CN104264779B - 一种防溢出测控装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种防溢出测控装置，该装置安装在中空密封壳体内，所述壳体一端设有负重，另一端设有弹性伸缩按键，所述壳体内固定有报警单元，所述报警单元的供电电路上设有串联有常开开关，所述常开开关通过伸缩按键压合导通供电电路，所述报警单元包括发出报警信号至远端服务器的通信单元。本发明液体防溢出测控装置可在夏季汛涝季节市政排水系统运行中发挥重要作用，通过该测控球的使用市政排水系统管理人员可对全市内各个路段各个窨井口及管道的排水情况了如指掌，能及时全面的掌握全市排涝情况，评价市政排水系统的排涝能力，并及时采取积极有效的措施进行有效排涝，为市政排水系统的规划和决策提供科学有力的数据支持。

Description

一种防溢出测控装置

技术领域

本发明涉及监测领域，尤其涉及监测液体是否溢出并能发出报警信号的装置。

背景技术

市政排水系统中，当暴雨来临时，可能会管道排水不畅，出现流入的雨水量大于管道排出的雨水量，随着时间的推移，管道中的雨水会越积越多，最终会导致来不及排出而从窨井口向外溢出。当出现这种情况时，通常是需要市政排水系统工作人员及时到市内各处分布的窨井口去查看，并根据排水情况做出相应的处理，需要大量的人力物力。这种方法在大暴雨到来时，往往因人手不够，对市内各处排水情况掌握不及时，不能及时做出正确的处理，行动比较滞后，可能会对人民群众的生命和财产安全造成重大损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种能够实时、自动监测是否有溢出状态的装置，并该装置需要安全、可靠，并能实时与服务器进行通信。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防溢出测控装置，该装置安装在中空密封壳体内，所述壳体一端设有负重，另一端设有弹性伸缩按键，所述壳体内固定有报警单元，所述报警单元的供电电路上设有串联有常开开关，所述常开开关通过伸缩按键压合导通供电电路，所述报警单元包括发出报警信号至远端服务器的通信单元。

所述壳体为球体结构，所述球体结构由两个半球构成并通过螺纹连接，所述负重位于下半球，弹性伸缩按键位于上半球。

所述上半球中间通过环形柔性带连接，其球冠部分向内延伸出杆状弹性伸缩按键至常开开关处，所述常开开关设有导通弹片，所述导通弹片设有保持其呈断路状态的回位弹簧。

所述的弹性伸缩按键通过弹簧，或者两端相斥的磁极支撑。

所述的报警单元设有声光报警模块、GPRS模块和GPS模块。

所述回位弹簧的固定端位于导通弹片与常开开关铰接端，所述回位弹簧另一端固定在导通弹片上。

所述的报警单元通过内置电池供电。

所述的报警单元通过导线连接外置电池，所述外置电池通过安装在地面上的光伏板或风力发电机充电。

所述的壳体外壁设有栓扣，通过栓扣并利用绳子将该装置挂于监控处水位上方、盖板下方。

本发明液体防溢出测控装置可在夏季汛涝季节市政排水系统运行中发挥重要作用，通过该测控球的使用市政排水系统管理人员可对全市内各个路段各个窨井口及管道的排水情况了如指掌，能及时全面的掌握全市排涝情况，评价市政排水系统的排涝能力，并及时采取积极有效的措施进行有效排涝，为市政排水系统的规划和决策提供科学有力的数据支持。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为测控装置结构示意图；

图2为开关放大示意图；

上述图中的标记均为：1、壳体；2、负重、3、报警单元；4、常开开关；5、伸缩按键；6、柔性带；7、栓扣。

具体实施方式

如图1所示，防溢出测控装置外壳为中空密封壳体1，需要达到水密程度，避免浸入对内部电子器件造成损坏，而中空结构，可以保证具有浮在水面上的能力，壳体1优选球形结构，并且一端设有负重2(如铅块)，该装置的浮力需大于自重，添加负重2和球形结构可以保证装置像“不倒翁”在水里始终顶部朝上。

壳体1内固定有报警单元3，报警单元3的供电电路上设有串联有常开开关4，常开开关4通过弹性伸缩按键5压合导通供电电路，伸缩按键5固定在壳体1内部顶端，通过壳体1上部接触物体而下压伸缩按键5，实现报警单元3供电电路导通。

报警单元3包括发出报警信号至远端服务器的通信单元(如GPRS单元)，当供电电路接通后，则自动发出信号，此外，报警单元3还可以设有声光报警模块和GPS模块，而壳体1则可采用透明材质，方便光报警模块的光亮被发现。通过GPS模块可以确定报警测控装置的位置，而声光报警模块则可以让检修人员在现场及时发现测控装置，能够尽快回收，并关闭报警，则利用该特性可告知服务器，检修人员已经到达现场了。报警单元3还可以输出线信号，控制外部器件，如通过继电器控制外部器件断路或开启。

