢測環(huán)境并不適用,檢測得到的數(shù)據(jù)能夠說明一定的問題,但與大壩表面的時(shí)間變形有一定的誤差,同時(shí)定點(diǎn)設(shè)置的監(jiān)測儀器不便,在短時(shí)間內(nèi)很難確定出故障的監(jiān)測點(diǎn),給壩體表面監(jiān)測的穩(wěn)定性帶來一定的威脅,為了更加全面地準(zhǔn)確地獲得大壩表面變形的數(shù)據(jù),尤其是對于安全隱患較大的水庫壩體,更需要一種能夠大范圍快速的實(shí)時(shí)檢測壩體的整體變形情況。
目前,涉及水庫壩體表面變形連續(xù)監(jiān)測相關(guān)專利有:一種拱壩全變形監(jiān)測方法(201410070397.1),水庫壩體沉陷與水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置及檢測方法(201410450657 .8),大壩內(nèi)觀分布式監(jiān)測系統(tǒng)(201510749940 .5),水庫壩體沉陷與水平位移監(jiān)測系統(tǒng)(201410450695 .3)等,其中一種拱壩全變形監(jiān)測方法是在拱壩某一斷面的不同高程的廊道或觀測間內(nèi)設(shè)置監(jiān)測儀器,通過傾斜監(jiān)測儀器的監(jiān)測成果,計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)位置上部壩體在垂線尚未安裝期間所對應(yīng)的變形,從而得到拱壩實(shí)際全變形。該方法檢測點(diǎn)固定,檢測點(diǎn)代表性有限,通過計(jì)算得到的實(shí)際變形與真實(shí)的變形有一定誤差;水庫壩體沉陷與水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置及檢測方法和水庫壩體沉陷與水平位移監(jiān)測系統(tǒng)都是監(jiān)測點(diǎn)固定的檢測,同時(shí)裝置的移動性差,需要長時(shí)間的調(diào)試;大壩內(nèi)觀分布式檢測系統(tǒng)使安設(shè)在壩體內(nèi)部進(jìn)行壩體內(nèi)部位移檢測的系統(tǒng),對壩體表面的監(jiān)測沒有涉及;所以對于大面積的壩體表面進(jìn)行檢測時(shí),需要設(shè)計(jì)一種能夠全面快速的實(shí)時(shí)檢測裝置,最大限度的檢測壩體表面的實(shí)際狀況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述背景技術(shù)中提到的問題,本實(shí)用新型提供一種水力式水庫壩體表面變形連續(xù)監(jiān)測裝置,該裝置能夠連續(xù)的進(jìn)行檢測,克服目前人工檢測過程中不能連續(xù)檢測的缺點(diǎn),同時(shí)該裝置與埋設(shè)監(jiān)測儀器的方法相比,檢測的范圍不是單個(gè)檢測儀器的單個(gè)點(diǎn),而是整個(gè)水庫壩體的表面,監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)更全面,更能夠最全面的獲取整個(gè)壩體表面的變形情況,克服埋設(shè)監(jiān)測儀器檢測得到的數(shù)據(jù)代表性具有一定的局限性和維修費(fèi)事費(fèi)力的缺點(diǎn),提高了壩體表面變形的可操作性和穩(wěn)定性,尤其是適用于壩體安全系數(shù)較低、檢測要求較高的環(huán)境,降低人工勞動強(qiáng)度,具有一定的推廣使用價(jià)值。
本實(shí)用新型水力式水庫壩體表面變形連續(xù)監(jiān)測裝置包括支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ、水力驅(qū)動部、檢測部;支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ設(shè)置在壩體表面,水力驅(qū)動部安裝在支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ上,檢測部設(shè)置在水力驅(qū)動部上;
