用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置及方法与流程

1.本发明属于抽水蓄能电站坝面数据采集技术领域，具体涉及一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置及方法。


背景技术：

2.抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时期的电能将下水库的水抽至上水库，在电力负荷高峰时期再将上水库的水放至下水库进行发电的水电站，因此上水库和下水库的水位呈周期性的变动。
3.而上水库和下水库的水位周期性的升降会对坝体的稳定产生不利影响，特别是处于水位变动区的坝体，在经过长期的水位变动后，坝体的坝面容易产生开裂，因此需要对坝面的数据进行采集，以便于对坝面进行安全监测。
4.现有的坝面数据采集装置大多数为固定式，不够灵活，且只能采集坝面特定区域的数据，采集的数据不够全面，进而不能充分了解坝面各个区域的开裂情况；此外，目前暂无适用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，从而不能对抽水蓄能电站水位变动区的坝面进行安全监测。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置及方法，能对抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据进行全面采集，能充分了解坝面各个区域的开裂情况，以便于对坝面进行安全监测。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，包括移动支撑部件和数据采集传输部件；所述移动支撑部件包括处于坝体的坝面上的小车，以及浮于坝体左侧水体水面上的浮力支撑体，所述小车与浮力支撑体之间通过倾斜角度调节组件连接，所述倾斜角度调节组件用于根据坝面的坡度调节小车的倾斜角度，所述浮力支撑体随水位升降而升降，并用于通过所述倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面斜向上或斜向下移动；所述数据采集传输部件包括固定于小车上的坝面数据采集设备，所述坝面数据采集设备与数据存储设备通讯连接，所述数据存储设备通过数据传输设备与移动终端通讯连接。
8.进一步地，所述小车包括壳体以及安装于壳体底面四角处的车轮；所述倾斜角度调节组件包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第一连接杆沿右上方倾斜布置并与坝面的倾斜方向一致，所述第二连接杆与第一连接杆相平行，所述第三连接杆沿左右方向水平布置，所述第一连接杆的右上端与壳体左下侧面的下端固定连接且左下端与第三连接杆的右端铰接，所述第二连接杆的右上端与壳体左下侧面的上端固定连接，所述第二连接杆与第三连接杆相交且在相交处通过紧固件可拆卸连接，通过调节所述紧固件的位置调节第二连接杆的倾斜方向，并调节所述小车的倾斜角度，所述第三连接杆的左端与浮力支撑体的右端固定连接。
9.进一步地，所述第二连接杆上设有第一长条孔，所述第一长条孔的延伸方向与第二连接杆的倾斜方向一致，所述第三连接杆上设有沿左右方向水平布置的第二长条孔，所述紧固件用于插设于第一长条孔和第二长条孔内并将第二连接杆与第三连接杆紧固。
10.进一步地，所述倾斜角度调节组件还包括与浮力支撑体的形状、结构均相适配且底端开口的连接箱，所述连接箱扣设于浮力支撑体上，所述第三连接杆的左端与连接箱的右端固定连接。
11.进一步地，所述第一连接杆的右上端与壳体左下侧面的下端中部固定连接，所述第二连接杆的右上端与壳体左下侧面的上端中部固定连接，所述第三连接杆的左端与连接箱的右端中部固定连接。
12.进一步地，所述坝面数据采集设备为用于拍摄坝面照片的摄像头，所述摄像头卡设于壳体前侧面的卡设孔内，所述壳体上设有用于对摄像头供电的供电部件。
13.进一步地，所述供电部件包括覆设于壳体外顶面上的太阳能电池板，所述太阳能电池板通过电线与固定于壳体内右上角处的蓄电池连接，所述蓄电池通过电源线与摄像头连接，所述蓄电池还用作小车的配重。
14.进一步地，所述摄像头通过数据传输线与数据存储设备连接，所述数据传输设备为无线蓝牙设备，所述数据存储设备和无线蓝牙设备均固定于蓄电池顶面上。
15.进一步地，所述浮力支撑体为塑料密封箱，所述壳体和连接箱的材质均为塑钢，所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆的材质均为钢材。