为方便检修以及更换内部器件，壳体1的球体结构由两个半球构成并通过螺纹连接，连接部分需要达到水密程度，负重2位于下半球，而弹性伸缩按键5位于上半球。上半球由球冠部位和本体两份构成，两者中间通过环形柔性带6连接，柔性带6可以是塑料膜或防水布等防水柔性材料制成，其球冠部分向内延伸出杆状弹性伸缩按键5至常开开关4处，常开开关4设有导通弹片，导通弹片设有保持其呈断路状态的回位弹簧。利用整个上部球冠作受力下压伸缩按键5，可以避免装置歪斜，触发失败的状况发生，提高设备可靠性。

如图2伸缩按键5通过两端相斥的磁极支撑，同性磁极一个固定在球冠部分内部中心位置，另一个固定在常开开关4上，也可以通过弹簧保持伸缩按键5保持未接触常开开关4导通弹片的状态，例如在上半球内设置一个伸缩按键5导向通道，在导向通道内设置连接伸缩按键5的弹簧。

实际使用过程中，当水漫出下水道，有时会造成窨井盖位移，则会造成测控装置被触发一两次后，从位移部位的缝隙浮出水面，无法再次启动报警单元3，或可能造成不能及时发现溢出的现象，或者溢出水流量大，测控装置随水流不停晃动，造成报警单元3反复通断电，则设备可能就此损坏。因此将回位弹簧的固定端固定在导通弹片与常开开关4铰接端，将回位弹簧另一端固定在导通弹片上，这样，回位弹簧在常闭开关未闭合时，回位弹簧拉出导通弹片保持开路状态，但当伸缩按键5压合导通弹片后，则回位弹簧不会再来回导通弹片，而是保持通路状态，从而避免上述状况发生。

对应供电电路的电源选择，有两种形式，一种是采用内置电池供电，这样使得设备小巧独立，方便安装使用，但需要定期更换电池，并且无法驱动耗电量大的电器器件；另一种是导线连接外置电池，外置电池通过安装在地面上的光伏板或风力发电机充电，这样电源形式可以减少后期维护成本，并能驱动外部耗电量大的设备，便于扩展测控装置功能。

此外，还可以在壳体1外壁设有栓扣7，通过栓扣7并利用绳子将该装置挂于监控处水位上方、盖板下方。可以避免装置长期浸泡在水内，并且不会因水流量大冲走设备，造成设备遗失。

工作原理：将测控装置放入一有盖容器中，并向容器中注入水，小球浮于水面之上，当液面接近顶盖时，小球会慢慢接近顶盖，直至接触到顶盖，此时若再继续往容器中注水，小球在顶盖向下的压力，和水的向上浮力共同作用下，发生挤压，内置的伸缩按键5会压合常开开关4，报警单元3通电工作，及时关闭注水阀，开启排水阀，可保持容器内液体不溢出。

本液体防溢出测控装置属于液体注输作业领域，用于测试管道、容器等液体灌入过程中是否出现溢出情况，并作出相应控制。可用于太阳能热水器的自动上下水控制，也可用于市政排水系统中实时监控各窨井口及管道的排水情况。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防溢出测控装置，其特征在于：该装置安装在中空密封壳体内，所述壳体一端设有负重，另一端设有伸缩按键，所述壳体内固定有报警单元，所述报警单元的供电电路上串联有常开开关，所述常开开关通过伸缩按键压合导通供电电路，所述报警单元包括发出报警信号至远端服务器的通信单元;

所述壳体为球体结构，所述球体结构由两个半球构成并通过螺纹连接，所述负重位于下半球，伸缩按键位于上半球;

所述上半球中间通过环形柔性带连接，其球冠部分向内延伸出杆状伸缩按键至常开开关处，所述常开开关设有导通弹片，所述导通弹片设有保持其呈断路状态的回位弹簧。

2.根据权利要求1所述的防溢出测控装置，其特征在于：所述的伸缩按键通过弹簧，或者两端相斥的磁极支撑。

3.根据权利要求2所述的防溢出测控装置，其特征在于：所述的报警单元设有声光报警模块、GPRS模块和GPS模块。

4.根据权利要求2或3所述的防溢出测控装置，其特征在于：所述回位弹簧的固定端位于导通弹片与常开开关铰接端，所述回位弹簧另一端固定在导通弹片上。

5.根据权利要求1所述的防溢出测控装置，其特征在于：所述的报警单元通过内置电池供电。

6.根据权利要求1所述的防溢出测控装置，其特征在于：所述的报警单元通过导线连接外置电池，所述外置电池通过安装在地面上的光伏板或风力发电机充电。

7.根据权利要求1所述的防溢出测控装置，其特征在于：所述的壳体外壁设有栓扣，通过栓扣并利用绳子将该装置挂于监控处水位上方、盖板下方。