土石坝测压管激光跟踪水位监测技术

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发。实用新型名称：一种基于激光测量的自动静力水准垂直位移测量装置(ZL201920714540.4)。

技术原理

为适应水库坝体、溢洪闸和河道节制闸的渗压监测需要，尤其是对已建渗压监测系统的设备升级实际要求，研制生产了土石坝测压管激光跟踪水位监测技术，可充分利用现有的测压井，实现对坝体、闸底板等设施的渗压水位非接触式测量，自动跟踪渗压水位变化，克服了因渗压管倾斜弯曲使激光束无法测量的技术弊端，避免了传统接触式水位传感器因水质腐蚀、淤积、结垢和微生物等导致失灵的现象，测量精度高, 使用寿命长，运行稳定可靠。

技术特色

（1）水库坝体、坝基的渗透压力以及水闸的扬压力，是影响设施安全的关键因素，对坝体、水闸的渗压实施有效的高精度实时监测与分析，是安全监测的不可缺少的关键内容，亦是衡量水利设施安全的重要指标。（2）该终端利用无线通信技术，将分布式多点位的监测点组成“无线局域网”，并通过“物联网”将监测信息传输到数据库进行存储、数据分析、发布。（3）该系统可推广应用于单一或全流域水利工程的安全监测与灾害防控工作中。设备稳定性和环境适应性强、使用寿命较长，平台稳定，运维成本较低。

技术指标

土石坝测压管激光跟踪水位监测技术指标:（1）测量变幅：0～100m (量程可定制)。（2）水位测量精度：±1mm。（3）水位测量重复性误差：±2mm。（4）适应渗压管径：≥50mm。（5）连续无故障运行时间：25000h。（6）工作电源：DC12V，1A，支持太阳能供电，电压自动监测报警。（7）工作环境：-40～+50℃。

应用范围及前景

适用于各级水库及流域管理部门在日常运行及应急条件下的工程安全、防洪调度安全监测与评价，数据档案管理。该系统已在济南市章丘区垛庄水库、青岛市泉心河水库、青岛市大河东水库、青州市黑虎山水库、宁津县大柳水库围坝、枣庄市市中区周村水库等项目进行了推广，实现水利信息感知、采集、传输、汇总、分析、预警及应用的网络化、自动化、智能化和可视化，提高了水库工程运用和管理水平。

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孙雪琦

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山东省水利科学研究院

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