本发明涉及建筑工程安全监测领域，特别是一种水利大坝应力应变检测系统。
背景技术：
水库大坝的安全检测是保证水库大坝的一种重要方式，一般是在坝体内部选择监测点，然后布置观测仪器进行监测。很多的大堤和水库大坝位于不稳定的砂砾石上，这些堤坝在高水头作用下可能发生内部管涌侵蚀，会改变坝体的渗透性、强度和应力变形关系，严重时威胁堤坝的安全。
因此，需要一种能监测长度较大的大坝内部变形的监测仪。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种水利大坝应力应变检测系统，可以方便快捷的对大型水库大坝内部的变形进行监测。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案，
一种水利大坝应力应变检测系统，用于对大坝的坝体进行变形检测,包括水平位移检测单元、倾斜位移检测单元、应力检测单元以及中央处理单元；所述水平位移检测单元、所述倾斜位移检测单元、所述应力检测单元分别与中央处理单元信号连接。
进一步的，所述水平位移检测单元包括设在坝体上的沉降观测板、与沉降观测板位置相对应且固定在坝体旁边建筑物或山体上的自动全站仪；所述自动全站仪与中央主力单元信号连接；
进一步的，所述倾斜位移检测单元包括设置在坝体内部的检测孔、设置在所述检测孔内壁的倾斜传感器以及与所述倾斜传感器信号连接的测斜仪，所述测斜仪与中央处理单元信号连接。
进一步的，所述检测孔深度与大坝坝体高度相适配，所述检测孔深度不小于大坝坝体深度的三分之二。
进一步的，所述应力检测单元包括设置在坝体内部钢筋上的应力传感器，所述应力传感器与所述中央处理单元信号连接。
进一步的，所述中央处理单元包括cpu，数模转换器，存储器；所述cpu分别与所述应力传感器、所述测斜仪、所述自动全站仪信号连接。
本发明的有益效果是：
1.通过设置的沉降观测板和自动全站仪，可以观测水利大坝的竖直方向的变化，判断坝体地基是否发生变化，以及坝体本身是否产生问题；
2.通过设置的倾斜传感器和测斜仪，可以检测水利大坝的倾斜度变化，可以判断大坝坝体是否倾斜，为设计人员提供实时的检测数据，判断大坝是否需要加固；
3.通过设置的应力检测传感器，可以将大坝坝体内部产生的应力变化检测出来，传给中央处理单元；根据传感器测得数据与设定的阈值进行；
4.通过设置的中央处理单元，可以将应力传感器测得应力变化数据与设定的阈值进行比较，看是否超过设定值；可以将测斜仪测得数据进行存储并和设定阈值比较，判断大坝是否倾斜超标；可以将自动全站仪收集的大坝沉降数值进行存储并和设定的阈值进行比较，判断大坝是否沉降超标；通过以上步骤中央处理单元可以将处理的应力应变数据提供给大坝监护人员，为预防大坝出现各种问题提前进行预警，防止溃坝等事故的发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意主视图；
图2为各电气部件连接原理示意图。
图中标号说明：
1-沉降观测板、2-自动全站仪、3-检测孔、4-倾斜传感器、5-测斜仪、6-应力传感器、7-钢筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-2所示：
一种水利大坝应力应变检测系统，包括水平位移检测单元、倾斜位移检测单元、应力检测单元以及中央处理单元；所述水平位移检测单元、所述倾斜位移检测单元、所述应力检测单元分别与中央处理单元信号连接。
所述水平位移检测单元包括设在坝体上的沉降观测板1、与沉降观测板位置相对应且固定在坝体旁边建筑物或山体上的自动全站仪2；所述自动全站仪2与中央处理单元信号连接；
所述倾斜位移检测单元包括设置在坝体内部的检测孔3、设置在所述检测孔内壁的倾斜传感器4以及与所述倾斜传感器信号连接的测斜仪5，所述测斜仪5与中央处理单元信号连接。
所述检测孔3深度不小于大坝坝体深度的三分之二。
所述应力检测单元包括设置在坝体内部钢筋7上的应力传感器6，所述应力传感器6与所述中央处理单元信号连接；在大坝坝体变形时，不可避免的会对坝体内部的钢筋产生应力，应力的变化可以通过应力传感器6测得，测得的应力变化传给中央处理单元进行处理，根据预先设置的程序进行计算判断是否超出坝体允许的设计范围。
所述中央处理单元包括cpu，数模转换器，存储器；所述cpu分别与所述应力传感器6、所述测斜仪5、所述自动全站仪信号连接2；所述数模转换器以及所述存储器与所述cpu电连接。
本发明的测斜仪5采用jjx-4c垂直位移测斜仪，用于坝体地基垂向位移监测。该位移测斜仪广泛用于水利工程、矿山建设、港口建设及城市建设中，还可以用在山体边坡位移的监测，为地质灾害预报提供信息。与测斜仪5对应的斜度传感器4采用重力加速度传感器，通过监测观测孔4的斜度变化来分析计算水利大坝的垂直位移变化。具有灵敏度高、观测准确、使用方便等特点
jjx-4c垂直位移测斜仪主要技术指标：
位移测量范围:0～ 130mm/500mm,即倾斜角度测量范围0～ 15°；