16.一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置的工作方法，包括以下步骤：
17.s1、根据坝面的坡度调节所述紧固件在第二连接杆和第三连接杆上的位置，以调节所述第二连接杆的倾斜方向，使所述第二连接杆与坝面的倾斜方向一致，进而调节所述小车的倾斜角度，并通过所述紧固件将第二连接杆与第三连接杆紧固；
18.s2、所述浮力支撑体浮于坝体左侧水体的水面上且随水位的升降而升降，并通过所述倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面斜向上或斜向下移动；
19.s3、所述坝面数据采集设备随同小车沿坝面斜向上或斜向下移动，且采集坝面的数据并存储在所述数据存储设备上，所述数据存储设备上存储的坝面数据通过数据传输设备传输至移动终端。
20.相对于现有技术，本发明的有益效果为：
21.本发明中，根据坝面的坡度通过倾斜角度调节组件调节小车的倾斜角度，以使小车能在不同坡度的坝面上斜向上或斜向下移动，进而使得本发明的用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置能够适用于不同坡度的坝面，适用范围广，且浮力支撑体浮于坝体左侧水体的水面上并随水位的升降而升降，并通过倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面斜向上或斜向下移动，这样通过浮力支撑体充当小车的动力源，无需设置额外的小车动力源，因而更加节能，且小车上的坝面数据采集设备采集坝面的数据并存储在数据存储设备上，数据存储设备上存储的坝面数据通过数据传输设备传输至移动终端，由于坝面数据采集设备能随小车沿坝面斜向上或斜向下移动，因而能对抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据进行全面采集，进而能充分了解抽水蓄能电站水位变动区的坝面各个区域的开裂情况，以便于对抽水蓄能电站水位变动区的坝面进行全面的安全监测。
22.本发明中，小车包括壳体以及安装于壳体底面四角处的车轮，倾斜角度调节组件包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，第一连接杆沿右上方倾斜布置并与坝面的倾斜方向一致，第二连接杆与第一连接杆相平行，第三连接杆沿左右方向水平布置，第一连接杆的右上端与壳体左下侧面的下端固定连接且左下端与第三连接杆的右端铰接，第二连接杆的右上端与壳体左下侧面的上端固定连接，第二连接杆与第三连接杆相交且在相交处通过紧固件可拆卸连接，第三连接杆的左端与浮力支撑体的右端固定连接；这样根据坝面的坡度通过调节紧固件在第二连接杆和第三连接杆上的位置，以调节第二连接杆的倾斜方向，使第二连接杆与坝面的倾斜方向一致，进而调节小车的倾斜角度，并通过紧固件将第二连接杆与第三连接杆紧固，使小车能在相应坡度的坡面上斜向上或斜向下移动，因此本倾斜角度调节组件的调节方法简单方便。
附图说明
23.图1为本发明中用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置的主视结构示意图；
24.图2为图1中移动支撑部件的放大结构示意图；
25.图3为图1中小车平放时数据采集传输部件和供电部件的放大结构示意图；
26.图4为坝面坡度大于图1中坝面坡度时本发明中用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置的主视结构示意图；
27.图5为坝面坡度小于图1中坝面坡度时本发明中用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置的主视结构示意图。
28.图中附图标记说明：1、坝体，101、坝面，102、坝顶，2、水体，201、水面，301、壳体，302、车轮，303、浮力支撑体，304、第一连接杆，305、第二连接杆，3051、第一长条孔，306、第三连接杆，3061、第二长条孔，307、连接箱，308、紧固件，401、数据存储设备，402、摄像头，403、无线蓝牙设备，404、数据传输线，501、太阳能电池板，502、电线，503、蓄电池，504、电源线。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