其中支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ結(jié)構(gòu)相同,均包括滑軌、支撐板、支架Ⅰ,2個(gè)滑軌固定在支撐板上,支撐板兩端底部安裝有支架Ⅰ,支架Ⅰ固定在壩體表面;
水力驅(qū)動部包括供水系統(tǒng)、雙排齒條、齒輪Ⅰ、水源、齒輪Ⅱ、活動板Ⅰ、活動板Ⅱ、水輪機(jī);活動板Ⅰ、活動板Ⅱ通過其底部的滑軌槽分別設(shè)置在支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ的滑軌上并沿滑軌移動,支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ的支撐板上分別固定雙排齒條并位于2個(gè)滑軌之間,活動板Ⅰ左右兩側(cè)各安裝有一個(gè)水輪機(jī),每個(gè)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一個(gè)齒輪Ⅱ;兩個(gè)齒輪Ⅰ通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在活動板Ⅰ兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸支架的軸承上,齒輪Ⅰ和齒輪Ⅱ位于雙排齒條兩側(cè)并與其相配合;活動板Ⅱ兩端各設(shè)置兩個(gè)水輪機(jī),每個(gè)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一個(gè)齒輪Ⅱ;水源通過供水系統(tǒng)與水輪機(jī)連接并驅(qū)動齒輪沿雙排齒條移動;
檢測部包括支架Ⅱ、太陽能板、步進(jìn)電機(jī)、滑輪槽、螺釘、光譜傳感器、照明燈、安裝繩、距離傳感器、齒輪Ⅲ、圓柱齒輪;活動板Ⅰ、活動板Ⅱ上分別設(shè)置有支架Ⅱ,太陽能板安裝在支架Ⅱ上,兩個(gè)以上的滑輪槽設(shè)置在支架Ⅱ上,滑輪槽內(nèi)固定有螺釘,步進(jìn)電機(jī)固定在支架Ⅱ上,齒輪Ⅲ設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上且與固定在支架Ⅱ上的圓柱齒輪相配合;安裝繩連接在活動板Ⅰ、活動板Ⅱ上的支架Ⅱ間,其兩端分別固定在滑輪槽內(nèi)的螺釘上;一個(gè)以上的光譜傳感器、照明燈、距離傳感器固定在安裝繩上,太陽能板通過蓄電池分別與步進(jìn)電機(jī)、光譜傳感器、照明燈、距離傳感器連接并為其供電。
進(jìn)一步,供水系統(tǒng)包括供水管Ⅰ、供水開關(guān)Ⅰ、供水連管Ⅰ、供水管Ⅱ、繩索、供水開關(guān)Ⅱ、供水連管Ⅱ-1、供水連管Ⅱ-2、排水管Ⅰ、排水管Ⅱ、供水開關(guān)操作座;供水開關(guān)Ⅰ和供水開關(guān)Ⅱ分別安裝在活動板Ⅰ上的雙排齒條兩端,水源通過供水管Ⅰ供水管Ⅱ分別與供水開關(guān)Ⅰ、供水開關(guān)Ⅱ輸入端連通,供水開關(guān)Ⅰ、供水開關(guān)Ⅱ的輸出端分別與2根供水連管Ⅰ一端連接,2根供水連管Ⅰ另一端纏繞在齒輪Ⅰ的轉(zhuǎn)軸上并與活動板Ⅰ兩側(cè)的水輪機(jī)輸入端連通,2個(gè)水輪機(jī)輸出端分別與供水連管Ⅱ-1、供水連管Ⅱ-2連通,供水連管Ⅱ-1、供水連管Ⅱ-2通過活動板Ⅱ兩側(cè)的水輪機(jī)分別與排水管Ⅰ、排水管Ⅱ連通,供水開關(guān)Ⅰ(5)的開關(guān)柄與活動板Ⅰ間、供水開關(guān)Ⅱ的開關(guān)柄與活動板Ⅱ間分別連接有繩索,活動板Ⅰ兩端分別固定有一個(gè)供水開關(guān)操作座且其能與開關(guān)柄配合實(shí)現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。