分辨率:0.01mm/500mm,即倾斜角度4"；
精度:0.025％f.s；
测斜导管规格:
观测孔垂直深度:<120m(1.2mpa)；
导轮间距:500mm；
电缆:
井下仪尺寸:
井下仪供电:12v250ma；
地面仪外形尺寸:300x250x180mm(长x深x高)；
地面仪重量<5kg；
地面仪适用温度:-20c～ 50c；
地面仪电源:12v7ah；
地面仪充电电源:12v1000ma。
本发明的自动全站仪采用徕卡的tca1200系列，具有精度高，待机时间长等优点。
全站仪是全站型电子速测仪的简称，是电子经纬仪、光电测距仪及微处理器相结合的光电仪器。世界上全站仪的品牌主要有徕卡、拓普康、尼康、南方、索佳等。
全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应运而生的，各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。
全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。
最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的，我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上，“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪，被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定，而高程则是用三角测量方法来确定的。带有“视距丝”的光学速测仪，由于其快速、简易，而在短距离(100米以内)、低精度(1/200、1/500)的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛
全数字键全站仪的应用。
随着电子测距技术的出现，大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”(electronictachymeter)。然而，随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化，根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早，并且进行了不断的改进，可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行换算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪
本发明的工作过程如下：
将测斜仪5、应力传感器6、全站仪2与中央处理单元的cpu连接，将各自测得数据传给cpu,cpu经过处理后经过数模转换器传给存储器进行存储，以便检测人员查看。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
1.一种水利大坝应力应变检测系统，用于对大坝的坝体进行变形检测,其特征在于：包括水平位移检测单元、倾斜位移检测单元、应力检测单元以及中央处理单元；所述水平位移检测单元、所述倾斜位移检测单元和所述应力检测单元分别与中央处理单元信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种水利大坝应力应变检测系统，其特征在于：所述水平位移检测单元包括设在坝体上的沉降观测板(1)、与所述沉降观测板(1)位置相对应且固定在坝体旁边建筑物或山体上的自动全站仪(2)；所述自动全站仪(2)与所述中央处理单元信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种水利大坝应力应变检测系统，其特征在于：所述倾斜位移检测单元包括设置在坝体内部的检测孔(3)、设置在所述检测孔(3)内壁的倾斜传感器(4)以及与所述倾斜传感器(4)信号连接的测斜仪(5)，所述测斜仪95与中央处理单元信号连接；所述倾斜传感器(4)两侧设有轴承，所述轴承与所述检测孔(3)内壁滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种水利大坝应力应变检测系统，其特征在于：所述检测孔(3)深度不小于大坝坝体深度的三分之二。
5.根据权利要求1所述的一种水利大坝应力应变检测系统，其特征在于：所述应力检测单元包括设置在坝体内部钢筋上的应力传感器(6)，所述应力传感器(6)与所述中央处理单元信号连接。
6.根据权利要求1所述的一种水利大坝应力应变检测系统，其特征在于：所述中央处理单元包括cpu、数模转换器、存储器；所述cpu分别与所述应力传感器(6)、所述测斜仪(5)、所述自动全站仪信号连接(2)；所述数模转换器、所述存储器与所述cpu电连接。
技术总结