大壩內觀慣導監測裝置自動牽引系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程測量裝置領域，特別是一種大壩內觀慣導監測裝置自動牽引系統。本實用新型適用于超高混凝土面板堆石壩面板撓度和壩體內部沉降及水平位移分布式監測，也可用超高心墻堆石壩、土壩等工程的壩體沉降分布式監測。
【背景技術】
[0002]隨著壩工技術的發展，混凝土面板堆石壩的壩高也在逐漸增加，進入21世紀以來，世界上相繼建設了一批壩高200m級的高混凝土面板堆石壩。在混凝土面板堆石壩壩高增加的同時，壩體的應力和變形以及大壩運行狀態將不可避免地產生一些迥異于百米級壩高的新特性。大壩面板撓度和壩體沉降的變化能夠直接反映壩體的運行狀況，是堆石壩安全監測的重要項目。
[0003]目前采用的慣導監測系統可以連續測量，實現了全斷面測量，S卩“線”測量，其測量精度高，很好地彌補了傳統儀器“以點代面”這種數據擬合方式的不足。該技術現已成功應用于部分水利工程中，并都取得了較好的效果。該監測系統中的牽引裝置利用鋼絲繩滑輪傳動系統牽引監測小車在監測管道里面往復行走的方式進行牽引拖動，也就是通過安裝在傳動系統中電機的旋轉，進而來帶動鋼絲繩滑輪轉動，實現監測小車的運動。但是該牽引方式較為粗糙，難以準確的定位監測小車的運行距離，因此在測量過程中難以實現對一些重點部位的定點測量。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種大壩內觀慣導監測裝置自動牽引系統，實現對一些重點部位定點測量的大壩慣導變形監測裝置的自動牽引控制，并能夠精確測量監測裝置所在的位置，以及監測裝置的運行速度。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種大壩內觀慣導監測裝置自動牽引系統，
[0006]包括牽引裝置，牽引裝置內設有由驅動裝置驅動旋轉的卷揚裝置，牽引繩繞過卷揚裝置，牽引繩與沿著撓性檢測管行走的監測裝置連接；
[0007]還包括可旋轉的第一引導輪，牽引繩繞過第一引導輪，在第一引導輪的前、后設有包角導輪，以增大牽引繩在第一引導輪上的包角，在第一引導輪或卷揚裝置設有絕對值光電編碼器。
[0008]所述的撓性檢測管傾斜布置，所述的卷揚裝置為由驅動裝置驅動旋轉的卷筒，牽引繩與監測裝置的尾部連接，在監測裝置的頭部與重錘連接。
[0009]所述的卷揚裝置為由驅動裝置驅動旋轉的卷筒，卷揚裝置為兩組，一組卷揚裝置的牽引繩與監測裝置的尾部連接，另一組卷揚裝置的牽引繩繞過位于撓性檢測管底部的管底引導輪后與監測裝置的頭部連接。
[0010]所述的第一引導輪相應為兩組。
[0011]所述的牽引繩內設有電源線和數據線；
[0012]所述的數據線與隨著卷筒轉動的無線數據發射裝置連接；
[0013]所述的電源線通過可轉動輸電裝置與輸入電源連接。
[0014]所述的可轉動輸電裝置中，固定輸電筒內設有至少兩條輸電槽，輸電槽之間互相絕緣，輸電槽內活動安裝有輸電滑塊并與輸電滑塊之間形成電連接，輸電滑塊與隨著卷筒轉動的轉接盤固定連接，電源線通過轉接盤分別與輸電滑塊連接。
[0015]所述的卷揚裝置為由驅動裝置驅動旋轉的主動輪，牽引繩繞過主動輪，牽引繩的一端與監測裝置的尾部連接，牽引繩的另一端繞過位于撓性檢測管底部的管底引導輪后與監測裝置的頭部連接；
[0016]所述的第一引導輪活動安裝，并能沿著與牽引繩交叉的方向移動，與在第一引導輪的軸上安裝有連接桿，連接桿依次穿過固定支架和彈簧后與螺母連接。
[0017]所述的撓性檢測管為多個互相連接的撓性管節，撓性管節的端頭設有翹起的折邊，兩個法蘭圈壓緊在兩根撓性管節的折邊上，兩個法蘭圈之間通過螺栓連接；
[0018]在法蘭圈的內側設有用于容納折邊的折邊階臺，在法蘭圈的內圈外側設有外弧
□ O
[0019]在撓性管節的端頭之間設有密封圈，密封圈的內圈邊緣設有牽引繩管懸掛孔，用于容納牽引繩的牽引繩管穿過牽引繩管懸掛孔。
[0020]還設有穿過撓性管節的中繼懸掛件，中繼懸掛件上設有中繼懸掛孔。
[0021]本實用新型提供的一種大壩內觀慣導監測裝置自動牽引系統，通過設置的絕對值光電編碼器，配合PLC或單片機，能夠準確獲得監測裝置在撓性檢測管中的位置，及行走速度，也能夠自動控制監測裝置每行走一段距離后自動停止，以便監測裝置內的加速度計獲得精確的靜態輸出值。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0023]圖1為本實用新型傾斜布置的撓性檢測管的整體結構示意圖。