所述支架Ⅱ包括支撐桿、伸縮桿、2個(gè)立桿,立桿一端通過立桿支座固定在活動板Ⅰ或活動板Ⅱ上,立桿另一端設(shè)置有套筒,支撐桿通過套筒設(shè)置在兩個(gè)立桿間,步進(jìn)電機(jī)固定在套筒上,滑輪槽、圓柱齒輪固定在支撐桿上,每個(gè)立桿兩側(cè)設(shè)置2個(gè)伸縮桿,伸縮桿一端分別通過伸縮桿支座設(shè)置在活動板Ⅰ或活動板Ⅱ上,另一端與立桿活動連接,太陽能板安裝在伸縮桿上。
所述供水開關(guān)Ⅰ、供水開關(guān)Ⅱ?yàn)槌R?guī)球閥開關(guān)。
所述左右兩條供水連管Ⅰ的內(nèi)徑相同,供水連管Ⅱ-1和供水連管Ⅱ-2的內(nèi)徑相同,為了使活動板Ⅰ、活動板Ⅱ的運(yùn)動速度保持一致,為了避免水流在連管內(nèi)部運(yùn)動過程存在水流與管壁的摩擦阻力而降低水壓,為了保持活動板Ⅰ、活動板Ⅱ處的水壓相同,供水連管Ⅱ-1、供水連管Ⅱ-2的管道內(nèi)徑小于供水連管Ⅰ的內(nèi)徑,使活動板Ⅰ、活動板Ⅱ上的水輪機(jī)工作水壓保持一致。
所述雙排齒條是由兩個(gè)齒條并排設(shè)置而成。
所述安裝繩上設(shè)置有重物塊。
所述供水系統(tǒng)還包括線槽和導(dǎo)線槽;一個(gè)以上的線槽設(shè)置在雙排齒條上,活動板Ⅰ兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)導(dǎo)線槽,導(dǎo)線槽一端固定在活動板Ⅰ上,繩索穿過導(dǎo)線槽上的孔設(shè)置在線槽中,導(dǎo)線槽設(shè)置在線槽上方并與其相配合;為了防止繩索從線槽中脫離出來,從而纏繞在其下方的雙排齒條上,造成兩側(cè)的供水開關(guān)開閉失效,故設(shè)置導(dǎo)線槽,防止繩索從線槽中脫離,影響控制效果。
所述距離傳感器為紅外距離傳感器。
本實(shí)用新型的工作原理為:在土石壩兩側(cè)的土體表面固定支架Ⅰ,然后安裝支架Ⅰ上面的所有零部件,照明燈、光譜傳感器和距離傳感器系在安裝繩上,照明燈、光譜傳感器和紅外距離傳感器的數(shù)量和間距根據(jù)具體的檢測情況定,在檢測前,由太陽能板連接的蓄電池驅(qū)動套筒上的步進(jìn)電機(jī),從而帶動步進(jìn)電機(jī)上的齒輪Ⅲ運(yùn)轉(zhuǎn),齒輪Ⅲ的轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動支撐桿上的圓柱齒輪,圓柱齒輪的轉(zhuǎn)動帶動支撐桿的轉(zhuǎn)動,從而調(diào)節(jié)活動板Ⅰ、活動板Ⅱ之間的安裝繩的張力,直到其張力滿足其上的傳感器與壩體表面的角度保持一致,裝置的整體調(diào)試完成;
裝置的照明燈、光譜傳感器和距離傳感器及其安裝繩張力的調(diào)節(jié),工作電壓和功率較小,所以本裝置這些機(jī)構(gòu)供電全部采用太陽能供電。
在每次進(jìn)行檢測前,活動板Ⅰ、活動板Ⅱ應(yīng)該置于支撐部Ⅰ和支撐部Ⅱ的支撐板的最右側(cè)或者最左側(cè),此時(shí)供水開關(guān)Ⅰ和供水開關(guān)Ⅱ一個(gè)處于開通狀態(tài),一個(gè)處于關(guān)閉狀態(tài),因此活動板Ⅰ、活動板Ⅱ能夠在水輪機(jī)水力驅(qū)動下向左或者向右運(yùn)動。假如開始檢測前,活動板Ⅰ、活動板Ⅱ同時(shí)在支撐部Ⅰ和支撐部Ⅱ的支撐板的最右側(cè),開始檢測時(shí),打開水源,供水開關(guān)Ⅰ處于開通狀態(tài),供水開關(guān)Ⅱ處于關(guān)閉狀態(tài),水流流經(jīng)左側(cè)供水連管Ⅰ,然后左側(cè)的水輪機(jī)開始工作,水輪機(jī)在流動水流的作用下開始運(yùn)轉(zhuǎn),從而驅(qū)動其上的齒輪Ⅱ開始運(yùn)動,齒輪Ⅱ與雙排齒條的一側(cè)齒輪配合,雙排齒條固定在支撐板上,因此齒輪Ⅱ的運