32.如图1、4和5所示，一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，包括移动支撑部件和数据采集传输部件；移动支撑部件包括处于坝体1的坝面101上的小车，以及浮于坝体1左侧水体2水面201上的浮力支撑体303，小车与浮力支撑体303之间通过倾斜角度调节组件连接，倾斜角度调节组件用于根据坝面101的坡度调节小车的倾斜角度，浮力支撑体303随水位升降而升降，并用于通过倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面101斜向上或斜向下移动；数据采集传输部件包括固定于小车上的坝面数据采集设备，坝面数据采集设备与数据存储设备401通讯连接，数据存储设备401通过数据传输设备与移动终端通讯连接。优选地，浮力支撑体303为塑料密封箱。其中图1、4和5中，a表示水位，坝体1的坝顶为102。
33.这样根据坝面101的坡度通过倾斜角度调节组件调节小车的倾斜角度，以使小车能在不同坡度的坝面101上斜向上或斜向下移动，进而使得本发明的用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置能够适用于不同坡度的坝面101，适用范围广，且浮力支撑体303浮于坝体1左侧水体2的水面201上并随水位的升降而升降，并通过倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面101斜向上或斜向下移动，这样通过浮力支撑体303充当小车的动力源，无需设置额外的小车动力源，因而更加节能，且小车上的坝面数据采集设备采集坝面101的数据并存储在数据存储设备401上，数据存储设备401上存储的坝面101数据通过数据传输设备传输至移动终端，由于坝面数据采集设备能随小车沿坝面101斜向上或斜向下移动，因而能对抽水蓄能电站水位变动区的坝面101数据进行全面采集，进而能充分了解抽水蓄能电站水位变动区的坝面101各个区域的开裂情况，以便于对抽水蓄能电站水位变动区的坝面101进行全面的安全监测。
34.在一个实施例中，
35.如图1、2、4和5所示，小车包括壳体301以及安装于壳体301底面四角处的车轮302；倾斜角度调节组件包括第一连接杆304、第二连接杆305、第三连接杆306和连接箱307，第一连接杆304沿右上方倾斜布置并与坝面101的倾斜方向一致，第二连接杆305与第一连接杆304相平行，第三连接杆306沿左右方向水平布置，第一连接杆304的右上端与壳体301左下侧面的下端固定连接且左下端与第三连接杆306的右端铰接，第二连接杆305的右上端与壳体301左下侧面的上端固定连接，第二连接杆305与第三连接杆306相交且在相交处通过紧固件308可拆卸连接，通过调节紧固件308的位置调节第二连接杆305的倾斜方向，并调节小车的倾斜角度，连接箱307与浮力支撑体303的形状、结构均相适配且底端开口，连接箱307扣设于浮力支撑体303上，第三连接杆306的左端与连接箱307的右端固定连接。优选地，壳体301和连接箱307的材质均为塑钢，塑钢具有质量轻、耐久性强的特点，有助于在潮湿的环境中保证壳体301和连接箱307的耐久性，同时塑钢材质的壳体301能保证内部无线信号的穿透；优选地，第一连接杆304、第二连接杆305和第三连接杆306的材质均为钢材。
36.这样根据坝面101的坡度通过调节紧固件308在第二连接杆305和第三连接杆306上的位置，以调节第二连接杆305的倾斜方向，使第二连接杆305与坝面101的倾斜方向一致，进而调节小车的倾斜角度，并通过紧固件308将第二连接杆305与第三连接杆306紧固，使小车能在相应坡度的坡面上斜向上或斜向下移动，因此本倾斜角度调节组件的调节方法简单方便。
37.优选地，第一连接杆304的右上端与壳体301左下侧面的下端中部固定连接，第二连接杆305的右上端与壳体301左下侧面的上端中部固定连接，第三连接杆306的左端与连接箱307的右端中部固定连接。
38.在一个实施例中，如图2所示，第二连接杆305上设有第一长条孔3051，第一长条孔3051的延伸方向与第二连接杆305的倾斜方向一致，第三连接杆306上设有沿左右方向水平布置的第二长条孔3061，紧固件308用于插设于第一长条孔3051和第二长条孔3061内并将第二连接杆305与第三连接杆306紧固；这样通过调节紧固件308在第一长条孔3051和第二长条孔3061内的位置，就能调节第二连接杆305的倾斜方向，使第二连接杆305与坝面101的倾斜方向一致，进而调节小车的倾斜角度。优选地，紧固件308为螺栓。
39.在一个实施例中，
