[发明专利]一种采用扇形监测盘的水下土工膜监测系统及方法

权利要求书

1.一种采用扇形监测盘的水下土工膜监测系统，其特征在于，在库底或渠底水域内设置至少三行监测节点，构成奇数行或偶数行的监测节点阵列,位于奇数行中的首个所述监测节点的应力应变检测装置中包括扇形监测盘，所述扇形监测盘和扇形盖配套，在所述扇形盖的两条直边的外侧设置有翻沿，所述翻沿上设有安装孔，在所述扇形监测盘内与弧线边正对一侧的位置设有集线台，所述集线台上设有接线塞，在集线台靠近扇形监测盘的弧线边的一侧的台面边缘上设有三个螺栓孔，三个连接片的一端分别通过螺栓与三个螺栓孔配合而紧固在集线台上，三个连接片的另一端分别各自连接有应力应变传感器，在每个应力应变传感器的远离所述连接片的另一端也设有螺栓孔，压板通过螺栓与螺栓孔的配合将绳索的一端压接在应力应变传感器远离所述连接片的另一端上，所述扇形监测盘的侧壁上设有防水塞，所述绳索通过防水塞穿出扇形监测盘与相邻的其他监测节点中的应力应变检测装置连接，所述应力应变传感器的信号线分别通过所述接线塞与本行内的控制总线电连接。

2.一种采用扇形监测盘的水下土工膜监测系统的方法，其特征在于,包括的步骤如下：

步骤一包括，在库底或渠底水域内设置至少三行监测节点，构成奇数行或偶数行的监测节点阵列，其中，所述偶数行的各个监测节点分别设置在所述奇数行的各个相邻的两个监测节点间距区域之间，各个所述监测节点中包括设有的应力应变检测装置，位于奇数行中的首个所述监测节点的应力应变检测装置中包括扇形监测盘，位于偶数行的首个和尾个监测节点的应力应变检测装置中包括五边形监测盘和与所述五边形监测盘配套的五边形盖，在各个行内的监测节点中的应力应变检测装置之间连接有绳索，相邻行的相邻监测节点中的应力应变检测装置之间通过绳索连接构成三角形网孔，其中，相邻奇数行中的首个监测节点中的应力应变检测装置之间也连接绳索，相邻奇数行中的末端监测节点的应力应变检测装置之间也通过绳索进行连接；

步骤二包括，监测节点阵列中的各个绳索之间保持张紧并将各个监测节点上设有的应力应变检测装置固定安装在土工膜朝下的一面上，将土工膜连同安装在朝下一面的监测节点的应力应变检测装置一起敷设在水库底或渠底表面上，各个行中监测节点的应力应变检测装置均与本行的控制总线连接，各个行的所述控制总线均与堤岸上设置的控制箱电连接；

步骤三包括，当任意一处土工膜发生形变，位于土工膜背面的相应位置的监测节点中的应力应变检测装置受到应力作用而发出数据信号，同时，与该应力应变检测装置相连接的绳索也受到牵扯，使周边的应力应变检测装置也会感受到土工膜的形变而发出数据信号，各个所述数据信号都会通过各自所在行的控制总线传输至控制箱中，控制箱中的控制器将各个数据信号上传至云端服务器，控制中心的中心服务器的内部程序进行判断和比较，对数据信号到达时间排序以及将数据信号与土工膜所受应力峰值的阈值下限比较，舍弃小于阈值下限的应力峰值信号，记录大于阈值下限的应力峰值信号，阈值下限设为80～140N/125px，N为牛顿，PX为土工膜的像素；将最先发出数据信号或者数据信号峰值最大的监测节点的位置坐标初步确定为土工膜形变或破损的位置坐标，获悉该坐标信号的技术人员对相应的监测节点及其周围区域进行排查，即可获得相对精准的土工膜形变或破损位置，为进一步应急处理提供技术支持。