[发明专利]一种利用等效原理实现堤坝灾害的预警方法

说明书

本发明公开了一种利用等效原理实现堤坝灾害的预警方法。这种方法由堤坝灾害的信息采集、堤坝灾害的数据分析和堤坝灾害的数据输出等主要三部分组成的信息系统实现的，堤坝灾害的信息采集设有信号输出装置，堤坝灾害的数据分析设有数据交互装置。其中，按照堤坝结构中(主要是堤坝的挡水坡面上广泛采用)的天然石块(或其它人造物)的物理参数平均值和相同值，制做装设传感器的混凝土预制件(以下称信号石)，这个预制件在水中的物理效应与其它天然石块完全相同。在预制件内部装入传感器后，水流对堤坝的冲击破坏作用被真实的，等效的实时的反映出来——翻转，陷落，移位。从而实现了堤坝结构有害改变的预警。

技术领域

本发明涉及利用自动检测设备的灾害预警领域，确切地说是一种利用等效原理实现堤坝灾害的预警方法。

背景技术

防护性堤坝在迎水坡面或在整个结构中，一般采用垒砌或堆积天然石块(或混凝土预制块)的措施(以称挡水层)以阻挡水流对堤坝土质主体的冲击。在正常情况，这些垒砌的石块(或混凝土预制块)是严密的排列或堆积在一齐的，但当遇有较强水流等破坏因素时，个别或部分石块(混凝土块)就会被冲移原位造成挡水层出现空洞。这时，水流就将空洞后面的土石冲走，空洞边缘石块(混凝土块)失去土石的依托，而继续塌的石块(混凝土预制块)又被冲走，空洞扩大，后面的泥沙被掏空，最终会造成坝体局部的大面积塌陷，形成灾害事故。

目前，对挡水层是否完好的预警检测方法不外两大类型。一是人工探杆法。即工作人员手持探杆，沿岸边，探查石块，通过凭感觉石块的位置，判断挡水层的现状。这种方法效率低、危险高、准确性差。二是超声波探测法。即向挡水层发射特定频率的超声波，通过判读反射波形，而间接的描述挡水层状况。这种方法费用高、受外力影响大、效率低、准确性差。

发明内容

目前，对堤坝结构破坏性改变的预警检测方法不外两大类型。一是人工探杆法。及工作人员手持探杆，沿岸边，探查不快，通过凭感觉石块的位置，判断挡水层的现状。这种方法效率低、危险高、准确性差。二是超声波探测法。即向挡水层发射特定频率的超声波，通过判凑及射波形，而问援的描述挡水层状况。这种方法费用高、受外力影响大、效率低、准确性差。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种利用等效原理实现的堤坝灾害的预警方法，这种方法的实施是由堤坝灾害的信息采集、堤坝灾害的数据分析和堤坝灾害的数据输出三部分组成，三部分数据通过计算机集成系统实现其功能，堤坝灾害的信息采集部分设有信号输出装置，堤坝灾害的数据分析部分设有数据交互装置，其特征如下：

步骤1：坝灾害的信息采集，设有人工石块(以下简称：根石)，根石内设信息收集装置和信号输出装置，信息收集装置收集的信息通过信号输出装置传输给通信主机；

步骤2：堤坝灾害的数据分析包括预分析工序和主分析工序，所述的预分析工序为通信主机与根石定时通信，通过通信主机内部设定程序，分析根石每时每刻的运动数据，判断根石是否产生位移，通信主机将根石运动数据实时发送到服务器，服务器进行主分析工序，所述的主分析工序为服务器接收来自通信主机的根石自检信息，判断根石工作是否正常，接收来自通信主机采集的根石运动数据，判断根石实时运动，根石产生位移时做到实时预警；

步骤3：堤坝灾害的数据输出为客户端，客户端设有输出显示终端，输出显示终端接收服务器信号，输出根石运动示意图：根据根石采样数据绘制根石运动示意图，直观显示根石水下分布情况，GIS功能在地图上标注根石主机分布情况及根石初始分布情况，点击地图上的标注点显示响应信息。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

所述的根石为混凝土预制，根石内设有腔体，腔体内设有信息收集装置和信号输出装置。

所述的信息收集装置为传感器模块，传感器模块设有应力感应器、位移感应器、矢量感应器。

所述的信号输出装置为无线信号发送模块。