CN104614047A - 一种在线污水水位检测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线污水水位检测器，包括无线通讯收发器、微处理器、超声波数据发送电路、超声波信号处理电路、超声波换能器、温度传感器和压力传感器，所述微处理器的输出端与所述无线通讯收发器的输入端连接，所述超声波数据发送电路的输出端与所述微处理器的输入端连接，本发明能够有效地整合各区域的地下污水管网采集信息，从全局实时掌握整个污水系统的运行状态，提高了系统的实效性，有效识别淤积管段，为制定地下污水管网养护方案提供数据支持。

Description

一种在线污水水位检测器

技术领域

本发明涉及一种监测装置，尤其涉及一种在线污水水位检测器。

背景技术

城市污水系统是城市建设、环境保护、防洪排涝的重要基础设施，建立城市污水管网水位信息监测系统，为城市污水管理者提供实时观察污水管网水位变化、分析污水管网动态运行状况的管理平台，已经成为现代城市污水管理的紧迫需求，城市污水管每隔几十米就有一个连接地面的窨井，如果能够在窨井内连续自动地测量窨井的水位高度，并将数据发送到管理中心，管理中心也就掌握了污水管内水位的实时变化情况。由于污水容井内的环境十分恶劣且不能提供电源，传统的液位检测设各如接触式的磁浮式液位计、伺服式液位计、静压投入式液位计等，均因难以解决污水窨井内的污水腐蚀、污泥粘附、易在管道养护时受损等苛刻条件的影响而无法使用，非接触式的普通超声波液位仪则因固有的超声波发散角、存在一定的测量自区、功率消耗较大等因素，也无法在空间狄窄、水位变化很大甚至会淹没测量装置、没有电源的污水窨井内应用。由于缺乏合适的水位测量装置，至今仍不得不由专职人员定期或根据需要采用手工方式测量和记录水位，污水管网的运行管理由于实时信息的缺失不得不停留在传统的管理模式。由于技术手段的落后，制约了信息化建设，也阻碍了城市化污水行效管理现代化的发展进程。而且由于各个用户所使用的系统和计算资源是相互独立的，显示了单个用户对信息采集的范围，有限的计算资源也使系统响应时间过长，导致信息的实时性不高，影响对系统情况的判断。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种成本简单，响应及时的基于云计算的城市地下污水管网监测系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括无线通讯收发器、微处理器、超声波数据发送电路、超声波信号处理电路、超声波换能器、温度传感器和压力传感器，所述微处理器的输出端与所述无线通讯收发器的输入端连接，所述超声波数据发送电路的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述超声波信号处理器的数据端口与所述超声波数据发送电路的数据端口连接，所述超声波换能器与所述超声波信号处理器连接，所述温度传感器的输出端和所述压力传感器的输出端分别与所述微处理器的输入端连接。

具体地，所述超声波信号处理电路包括脉冲信号发生器、电平交换电路、脉冲升压发送电路、回波信号接收器、回波信号放大器、回波信号滤波器和回波信号整形器，所述脉冲信号发生器的输入端与所述超声波数据发送电路的输出端连接，所述脉冲信号发生器的输出端与所述电平交换电路的输入端连接，所述电平交换电路的输出端与所述脉冲升压发送电路的输入端连接，所述脉冲升压发送电路的输出端与所述超声波换能器的输入端连接，所述超声波换能器的输出端与所述回波信号接收器的输入端连接，所述回波信号接收器的输出端与所述回波信号放大器的输入端连接，所述回波信号放大器的输出端与所述回波信号滤波器的输入端连接，所述回波信号滤波器的输出端与所述回波信号整形器的输入端连接，所述回波信号整形器的输出端与所述超声波数据发送电路的输入端连接。

