專利名稱：大壩水管式沉降儀器自動加水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動制備并供應(yīng)蒸餾水的裝置，特別是一種在大壩上為水管 式沉降儀器自動制備并補充蒸餾水的裝置。
背景技術(shù)：
在對大壩進行安全監(jiān)測時需要采用水管式沉降儀，水管式沉降儀在觀測前需要對 設(shè)備補充蒸餾水，同時需要定期清洗連通管路進行設(shè)備維護。一般在工程附近無蒸餾水供 應(yīng)，需要長途運輸；由于壩后交通不便，蒸餾水需要人工搬運到各個觀測房，存在安全隱患； 監(jiān)測現(xiàn)場需要人工操作，人力成本較高，而且設(shè)備不能發(fā)揮最大效能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置， 可以實現(xiàn)對水管式沉降儀自動供應(yīng)蒸餾水。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，制備及蓄水房通過壩后輸水管道與各個 觀測房連接；在制備及蓄水房中，蓄水箱內(nèi)設(shè)有浮球閥，進水管通過浮球閥與蒸餾水機連接，蓄 水箱與壩后輸水管道連接；在觀測房中，壩后輸水管道通過浮球閥與補水箱連接，補水箱通過電磁閥與水管 式沉降儀連接；電磁閥受控于遙測裝置。所述的壩后輸水管道上設(shè)有減壓閥和/或泄壓閥。所述的壩后輸水管道外設(shè)有保溫套管。所述的蓄水箱和補水箱底部設(shè)有放空閥。所述的蓄水箱和補水箱側(cè)面設(shè)有水位觀察管。本實用新型提供的一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，通過設(shè)置制備及蓄水 房，并與各個觀測房用管道連通，配合遙測裝置，實現(xiàn)了無人值守的自動為大壩背面的各個 水管式沉降儀補充蒸餾水，節(jié)省了人工成本，降低了各個監(jiān)測系統(tǒng)維護的風險，提高了整個 監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。

圖1為本實用新型的流程框圖；圖2為本實用新型中的裝置在大壩背面布置的示意圖；圖3為本實用新型中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3中，一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，制備及蓄水房3通 過壩后輸水管道2與各個觀測房1連接；在制備及蓄水房3中，蓄水箱9內(nèi)設(shè)有浮球閥10，進水管11通過浮球閥10與蒸餾 水機12連接，蓄水箱9與壩后輸水管道2連接；在觀測房1中，壩后輸水管道2通過浮球閥10與補水箱7連接，補水箱7通過電 磁閥6與水管式沉降儀5連接；電磁閥6受控于遙測裝置。在需要觀測時通過遙控電磁閥6開啟為水管式沉降儀 5補充蒸餾水。所述的壩后輸水管道2上設(shè)有減壓閥4和/或泄壓閥8。通過設(shè)置減壓閥4和/ 或泄壓閥8保護pra管材不會因為壓力過大而損壞。所述的壩后輸水管道2外設(shè)有保溫套管?？梢员苊庖驗榄h(huán)境溫度較低導致的結(jié)冰 導致壩后輸水管道2的損壞。所述的蓄水箱9和補水箱7底部設(shè)有放空閥。用于補水箱7的檢修。所述的蓄水箱9和補水箱7側(cè)面設(shè)有水位觀察管。實施例某水利樞紐主要建筑物為混凝土面板堆石壩(壩頂高程▽ 410.0m、最大壩高 233m)。垂直位移觀測是土石壩安全監(jiān)測的重要項目，在大壩壩體內(nèi)部共分為三個主監(jiān)測 斷面，分別為橫0+132. Om斷面、橫0+212. Om斷面和橫0+356. Om斷面。在▽ 235. Om高程、▽ 265. Om高程、▽ 300. Om高程、▽ 340. Om高程和▽ 371. Om高程的五個不同高程處共布置70個 沉降測點。在壩后堆石體修建了 U個觀測房1，使用水管式沉降儀5對沉降測點進行觀測。水管式沉降儀在觀測前需要對設(shè)備補充蒸餾水，同時需要定期清洗連通管路進行 設(shè)備維護。有必要對整個觀測系統(tǒng)安裝一套自動供水系統(tǒng)。整個自動供水系統(tǒng)由制備及蓄水房3、壩后輸水管道2和多個觀測房1組成，如圖 3中，自來水經(jīng)蒸餾水機12制成蒸餾水存儲在蓄水箱9 ；浮球閥10進水口端連接自來水進 水管11，出水口端連接蒸餾水機12進水管，浮球閥10檢測蓄水箱9中蒸餾水的水位，控制 蒸餾水機的進水，采用浮球閥控制的精度不高，但是可靠性強，而本系統(tǒng)中對水位高度的精 度要求并不高，所以采用浮球閥是比較好的選擇。蒸餾水機具有進水自動控制功能，即當蒸 餾水機進水后啟動電源工作，斷水后停止工作。通過水位一浮球閥一蒸餾水機之間的閉環(huán) 控制，使蓄水箱9中蒸餾水自動保持一定的水量。