用于水工近岸防护的智能抛石制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于水工近岸防护的智能抛石，包括混凝土壳体和设置在混凝土壳体内的姿态感知单元，姿态感知单元的天线通信电缆密封延伸出混凝土壳体外部；姿态感知单元，用于感知被监测护岸姿态数据，并通过无线传输方式与服务器进行数据通信；天线通信电缆，用于连接漂浮式发射天线。本实用新型专利技术通过姿态感知模块实时监测根石的姿态变化，将测得角度数据进行数字化处理，采用无线通信方式代替传统的有线数据传输，通过4G\5G无线通信模块将数据传输到云端服务器,通过监测智能抛石的状态监测判断大坝是否稳定，提高了工作效率，在水淹智能抛石外壳后，无线信号传输端仍可随着水位的上升而上升，始终保证数据通信的正常进行。正常进行。正常进行。

【技术实现步骤摘要】
用于水工近岸防护的智能抛石


[0001]本技术涉及水工建筑物堤坝的防护和维护，尤其是涉及用于水工近岸防护的智能抛石（砌石）。

技术介绍

[0002]堤防险工工程出险主要是由于水流淘刷造成坝垛水下根石走失，基础失稳引起水下根石坡度发生变化导致。而险工工程的根石基础一般存在边冲边塌的变化过程，当缺石量不满足稳定要求时才会导致水面以上结构发生滑塌险情。传统的备防石都是由开采天然石材得来的，仅作为用于防汛抢险、根石加固的材料，将备防石放于堤坝上后，当水位上升致使备防石被淹没后，工作人员将无法判断备防石是否滚动、大坝是否稳定等情况，对防汛抢险以及堤坝维护等工作效果没有一个准确的判断，不仅浪费石料，而且对险情的感知也更加延时滞后，还关系到人民群众的生命财产安全。
[0003]实时掌握水下根石的整体稳定情况，便能起到对根石险情的早期识别和及时预警。现有的智能防石采用的是有线传输模式,当水位高于天线后，将无法进行数据传输；在实际运用中，供电线路和数据线布设受地形和距离限制，难以灵活布设且布设繁杂、浪费物料。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于提供一种用于水工近岸防护的智能抛石（砌石），用于实时检测水面以上或水下根石的姿态参数。
[0005]为实现上述目的，本技术采取下述技术方案：
[0006]本技术所述用于水工近岸防护的智能抛石，包括混凝土壳体和设置在所述混凝土壳体内的姿态感知单元，所述姿态感知单元的天线通信电缆密封延伸出混凝土壳体外部；姿态感知单元，用于感知被监测护岸姿态数据，并通过无线传输方式与服务器进行数据通信；所述天线通信电缆，用于连接漂浮式发射天线。
[0007]优选地，所述姿态感知单元包括锂电池、姿态感知模块和无线发射模块，所述姿态感知模块由MEMS加速度计、陀螺仪和地磁场传感器集成组合而成。
[0008]优选地，所述混凝土壳体为分体式结构，包括
[0009]第一壳体，其上表面开设有第一安装槽和与所述第一安装槽连通的第一导线槽；
[0010]第二壳体，其下表面开设有第二安装槽和与所述第二安装槽连通的第二导线槽；
[0011]其中，所述第一安装槽和第二安装槽上下对应，围成用于安装所述姿态感知单元的安装腔；所述第一导线槽和第二导线槽上下对应，围成将所述天线通信电缆引出混凝土壳体的导线孔；
[0012]及连接部，将第一壳体和第二壳体连接为一体；
[0013]所述连接部包括多个将所述第一壳体和第二壳体穿连在一起的螺杆，每个所述螺杆两端部均螺接有紧固螺帽。
[0014]进一步地，所述第一安装槽开设在所述第一壳体上表面的中部，而所述第二安装槽开设在所述第二壳体下表面的中部，使所述姿态感知单元位于所述混凝土壳体的中心。
[0015]优选地，所述第一壳体和所述第二壳体的接触面为相互匹配的凹面和凸面。
[0016]本技术通过姿态感知模块实时监测根石的姿态变化，将测得角度数据进行数字化处理，采用无线通信方式代替传统的有线数据传输，通过4G\5G无线通信模块将数据传输到云端服务器,通过监测智能抛石（砌石）的状态监测判断大坝是否稳定，不仅提高工作效率，在水淹智能抛石（砌石）外壳后，无线信号传输端（发射天线）可随着水位的上升而上升，始终保证数据通信的正常进行。