进一步地，所述压力传感器设置在接近超声波测量盲区的位置。

具体地，所述在线污水水位检测器包括多个所述温度传感器和所述压力传感器。

本发明的有益效果在于：

本发明能够有效地整合各区域的地下污水管网采集信息，从全局实时掌握整个污水系统的运行状态，提高了系统的实效性，有效识别淤积管段，为制定地下污水管网养护方案提供数据支持。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明包括无线通讯收发器、微处理器、超声波数据发送电路、超声波信号处理电路、超声波换能器、温度传感器和压力传感器，所述微处理器的输出端与所述无线通讯收发器的输入端连接，所述超声波数据发送电路的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述超声波信号处理器的数据端口与所述超声波数据发送电路的数据端口连接，所述超声波换能器与所述超声波信号处理器连接，所述温度传感器的输出端和所述压力传感器的输出端分别与所述微处理器的输入端连接。

如图1所示，超声波信号处理电路包括脉冲信号发生器、电平交换电路、脉冲升压发送电路、回波信号接收器、回波信号放大器、回波信号滤波器和回波信号整形器，所述脉冲信号发生器的输入端与所述超声波数据发送电路的输出端连接，所述脉冲信号发生器的输出端与所述电平交换电路的输入端连接，所述电平交换电路的输出端与所述脉冲升压发送电路的输入端连接，所述脉冲升压发送电路的输出端与所述超声波换能器的输入端连接，所述超声波换能器的输出端与所述回波信号接收器的输入端连接，所述回波信号接收器的输出端与所述回波信号放大器的输入端连接，所述回波信号放大器的输出端与所述回波信号滤波器的输入端连接，所述回波信号滤波器的输出端与所述回波信号整形器的输入端连接，所述回波信号整形器的输出端与所述超声波数据发送电路的输入端连接。

压力传感器设置在接近超声波测量盲区的位置，所述在线污水水位检测器包括多个所述温度传感器和所述压力传感器。

本发明的工作流程如下：在超声波正常测量范围内，微处理器通过超声波发送信号处理电路发送激励脉冲能量到超声波换能器，由超声波换能器转换成超声波向水面定向发射，超声波到达水面后反射回超声波换能器，由超声波换能器转换成电信号并通过超声波回波信号处理电路送至微处理器，由微处理器将超声波从发出到收到的传输时间差换算成超声波换能器发送面到水而的距离，由微处理器通过软件的智能处理来滤波束发散引起井壁干扰回波产生的噪声数据，并剔除不合理的二次回波产生的数据，得出真实的水位数值，当水位上升至超声波测量盲区，微处理器接收数字压力传感器的压力值输出，把压力值换算成水位的高度，未出库器可以通过无线通讯收发器及时将检测数据发送到监测中心。

Claims (4)

1.一种在线污水水位检测器，其特征在于：包括无线通讯收发器、微处理器、超声波数据发送电路、超声波信号处理电路、超声波换能器、温度传感器和压力传感器，所述微处理器的输出端与所述无线通讯收发器的输入端连接，所述超声波数据发送电路的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述超声波信号处理器的数据端口与所述超声波数据发送电路的数据端口连接，所述超声波换能器与所述超声波信号处理器连接，所述温度传感器的输出端和所述压力传感器的输出端分别与所述微处理器的输入端连接。

2.根据权利要求2所述的一种在线污水水位检测器，其特征在于：所述超声波信号处理电路包括脉冲信号发生器、电平交换电路、脉冲升压发送电路、回波信号接收器、回波信号放大器、回波信号滤波器和回波信号整形器，所述脉冲信号发生器的输入端与所述超声波数据发送电路的输出端连接，所述脉冲信号发生器的输出端与所述电平交换电路的输入端连接，所述电平交换电路的输出端与所述脉冲升压发送电路的输入端连接，所述脉冲升压发送电路的输出端与所述超声波换能器的输入端连接，所述超声波换能器的输出端与所述回波信号接收器的输入端连接，所述回波信号接收器的输出端与所述回波信号放大器的输入端连接，所述回波信号放大器的输出端与所述回波信号滤波器的输入端连接，所述回波信号滤波器的输出端与所述回波信号整形器的输入端连接，所述回波信号整形器的输出端与所述超声波数据发送电路的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种在线污水水位检测器，其特征在于：所述压力传感器设置在接近超声波测量盲区的位置。

4.根据权利要求2所述的一种在线污水水位检测器，其特征在于：所述在线污水水位检测器包括多个所述温度传感器和所述压力传感器。