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動活動板Ⅰ的向左運(yùn)動,活動板Ⅱ上的水輪機(jī)與活動板Ⅰ上的水輪機(jī)通過供水連管Ⅱ-1相連,管道內(nèi)部的水體相通,流經(jīng)活動板Ⅰ、活動板Ⅱ的水流流速和壓力相等,活動板Ⅱ左側(cè)的水輪機(jī)也以同樣的速度驅(qū)動活動板Ⅱ向左運(yùn)動;活動板Ⅰ的向左運(yùn)動,帶動其上齒輪Ⅰ的旋轉(zhuǎn),齒輪Ⅰ的旋轉(zhuǎn)帶動其上轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),從而使左側(cè)的供水連管Ⅰ纏繞在轉(zhuǎn)軸上且長度不斷縮短,左側(cè)的供水連管Ⅰ長度等于位于最右側(cè)的活動板Ⅰ與供水開關(guān)Ⅰ間距離,直至活動板Ⅰ運(yùn)動到最左側(cè),同時(shí)左側(cè)的供水開關(guān)操作座與供水開關(guān)Ⅰ的開關(guān)柄接觸并關(guān)閉供水開關(guān)Ⅰ,左側(cè)的繩索堆積在左側(cè)的導(dǎo)線槽內(nèi)部,左側(cè)水輪機(jī)停止工作;堆積在右側(cè)的導(dǎo)線槽內(nèi)的右側(cè)的繩索從運(yùn)動開始慢慢的拉開直至拉直,最終供水開關(guān)Ⅱ打開,右側(cè)供水連管Ⅰ、供水連管Ⅱ-2內(nèi)通水,右側(cè)的水輪機(jī)開始工作,右側(cè)的齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ沿雙排齒條運(yùn)動,同時(shí)帶動活動板Ⅰ、活動板Ⅱ向支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ的右側(cè)移動,直至活動板Ⅰ到達(dá)最右側(cè)的供水開關(guān)Ⅱ處,關(guān)閉供水開關(guān)Ⅱ,而開啟供水開關(guān)Ⅰ,如此反復(fù),使懸掛在安裝繩上的光譜傳感器、距離傳感器檢測壩體的表面產(chǎn)生的變化;整個(gè)檢測過程能夠完成往復(fù)連續(xù)的對壩體表面進(jìn)行監(jiān)測。
本裝置使用時(shí),可根據(jù)檢測壩體的長度,在壩體上設(shè)置一套以上的本實(shí)用新型裝置。
本實(shí)用新型的有益效果是:
1、該裝置能夠連續(xù)的對壩體表面進(jìn)行監(jiān)測,克服現(xiàn)有人工采樣監(jiān)測過程中不能連續(xù)檢測的缺點(diǎn);
2、該裝置與埋設(shè)監(jiān)測儀器的方法相比,檢測的范圍不是單個(gè)檢測儀器的單個(gè)點(diǎn),而是整個(gè)水庫壩體的表面,監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)更全面,更能夠最全面的獲取整個(gè)壩體表面的變形情況;
3、該裝置克服埋設(shè)監(jiān)測儀器檢測得到的數(shù)據(jù)代表性具有一定的局限性和維修費(fèi)事費(fèi)力的缺點(diǎn),提高了壩體表面變形的可操作性和穩(wěn)定性;
4、該裝置采用水力形式進(jìn)行驅(qū)動,在壩體周圍水力能源豐富,該裝置能夠很好地利用水力進(jìn)行檢測操作,減低能耗,能夠很好地因地制宜監(jiān)測;
5、該裝置安裝簡單,維修方便,可操作性強(qiáng),降低人工勞動強(qiáng)度,具有一定的推廣使用價(jià)值。