附图说明
[0017]图1是本技术的结构示意图。
[0018]图2是图1中第一壳体的俯视图。
[0019]图3是图2中A
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A向的剖视结构示意图。
[0020]图4是图1中第二壳体的仰视图。
[0021]图5是图4中B
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B向的剖视结构示意图。
[0022]图6是本技术的电路原理框图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述实施例。
[0024]如图1、6所示，本技术所述的用于水工近岸防护的智能抛石，包括混凝土壳体和设置在混凝土壳体内的姿态感知单元1，姿态感知单元1的天线通信电缆1.1密封延伸出混凝土壳体外部；姿态感知单元1，用于感知被监测护岸姿态数据，并通过4G/5G无线传输方式与服务器进行数据通信；天线通信电缆1.1，用于连接漂浮式发射天线1.2。
[0025]所述姿态感知单元1包括锂电池、姿态感知模块和无线发射模块，姿态感知模块由MEMS加速度计、陀螺仪和地磁场传感器集成组合而成；无线发射模块可以采用wifi、lora或zigbee通讯模块；锂电池用于向姿态感知模块和无线发射模块供电；姿态感知模块可选用市售产品，如JY901M_485型号的姿态感知模块、HWT905
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485型号的姿态感知模块或WT931型号的姿态感知模块等。实际安装时，将姿态感知单元1做常规的防水处理后（如置于防水盒内）内置到安装腔6中。
[0026]如图1所示，混凝土壳体由第一壳体2和第二壳体3扣合组成，并通过穿连第一壳体2、第二壳体3的螺杆4和紧定螺母5连接为一体。
[0027]如图2、3所示，第一壳体2，其上表面中心位置开设有第一安装槽2.1和与第一安装槽2.1连通的第一导线槽2.2。
[0028]如图4、5所示，第二壳体3，其下表面中心位置开设有第二安装槽3.1和与第二安装槽3.1连通的第二导线槽3.2。
[0029]如图1所示，第一安装槽2.1和第二安装槽2.2上下对应，围成用于安装姿态感知单元1的安装腔6；第一导线槽2.2和第二导线槽3.2上下对应，围成将天线通信电缆1.1引出混
凝土壳体的导线孔7。
[0030]如图3、4所示，第一壳体2和第二壳体3的接触面为相互匹配的凹面和凸面。
[0031]本技术的智能抛石使用时，在每道坝垛的上跨角、迎水面、坝垛头等容易出现险情的位置设置监测位，每个监测位的距离河底大于1米左右，每个监测位可根据实际情况放置适宜数量的防汛智能抛石（砌石）；放置时，将坝顶设置固定点，利用固定绳牵引防汛智能抛石（砌石）即可。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水工近岸防护的智能抛石，其特征在于：包括混凝土壳体和设置在所述混凝土壳体内的姿态感知单元，所述姿态感知单元的天线通信电缆密封延伸出混凝土壳体外部；姿态感知单元，用于感知被监测护岸姿态数据，并通过无线传输方式与服务器进行数据通信；所述天线通信电缆，用于连接漂浮式发射天线。2.根据权利要求1所述用于水工近岸防护的智能抛石，其特征在于：所述姿态感知单元包括锂电池、姿态感知模块和无线发射模块，所述姿态感知模块由MEMS加速度计、陀螺仪和地磁场传感器集成组合而成。3.根据权利要求1或2所述用于水工近岸防护的智能抛石，其特征在于：所述混凝土壳体为分体式结构，包括第一壳体，其上表面开设有第一安装槽和与所述第一安装槽连通的第一导线槽；第二壳体，其下表面开设有第二安装槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢向文，张亚玲，马爱玉，张宪君，姜文龙，周锡芳，郭士明，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：