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专利号: 202110654858X
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,包括布设于水下滑体上的水下渗流监测仪;

所述水下渗流监测仪包括承力外壳、导流管、排泥盖板和排泥机构,所述承力外壳顶部呈开口设置,底部呈封盖设置、且贯穿设有排水口,所述排水口处设有单向阀;所述承力外壳内固定有阻泥网以在上下向形成嵌入室和沉泥腔;

所述导流管沿上下向延伸,上端向外朝上倾斜延伸形成呈漏斗状的上挡板,下端向外朝下倾斜延伸形成呈漏斗状的下挡板,所述上挡板和下挡板端部与所述承力外壳内侧壁密封连接,且位于所述阻泥网下方,所述上挡板与所述阻泥网之间形成汇流室,所述沉泥腔侧壁贯穿设有排泥孔,所述排泥孔位于所述下挡板下方;

所述排泥盖板活动安装于所述承力外壳上,具有封堵所述排泥孔的封堵位置和开启所述排泥孔的开启位置;所述排泥机构固定于所述承力外壳上,驱动所述排泥盖板在所述封堵位置和所述开启位置之间切换;

排水管,所述排水管下端与所述排水孔连通,上端向外弯折形成环形弯折部,所述环形弯折部上端与所述承力外壳内侧壁密封连接,所述排水管、环形弯折部和承力外壳围成监测腔,所述监测腔内用于安装监测器;

所述监测器包括压敏传感器,所述压敏传感器安装于所述承力外壳底壁,用于监测水下涌浪的冲击力大小;所述监测器包括微型摄像头,所述排水管侧壁开有透明观测窗,所述微型摄像头安装于所述透明观测窗上,用于拍摄所述排水管内水流中的土颗粒;所述排水管上安装有超声波流量计,所述超声波流量计用于测量所述排水管内液体流量。

2.如权利要求1所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,所述排泥盖板位于所述承力外壳外,所述排泥机构包括液压油泵、液压缸、第一连杆和第二连杆,所述液压油泵固定于所述承力外壳上,所述液压缸固定于所述承力外壳外侧壁上,所述液压油泵与所述液压缸通过油管连接,驱动所述液压缸的液压杆伸缩,所述排泥盖板位于所述液压杆和所述排泥孔之间,在所述液压杆的延伸方向上,所述排泥盖板远离所述液压缸的一端与所述第一连杆铰接,所述第一连杆另一端与所述液压缸的液压杆铰接,所述排泥盖板靠近所述液压缸的一端与所述第二连杆铰接,所述第二连杆另一端与所述承力外壳铰接,所述第二连杆位于所述排泥盖板和所述液压缸之间,所述液压杆的伸缩带动所述排泥盖板在所述封堵位置和所述开启位置之间转动。

3.如权利要求2所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,所述排泥盖板面向所述排泥孔的一侧固定有压力传感器,所述压力传感器用于监测所述沉泥腔内的淤泥量。

4.如权利要求1所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,还包括扰流碗,所述扰流碗呈碗状且开口朝上设置,所述扰流碗固定于所述承力外壳内,且位于所述下挡板下方,与所述导流管下端的出水口相对,所述扰流碗上端位于所述排泥孔上方;和/或,还包括受压底板,所述承力外壳下表面设有多个插槽,所述受压底板一侧固定有多个与所述插槽对应设置的插入脚,另一侧与绳索一端固定连接,所述插入脚插入所述插槽内。

5.如权利要求1所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,所述监测腔内固定有集成电路板,所述集成电路板与所述监测器、液压油泵电连接,用于对所述监测器、液压油泵进行控制、以及监测数据的收集、处理与传递。

6.如权利要求5所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,还包括布设于水上滑体上的地面数据中心,所述地面数据中心上设有控制模块,所述控制模块与所述集成电路板电连接,控制所述水下渗流监测仪开展监测活动;和/或,还包括布设于水上滑体上的地面数据中心,所述地面数据中心上设有数据收发模块,所述数据收发模块与所述集成电路板电连接,可获取所述水下渗流监测仪的监测信息,并通过GPRS发送至移动监测终端或者网络。

7.如权利要求6所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,其特征在于,所述地面数据中心上设有太阳能供电装置,所述太阳能供电装置与所述地面数据中心的用电设备、水下渗流监测仪中的用电设备电连接,并在监测过程中持续供电。

8.一种监测方法,其特征在于,使用如权利要求7所述的水库滑坡水下地表溢出渗流监测装置,包括以下步骤:

S1对需要监测的滑坡确定水下滑体表面渗流溢出口位置,以船舶为载体,将承力外壳顶部朝下,将水下渗流监测仪挤压嵌入水下滑体内,此时,渗流溢出口位于承力外壳顶部内侧,完成滑体水下渗流监测仪的布设;

S2于水下渗流监测仪布设位置临近岸上滑体表面布设地面数据中心,安装太阳能供电装置、数据收发模块与控制模块,将上述设备与水下渗流监测仪通过供电/控制线缆电连接,此时系统完成布设,开始工作;

S3所述控制模块通过连接集成电路板控制滑体水下渗流监测仪内各组件工作,渗流溢出后依次通过嵌入室、沉泥腔和排水管,所述沉泥腔内淤泥聚集,利用排泥机构驱动排泥盖板转动至开启位置,开展清淤工作,淤泥排出后,利用排泥机构驱动排泥盖板转动至封堵位置封堵排泥孔,利用监测器对排水管管内渗流进行监测;

S4所述数据收发模块与水下渗流监测仪电连接,可获取所述水下渗流监测仪的监测信息,并通过GPRS发送至移动监测终端或者网络。