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型裝置支撐部Ⅰ或支撐部Ⅱ結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型供水系統(tǒng)部分和活動板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型水力驅(qū)動部與支架Ⅱ局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型齒輪Ⅰ部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型立桿和伸縮桿結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本實(shí)用新型線槽設(shè)置位置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8本實(shí)用新型繩索、供水開關(guān)操作座局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本實(shí)用新型繩索、導(dǎo)線槽和線槽的配合結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是本實(shí)用新型步進(jìn)電機(jī)局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-滑軌,2-支撐板,3-支架Ⅰ,4-供水管Ⅰ,5-供水開關(guān)Ⅰ,6-供水連管Ⅰ,7-雙排齒條,8-齒輪Ⅰ,9-太陽能板,10-步進(jìn)電機(jī),11-支撐桿,12-水源,13-滑輪槽,14-螺釘,15-供水管Ⅱ,16-繩索,17-供水開關(guān)Ⅱ,18-齒輪Ⅱ,19-伸縮桿支座,20-伸縮桿,21-活動板Ⅰ,22-供水連管Ⅱ-1,23-光譜傳感器,24-照明燈,25-安裝繩,26-距離傳感器,27-供水連管Ⅱ-2,28-支架Ⅱ,29-排水管Ⅰ,30-活動板Ⅱ,31-排水管Ⅱ,32-滑軌槽,33-水輪機(jī),34-轉(zhuǎn)軸支架,35-供水開關(guān)操作座,36-立桿支座,37-立桿,38-套筒,39-齒輪Ⅲ,40-圓柱齒輪,41-線槽,42-導(dǎo)線槽,43-孔,44-轉(zhuǎn)軸,45-軸承。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。
實(shí)施例1:如圖1、2、3、4、5、6、10所示,本發(fā)水力式水庫壩體表面變形連續(xù)監(jiān)測裝置支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ、水力驅(qū)動部、檢測部;支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ設(shè)置在壩體表面,水力驅(qū)動部安裝在支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ上,檢測部設(shè)置在水力驅(qū)動部上;
其中支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ結(jié)構(gòu)相同,均包括滑軌1、支撐板2、支架Ⅰ3,2個(gè)滑軌1固定在支撐板2上,支撐板2兩端底部安裝有支架Ⅰ3,支架Ⅰ3固定在壩體表面;水力驅(qū)動部包括供水系統(tǒng)、雙排齒條7、齒輪Ⅰ8、水源12、齒輪Ⅱ18、活動板Ⅰ21、活動板Ⅱ30、水輪機(jī)33;活動板Ⅰ21、活動板Ⅱ30通過其底部的滑軌槽32分別設(shè)置在支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ的滑軌上并沿滑軌移動,支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ的支撐板2上分別固定雙排齒條7并位于2個(gè)滑軌1之間,活動板Ⅰ21左右兩側(cè)各安裝有一個(gè)水輪機(jī)33,每個(gè)水輪機(jī)33的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一個(gè)齒輪Ⅱ18;兩個(gè)齒輪Ⅰ8通過轉(zhuǎn)軸44設(shè)置在活動板Ⅰ21兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸支架34的軸承45上,齒輪Ⅰ8和齒輪Ⅱ18位于雙排齒條7兩側(cè)并與其相配合;活動板Ⅱ30兩端各設(shè)置兩個(gè)水輪機(jī),每個(gè)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一個(gè)齒輪Ⅱ18;水源12通過供水系統(tǒng)與水輪機(jī)連接并驅(qū)動齒輪沿雙排齒條移動;檢測部包括支架Ⅱ28、太陽能板9、步進(jìn)電機(jī)10、滑輪槽13、螺釘14、光譜傳感器23、照明燈24、安裝繩25、距離傳感器26、齒輪Ⅲ39、圓柱齒輪40;活動板Ⅰ21、活動板Ⅱ30上分別設(shè)置有支架Ⅱ,太陽能板9安裝在支架Ⅱ上,兩個(gè)以上的滑輪槽13設(shè)置在支架Ⅱ上,滑輪槽13內(nèi)固定有螺釘14,步進(jìn)電機(jī)10固定在支架Ⅱ上,齒輪Ⅲ39設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)10轉(zhuǎn)軸上且與固定在支架Ⅱ上的圓柱齒輪40相配合;安裝繩25連接在活動板Ⅰ、活動板Ⅱ上的支架Ⅱ間,其兩端分別固定在滑輪槽13內(nèi)的螺釘14上;一個(gè)以上的光譜傳感器23、照明燈24、距離傳感器26固定在安裝繩25上,太陽能板9通過蓄電池分別與步進(jìn)電機(jī)10、光譜傳感器23、照明燈24、距離傳感器26連接并為其供電;
所述供水系統(tǒng)包括供水管Ⅰ4、供水開關(guān)Ⅰ5、供水連管Ⅰ6、供水管Ⅱ15、繩索16、供水開關(guān)Ⅱ17、供水連管Ⅱ-1 22、供水連管Ⅱ-2 27、排水管Ⅰ29、排水管Ⅱ31、供水開關(guān)操作座35;供水開關(guān)Ⅰ5和供水開關(guān)Ⅱ17分別安裝在活動板Ⅰ上的雙排齒條7兩端,水源12通過供水管Ⅰ4、供水管Ⅱ15分別與供水開關(guān)Ⅰ5、供水開關(guān)Ⅱ17輸入端連通,供水開關(guān)Ⅰ5、供水開關(guān)Ⅱ17的輸出端分別與2根供水連管Ⅰ6一端連接,2根供水連管Ⅰ6另一端纏繞在齒輪Ⅰ的轉(zhuǎn)軸44上并與活動板Ⅰ21兩側(cè)的水輪機(jī)輸入端連通,2個(gè)水輪機(jī)33輸出端分別與供水連管Ⅱ-1 22、供水連管Ⅱ-227連通,供水連管Ⅱ-1 22、供水連管Ⅱ-2 27通過活動板Ⅱ30兩側(cè)的水輪機(jī)分別與排水管Ⅰ29、排水管Ⅱ31連通,供水開關(guān)Ⅰ5的開關(guān)柄與活動板Ⅰ21間、供水開關(guān)Ⅱ17的開關(guān)柄與活動板Ⅱ30間分別連接有繩索16,活動板Ⅰ21兩端分別固定有一個(gè)供水開關(guān)操作座35且其能與開關(guān)柄配合實(shí)現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài);供水連管Ⅱ-1、供水連管Ⅱ-2的管道內(nèi)徑小于供水連管Ⅰ的內(nèi)徑,供水開關(guān)Ⅰ、供水開關(guān)Ⅱ?yàn)榍蜷y開關(guān),距離傳感器為紅外距離傳感器。
實(shí)施例2:如圖1-10所示,本實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1,不同在于所述支架Ⅱ包括支撐桿11、伸縮桿20、2個(gè)立桿37,立桿37一端通過立桿支座36固定在活動板Ⅰ21或活動板Ⅱ30上,立桿37另一端設(shè)置有套筒38,支撐桿11通過套筒設(shè)置在兩個(gè)立桿37間,步進(jìn)電機(jī)10固定在套筒上,滑輪槽13、圓柱齒輪40固定在支撐桿上,每個(gè)立桿兩側(cè)設(shè)置2個(gè)伸縮桿,伸縮桿20一端分別通過伸縮桿支座19設(shè)置在活動板Ⅰ21或活動板Ⅱ30上,另一端與立桿活動連接,太陽能板安裝在伸縮桿上;供水系統(tǒng)還包括線槽41和導(dǎo)線槽42;一個(gè)以上的線槽41設(shè)置在雙排齒條上,活動板Ⅰ21兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)導(dǎo)線槽42,導(dǎo)線槽42一端固定在活動板Ⅰ上,繩索16穿過導(dǎo)線槽42上的孔43設(shè)置在線槽中,導(dǎo)線槽42設(shè)置在線槽上方并與其相配合;安裝繩25上設(shè)置有重物塊,用于穩(wěn)定安裝繩。