如圖2中，壩后輸水管道2與蓄水箱9的出口連接，通過重力將蒸餾水向觀測房1 中設(shè)備補水。在壩后輸水管道2中使用的管材考慮到清潔的要求使用PI^R管材而不能用鍍鋅鋼 管，由于壩頂至▽ 235. Om高程觀測站高差達到175m，接近民用PI3R管材能達到的PN2. OMPa 的最大使用壓力。根據(jù)簡易水錘突擊壓力計算公式Pwh = P Δ V/gc [P/gc (1/k+d/bE) ]其中Pwh 最大突擊壓力、P 液體比重、AV 流速變化、gc 重力常數(shù)、K 液體容積彈性模數(shù)、d 管內(nèi)徑、b 管壁厚度、E 管材質(zhì)容積彈性模數(shù)。計算結(jié)果表明在閥門開關(guān)過程中產(chǎn)生的水錘突擊壓力疊加靜水壓力，如果未加保 護措施直接使用管材連接將不能滿足安全的要求。本例中采用減壓閥和瀉壓閥來保證管路安全，在▽ 310. Om高程安裝出口壓力為
0.5Mpa的減壓閥4，將管路從中間分為上下兩段，各段承受的最大靜水壓力不大于1. 0至
1.2MPa。在^ 340. Om 235. Om高程觀測站管路末端安裝1. 6MPa的瀉壓閥來控制水錘壓 力，保證管材運行在安全使用壓力范圍內(nèi)?？紤]到壩址在冬季氣溫可能低于冰點溫度，在水管外設(shè)置聚乙烯發(fā)泡保溫套管， 使用M7. 5砂漿掩埋，管道順道路坡勢敷設(shè)，防止管道凍脹破壞。觀測房1中的補水箱7采用不銹鋼材質(zhì)，頂部設(shè)置半翻蓋，側(cè)面設(shè)置水位觀察管， 底部設(shè)置放空閥進行檢修。補水箱7中的浮球閥10進水口端連接壩后輸水管道2，出水口端連接補水箱7。通 過浮球閥10的調(diào)節(jié)作用，補水箱7中存儲一定的水量，供水管式沉降儀5測量或維護時使 用。在補水箱7與供水管式沉降儀5之間設(shè)有電磁閥6，當遙測裝置通過軟件控制電磁閥6 打開時，補水箱7中蒸餾水在重力作用下流向水管式沉降儀5實現(xiàn)自動供水。系統(tǒng)運行控制流程見圖1，圖中空心箭頭表示蒸餾水，實線箭頭表示控制。在大壩水管式沉降儀5上安裝了遙測裝置，具有實時觀測的能力。儀器遙測裝置 為系統(tǒng)運行的總控制，當儀器測量需要用水時，消耗補水箱7中存儲的蒸餾水；當補水箱7 中的蒸餾水減少到一定值時浮球閥打開，通過壩后輸水管道2消耗制備及蓄水房3的蓄水 箱9中的水量進行補充，蓄水箱9中的水量通過其內(nèi)的浮球閥控制蒸餾水機的運行自動進 行補充。整個供水系統(tǒng)不需要人工干預自動運行，能充分發(fā)揮遙測系統(tǒng)的效能，當大壩遭 遇洪水、地震等特殊工況時不受氣象、人力因素的影響能及時進行觀測，確保獲得最新的安 全監(jiān)測資料，為大壩安全運行提供決策依據(jù)。
權(quán)利要求一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，其特征在于制備及蓄水房(3)通過壩后輸水管道(2)與各個觀測房(1)連接；在制備及蓄水房(3)中，蓄水箱(9)內(nèi)設(shè)有浮球閥(10)，進水管(11)通過浮球閥(10)與蒸餾水機(12)連接，蓄水箱(9)與壩后輸水管道(2)連接；在觀測房(1)中，壩后輸水管道(2)通過浮球閥(10)與補水箱(7)連接，補水箱(7)通過電磁閥(6)與水管式沉降儀(5)連接；電磁閥(6)受控于遙測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，其特征在于所述 的壩后輸水管道(2)上設(shè)有減壓閥(4)和/或泄壓閥(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，其特征在于所述 的壩后輸水管道(2)外設(shè)有保溫套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，其特征在于所述 的蓄水箱(9)和補水箱(7)底部設(shè)有放空閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，其特征在于所述 的蓄水箱(9)和補水箱(7)側(cè)面設(shè)有水位觀察管。
專利摘要本實用新型公開了一種大壩水管式沉降儀器自動加水裝置，涉及一種自動制備并供應(yīng)蒸餾水的設(shè)備，制備及蓄水房通過壩后輸水管道與各個觀測房連接；在制備及蓄水房中，蓄水箱內(nèi)設(shè)有浮球閥，進水管通過浮球閥與蒸餾水機連接，蓄水箱與壩后輸水管道連接；在觀測房中，壩后輸水管道通過浮球閥與補水箱連接，補水箱通過電磁閥與水管式沉降儀連接；電磁閥受控于遙測裝置。通過上述方法實現(xiàn)了對大壩背面的多個水管式沉降儀自動補充蒸餾水。
文檔編號G01C5/00GK201637402SQ201020126360
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者尤迎春, 鄧邦龍 申請人:湖北清江水電開發(fā)有限責任公司