[0024]圖2為本實用新型水平布置的撓性檢測管的整體結構示意圖。
[0025]圖3為本實用新型水平布置的撓性檢測管的另一種整體結構示意圖。
[0026]圖4為圖2中A處的局部放大示意圖。、
[0027]圖5為本實用新型中撓性檢測管上中繼懸掛件的橫截面示意圖。
[0028]圖6為本實用新型中密封圈的橫截面示意圖。
[0029]圖7為本實用新型中監測裝置的橫截面示意圖。
[0030]圖8為本實用新型中撓性檢測管的另一結構示意圖。
[0031]圖9為本實用新型中牽引繩的橫截面示意圖。
[0032]圖10為本實用新型中牽引繩與接入電源連接時的結構示意圖。
[0033]圖11為本實用新型中牽引繩與接入電源連接時的橫截面示意圖。
[0034]圖12為本實用新型中第一引導輪的結構示意圖。
[0035]圖中:主動輪I，撓性檢測管2，撓性管節21，折邊22，密封圈23，法蘭圈24，折邊階臺25，外弧口 26，牽引繩管懸掛孔27，中繼懸掛件28，覆蓋頭281，梯形部282，中繼懸掛孔283，牽引繩管29，牽引繩3，電源線31，數據線32，監測裝置4，聚四氟乙烯支腳41，重錘5，牽引裝置6，卷筒61，無線數據發射裝置611，轉接盤612，固定輸電筒613，輸電槽614，輸電滑塊615，管底引導輪62，伺服電機63，阻尼器64，減速器65，第一引導輪7，包角導輪71，連接桿72，彈簧73，螺母74，固定支架75，壓輪76，絕對值光電編碼器8。
【具體實施方式】
[0036]實施例1:
[0037]—種大壩內觀慣導監測裝置自動牽引系統，包括牽引裝置6，牽引裝置6內設有由驅動裝置驅動旋轉的卷揚裝置，牽引繩3繞過卷揚裝置，牽引繩3與沿著撓性檢測管2行走的監測裝置4連接；
[0038]還包括可旋轉的第一引導輪7，牽引繩3繞過第一引導輪7，在第一引導輪7的前、后設有包角導輪71，以增大牽引繩3在第一引導輪7上的包角，在本例中牽引繩3在第一引導輪7上的包角大于180°，由此結構，避免了牽引繩3在第一引導輪7上打滑，確保牽引繩3的移動與第一引導輪7的轉動之間保持同步，進一步優選的，第一引導輪7的輪槽橫截面采用“V”字形，當牽引繩3受到壓力后，會與“V”字形的輪槽之間越壓越緊。進一步優選的方案中，在第一引導輪7的上方還設有壓輪(76 )。
[0039]在第一引導輪7或卷揚裝置設有絕對值光電編碼器8，絕對值光電編碼器8與PLC或單片機連接，以獲取第一引導輪7的轉動圈數的數據并得出監測裝置4的行走距離，從而得出監測裝置4的位置，配合從晶振所獲得的時間參數，從而得出監測裝置4的行走速度。進一步的與監測裝置4內置的光纖陀螺儀或三軸磁傳感器與加速度計配合，能夠測量得到埋設在大壩內或大壩面板的撓性檢測管2的撓度值。
[0040]實施例2:
[0041]優選的方案如圖1中，在實施例1的基礎上，所述的撓性檢測管2傾斜布置，所述的卷揚裝置為由驅動裝置驅動旋轉的卷筒61，牽引繩3與監測裝置4的尾部連接，在監測裝置4的頭部與重錘5連接。卷揚裝置具體結構為:伺服電機63通過減速器65與卷筒61連接，減速器包括蝸輪減速器、齒輪減速器和皮帶減速器，可以選用其中的一種或多種的組合。優選的在卷筒61或減速器的軸上還設有阻尼器64，本例中選用磁粉式阻尼器。使用時，由約5kg的重錘5和監測裝置4自身的重量，使監測裝置4沿著撓性檢測管2向下滑動，牽引繩3帶動第一引導輪7旋轉，絕對值光電編碼器8獲得轉動的數據。絕對值光電編碼器8將運行速度反饋給PLC或單片機，由PLC或單片機控制阻尼器64提供適當的阻尼，從而使監測裝置4沿著撓性檢測管2勻速下降，根據絕對值光電編碼器8測得的轉動角和第一引導輪7的半徑，測得監測裝置4的行程及速度。到達撓性檢測管2的底部后，伺服電機63啟動，卷筒61將牽引繩3回收，伺服電機63的運行速度由絕對值光電編碼器8反饋的數據進行控制，使監測裝置4勻速提升，通過以上方式，監測裝置4通過其內的光纖陀螺儀或三軸磁傳感器與加速度計的配合測量得到撓性檢測管2撓度變化。
[0042]實施例3:
[0043]在實施例1的基礎上，如圖2中，所述的卷揚裝置為由驅動裝置驅動旋轉的卷筒61，卷揚裝置具體結構為:伺服電機63通過減速器65與卷筒61連接，減速器包括蝸輪減速器、齒輪減速器和皮帶減速器，可以選用其中的一種或多種的組合。優選的在