本裝置使用時(shí),活動板Ⅰ21、活動板Ⅱ30應(yīng)該置于支撐部Ⅰ和支撐部Ⅱ的支撐板2的最右側(cè)或者最左側(cè),此時(shí)供水開關(guān)Ⅰ和供水開關(guān)Ⅱ一個(gè)處于開通狀態(tài),一個(gè)處于關(guān)閉狀態(tài),因此活動板Ⅰ、活動板Ⅱ能夠在水輪機(jī)水力驅(qū)動下向左或者向右運(yùn)動。假如開始檢測前,活動板Ⅰ、活動板Ⅱ同時(shí)在支撐部Ⅰ和支撐部Ⅱ的支撐板的最右側(cè),開始檢測時(shí),打開水源12,供水開關(guān)Ⅰ5處于開通狀態(tài),供水開關(guān)Ⅱ17處于關(guān)閉狀態(tài),水流流經(jīng)左側(cè)供水連管Ⅰ6,然后左側(cè)的水輪機(jī)33開始工作,水輪機(jī)在流動水流的作用下開始運(yùn)轉(zhuǎn),從而驅(qū)動其上的齒輪Ⅱ18開始運(yùn)動,齒輪Ⅱ與雙排齒條7的一側(cè)齒輪配合,雙排齒條固定在支撐板上,因此齒輪Ⅱ的運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動活動板Ⅰ的向左運(yùn)動,活動板Ⅱ上的水輪機(jī)與活動板Ⅰ上的水輪機(jī)通過供水連管Ⅱ-1 22相連,管道內(nèi)部的水體相通,流經(jīng)活動板Ⅰ、活動板Ⅱ的水流流速和壓力相等,活動板Ⅱ左側(cè)的水輪機(jī)也以同樣的速度驅(qū)動活動板Ⅱ向左運(yùn)動;活動板Ⅰ的向左運(yùn)動,帶動其上齒輪Ⅰ8的旋轉(zhuǎn),齒輪Ⅰ的旋轉(zhuǎn)帶動其上轉(zhuǎn)軸44旋轉(zhuǎn),從而使左側(cè)的供水連管Ⅰ纏繞在轉(zhuǎn)軸上且長度不斷縮短,左側(cè)的供水連管Ⅰ長度和活動板Ⅰ、供水開關(guān)Ⅰ間距離相等,直至活動板Ⅰ運(yùn)動到最左側(cè),同時(shí)左側(cè)的供水開關(guān)操作座35與供水開關(guān)Ⅰ的開關(guān)柄接觸并關(guān)閉供水開關(guān)Ⅰ,左側(cè)的繩索堆積在左側(cè)的導(dǎo)線槽42內(nèi)部,左側(cè)水輪機(jī)停止工作;堆積在右側(cè)的導(dǎo)線槽內(nèi)的右側(cè)的繩索從運(yùn)動開始慢慢的拉開直至拉直,最終供水開關(guān)Ⅱ打開,右側(cè)供水連管Ⅰ、供水連管Ⅱ-2 27內(nèi)通水,右側(cè)的水輪機(jī)開始工作,右側(cè)的齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ沿雙排齒條運(yùn)動,同時(shí)帶動活動板Ⅰ、活動板Ⅱ向支撐部Ⅰ、支撐部Ⅱ的右側(cè)移動,直至活動板Ⅰ到達(dá)最右側(cè)的供水開關(guān)Ⅱ處,關(guān)閉供水開關(guān)Ⅱ,而開啟供水開關(guān)Ⅰ,如此反復(fù),使懸掛在安裝繩上的光譜傳感器、距離傳感器檢測壩體的表面產(chǎn)生的水平方向和豎直方向的位移變化、風(fēng)力侵蝕狀態(tài)和壩體表面的水分含量變化;距離傳感器檢測得到前后的壩體表面水平和豎直方向的位移變化可以得出壩體的沉降情況,光譜傳感器檢測得到壩體表面風(fēng)力侵蝕和壩體表面的水分含量可以得出壩體表面的抗?jié)B性能,一旦出現(xiàn)水分含量的較大變化,就可以推斷出水庫壩體危險(xiǎn)系數(shù)很高。整個(gè)檢測過程能夠完成往復(fù)連續(xù)的對壩體表面進(jìn)行監(jiān)測。
上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。