40.如图1、3、4和5所示，坝面数据采集设备为用于拍摄坝面101照片的摄像头402，摄像头402卡设于壳体301前侧面的卡设孔内，壳体301上设有用于对摄像头402供电的供电部件。
41.供电部件包括覆设于壳体301外顶面上的太阳能电池板501，太阳能电池板501通过电线502与固定于壳体301内右上角处的蓄电池503连接，蓄电池503通过电源线504与摄像头402连接，蓄电池503还用作小车的配重，有利于保证整个装置的竖向稳定性。
42.摄像头402通过数据传输线404与数据存储设备401连接，数据传输设备为无线蓝牙设备403，数据存储设备401和无线蓝牙设备403均固定于蓄电池503顶面上。
43.其中太阳能电池板501在光照作用下产生电能并通过电线502传输至蓄电池503中进行储存，并为摄像头402、数据存储设备401和无线蓝牙设备403供电。
44.一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置的工作方法，包括以下步骤：
45.s1、根据坝面101的坡度调节螺栓在第二连接杆305和第三连接杆306上的位置，以调节第二连接杆305的倾斜方向，使第二连接杆305与坝面101的倾斜方向一致，进而调节小车的倾斜角度，并通过拧紧螺栓将第二连接杆305与第三连接杆306紧固；
46.s2、浮力支撑体303浮于坝体1左侧水体2的水面201上且随水位的升降而升降，并通过倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面101斜向上或斜向下移动；
47.s3、摄像头402随同小车沿坝面101斜向上或斜向下移动，且拍摄坝面101的照片并存储在数据存储设备401上，数据存储设备401上存储的坝面101照片通过数据传输设备传输至移动终端。
48.综上，通过本发明的用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，便于管理人员及时充分地了解抽水蓄能电站水位变动区的坝面101各个区域的开裂情况，从而便于对抽水蓄能电站水位变动区的坝面101进行全面的安全监测，解决了现有固定式坝面101数据采集装置不够灵活、坝面101数据采集不全面的问题。
49.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：包括移动支撑部件和数据采集传输部件；所述移动支撑部件包括处于坝体(1)的坝面(101)上的小车，以及浮于坝体(1)左侧水体(2)的水面(201)上的浮力支撑体(303)，所述小车与浮力支撑体(303)之间通过倾斜角度调节组件连接，所述倾斜角度调节组件用于根据坝面(101)的坡度调节小车的倾斜角度，所述浮力支撑体(303)随水位升降而升降，并用于通过所述倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面(101)斜向上或斜向下移动；所述数据采集传输部件包括固定于小车上的坝面数据采集设备，所述坝面数据采集设备与数据存储设备(401)通讯连接，所述数据存储设备(401)通过数据传输设备与移动终端通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述小车包括壳体(301)以及安装于壳体(301)底面四角处的车轮(302)；所述倾斜角度调节组件包括第一连接杆(304)、第二连接杆(305)和第三连接杆(306)，所述第一连接杆(304)沿右上方倾斜布置并与坝面(101)的倾斜方向一致，所述第二连接杆(305)与第一连接杆(304)相平行，所述第三连接杆(306)沿左右方向水平布置，所述第一连接杆(304)的右上端与壳体(301)左下侧面的下端固定连接且左下端与第三连接杆(306)的右端铰接，所述第二连接杆(305)的右上端与壳体(301)左下侧面的上端固定连接，所述第二连接杆(305)与第三连接杆(306)相交且在相交处通过紧固件(308)可拆卸连接，通过调节所述紧固件(308)的位置调节第二连接杆(305)的倾斜方向，并调节所述小车的倾斜角度，所述第三连接杆(306)的左端与浮力支撑体(303)的右端固定连接。3.根据权利要求2所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述第二连接杆(305)上设有第一长条孔(3051)，所述第一长条孔(3051)的延伸方向与第二连接杆(305)的倾斜方向一致，所述第三连接杆(306)上设有沿左右方向水平布置的第二长条孔(3061)，所述紧固件(308)用于插设于第一长条孔(3051)和第二长条孔(3061)内并将第二连接杆(305)与第三连接杆(306)紧固。