倾角传感器在大坝安全监测的应用

2023年09月22日 15:22

  大坝安全监测系统主要由监测仪器和测点组成,其中监测仪器主要包括:坝体变形监测仪、坝体渗压计、坝体位移监测仪等。测点主要包括:坝基水平位移、倾斜度,坝顶水平位移,坝前水位、坝后水位等。大坝安全监测系统是一个动态的监测系统,是对大坝运行情况的全面了解,从而及时发现问题,保障大坝运行的安全性。为了对大坝安全状态进行实时的监测,对大坝安全状况进行分析,必须建立一套完善的监测系统。本文主要介绍了倾角传感器在大坝安全监测中的应用,以及它在整个监测系统中所起到的作用。

  一、系统概述

  大坝安全监测系统一般由监测仪器和测点两部分组成,其中监测仪器主要包括:坝体变形监测仪、坝体渗压计、坝体位移监测仪等。而测点则主要包括:坝前水位、坝顶水平位移、坝基水平位移,坝前水位、坝后水位等。本系统主要采用了基于单片机的倾斜传感器,用于测量大坝的倾斜角度。

  通过倾角传感器实时监测大坝的倾斜度,并将数据通过串口上传到上位机。上位机通过分析这些数据,以实现对大坝安全状况的分析。同时,上位机还能对采集到的数据进行保存和远程访问,以实现远程监控功能。本系统最大支持4个测点的同时监测,并能提供多种类型的报警输出。

  二、倾角传感器工作原理

  倾角传感器是一种特殊的变送器,其内部的敏感元件是由三个对称的弹性片构成,分别对三个方向上的位移敏感。当三个弹性片处于平衡状态时,传感器内部就不会产生变形,这时三个弹性片对位移敏感的敏感轴就保持了一致,其输出电压也为零。但是当某一个弹性片受到外力时,使其发生移动时,由于这个弹性片是不对称的,就会使三个方向上产生变形,输出电压也随之发生变化。此时,内部敏感元件就会产生相应的位移变化。通过检测这种位移变化,就可以测量出物体的倾斜角度。

  倾角传感器主要由外壳、敏感元件、测量电路、电源组成。下面具体介绍一下各部分的结构:

  三、系统构成

  本系统主要由以下部分组成:

  1.监测设备,主要是一台倾角传感器和一台数据采集器。

  2.通讯设备,主要包括 GPRS、4G无线传输设备和太阳能供电设备。

  3.计算机和电脑,主要是用于存储数据、运行程序以及设置各种参数等。

  4.软件,主要是用于对数据进行分析处理,为工程提供可靠的技术依据。

  5.软件平台,主要是用于进行数据的实时显示、采集以及各种参数的设置等。

  6.太阳能电源,主要是用于供电。

  四、系统功能

  1、可以远程操作,及时查看系统的运行状况。

  2、通过数据库,可以对大坝的数据进行查询、统计分析、远程维护等。

  3、可以对数据进行远程管理,随时掌握大坝的运行状况。

  4、可以进行数据的导出,并将导出的数据通过网络传输到计算机上。

  5、可以对采集的数据进行远程报警,并发送报警信息给相关人员。

  6、系统具有很好的兼容性,可以和其他的设备进行连接。

  7、可以将采集到的数据通过无线网络传输到相关部门,以便及时发现问题,解决问题。

  8、系统具有很好的扩展性和兼容性,可以根据用户需要进行增加或修改数据库。

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