4.根据权利要求2所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述倾斜角度调节组件还包括与浮力支撑体(303)的形状、结构均相适配且底端开口的连接箱(307)，所述连接箱(307)扣设于浮力支撑体(303)上，所述第三连接杆(306)的左端与连接箱(307)的右端固定连接。5.根据权利要求4所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述第一连接杆(304)的右上端与壳体(301)左下侧面的下端中部固定连接，所述第二连接杆(305)的右上端与壳体(301)左下侧面的上端中部固定连接，所述第三连接杆(306)的左端与连接箱(307)的右端中部固定连接。6.根据权利要求2所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述坝面数据采集设备为用于拍摄坝面(101)照片的摄像头(402)，所述摄像头(402)卡设于壳体(301)前侧面的卡设孔内，所述壳体(301)上设有用于对摄像头(402)供电的供电部件。7.根据权利要求6所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述供电部件包括覆设于壳体(301)外顶面上的太阳能电池板(501)，所述太阳能电池板(501)通过电线(502)与固定于壳体(301)内右上角处的蓄电池(503)连接，所述蓄电池(503)通过电源线(504)与摄像头(402)连接，所述蓄电池(503)还用作小车的配重。
8.根据权利要求7所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述摄像头(402)通过数据传输线(404)与数据存储设备(401)连接，所述数据传输设备为无线蓝牙设备(403)，所述数据存储设备(401)和无线蓝牙设备(403)均固定于蓄电池(503)顶面上。9.根据权利要求4所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置，其特征在于：所述浮力支撑体(303)为塑料密封箱，所述壳体(301)和连接箱(307)的材质均为塑钢，所述第一连接杆(304)、第二连接杆(305)和第三连接杆(306)的材质均为钢材。10.根据权利要求2-9任一项所述的一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置的工作方法，其特征在于包括以下步骤：s1、根据坝面(101)的坡度调节所述紧固件(308)在第二连接杆(305)和第三连接杆(306)上的位置，以调节所述第二连接杆(305)的倾斜方向，使所述第二连接杆(305)与坝面(101)的倾斜方向一致，进而调节所述小车的倾斜角度，并通过所述紧固件(308)将第二连接杆(305)与第三连接杆(306)紧固；s2、所述浮力支撑体(303)浮于坝体(1)左侧水体(2)的水面(201)上且随水位的升降而升降，并通过所述倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面(101)斜向上或斜向下移动；s3、所述坝面数据采集设备随同小车沿坝面(101)斜向上或斜向下移动，且采集坝面(101)的数据并存储在所述数据存储设备(401)上，所述数据存储设备(401)上存储的坝面(101)数据通过数据传输设备传输至移动终端。

技术总结
本发明公开了一种用于抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据采集装置及方法，坝面数据采集装置包括移动支撑部件和数据采集传输部件；移动支撑部件包括通过倾斜角度调节组件连接的小车和浮力支撑体，倾斜角度调节组件用于根据坝面的坡度调节小车的倾斜角度，浮力支撑体随水位升降而升降，并用于通过倾斜角度调节组件的连接作用使小车沿坝面斜向上或斜向下移动；数据采集传输部件包括固定于小车上的坝面数据采集设备，坝面数据采集设备与数据存储设备通讯连接，数据存储设备通过数据传输设备与移动终端通讯连接。本发明能对抽水蓄能电站水位变动区的坝面数据进行全面采集，能充分了解坝面各个区域的开裂情况，以便于对坝面进行安全监测。全监测。全监测。


技术研发人员：居浩
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/9