CN107525566A - 一种污水管廊监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种污水管廊监测系统，用于预警和协助清理污水管廊堆积杂物，包括铺设在污水管廊内的多条光纤，光纤由低到高，铺设在不同的高度，对应不同的水位高度，工作时，光源机构发射固定频率的激光进入光纤一端，在光纤另一端，分析器采集通过光纤的激光，分析其频谱，当污水管廊内杂物较多，水流变慢，污水管廊内的水漫过光纤，光纤温度变化，通过光纤的激光的频率改变，数据处理器计算水位高度，并计算堵塞地点。本发明利用光纤传感具有温度传感、成本低、可在恶劣工作环境工作的特性，将其长距离铺设在污水管廊，能够替代人工判断堵塞情况，用于预警和协助清理污水管廊堆积杂物，为污水管廊的监控和清理带来极大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水管廊监测系统。
背景技术
下水道是一种城市公共设施，一般说来，下水道系统是用于收集和排放城市产生的生活废水、工业生产上所产生的工业废水以及雨水。下水道的重要性不可忽略，一个城市的建筑，建设的再漂亮，再现代化，没有了完善的下水道排水系统，在暴雨洪水的考验下，均是徒劳，所以说，下水道是一座城市的良心，并不是没有道理的。
下水道是用来排污水的，所以，下水道堵塞是经常发生的事，现有技术中心，并没有提供用于协助下水道堵塞监控装置或系统，下水道的堵塞判断完全依靠人工，通常只有已经堵塞之后才会发现堵塞情况或者排水不通畅，给人们的日常生活带来不便，尤其是下雨天气，在没有提前清理即将堵塞的管道时，下雨必定淹水，给交通带来极大不便。
目前，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方，或者对人有害的地区，起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。光纤传感器的测量原理有两种，其中，物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应，即光纤在外界环境因素，如温度、压力、电场、磁场等等改变时，其传光特性，如相位与光强，会发生变化的现象，因此，如果能测出通过光纤的光相位、光强变化，就可以知道被测物理量的变化。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种污水管廊监测系统，用于预警和协助清理污水管廊堆积杂物。
其采用的技术方案为：在污水管廊内铺设多条光纤，所述光纤由低到高，铺设在不同的高度，即对应不同的水位高度，在光纤两端设置相应装置，包括：设置在光纤一端的发射激光的光源机构、设置在光纤另一端的用于检测激光通过光纤后的分析器、采集和处理数据的数据处理器及发送已处理过的数据的通讯器。
工作时，光源机构发射固定频率的激光进入光纤一端，在光纤另一端，分析器采集通过光纤的激光，分析其频谱，当污水管廊内杂物较多，水流变慢，污水管廊内的水漫过光纤，光纤温度变化，通过光纤的激光的频率改变，数据处理器计算水位高度，当污水管廊内杂物进一步增多，水流速度更慢，造成堵塞，水漫更高位置的光纤时，数据处理器计算堵塞地点。
进一步的，所述分析器为光谱分析仪。
进一步的，该系统还包括服务器和污水管廊清理人员携带的移动终端，所述处理器将处理的数据通过通讯器传送到服务器。
进一步的，该污水管廊监测系统，还包括水质监测装置，所述感应装置包括水质监测传感器、光电转化器、电池，水质监测传感器和光电转化器均电性连接电池，光电传感器连接光纤。所述水质传感器采集水质信息，通过光电转化器将水质信息转换成以光为载体的信息，并通过光纤传送水质信息。
进一步的，所述电池设有外接电线，连接污水管廊内的电缆或者连接污水管廊外最近的电源。
进一步的，所述光纤等距离划分成多段，并用不同的数字依次标记每段，所述服务器通过处理器处理的数据分析堵塞位置属于哪一段。所述服务器将具体地点信息发送给污水管廊清理人员，这样，就不需要通过人工判断是哪一段堵塞。加快清理速度。
进一步的，所述数据处理器设有存储单元，自动存储污水管廊水位高度数据，并对比近期水位高度数据，分析近期的水位高度数据。基于水位高度数据分析功能，所述服务器具有预警功能，将不同高度的光纤对应设置为不同程度的堵塞情况，通过近期的水位高度数据和近期的雨水量，判别污水管廊监的杂物堆积情况及堆积趋势，可以准确判断污水管廊已经堵塞不通或者杂物较多，即将堵塞，预警可能出现堵塞的位置。当近期会有大量雨水时，清理人员需要及时疏通已经堵塞的污水管廊，并对即将堵塞的部位也进行相应的清理，充分做好应对大雨或者洪水的准备工作。
进一步的，所述服务器具有水质报警功能，通过分析所述水质监测装置采集的水质信息，服务器对比水质正常参数范围值，对超标的水质信息进行警报，并将水质信息和报警信息传送到移动终端。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供一种污水管廊监测系统，替代人工判断堵塞情况，用于预警和协助清理污水管廊堆积杂物。利用光纤传感具有温度传感、成本低、可在恶劣环境工作的特性，将其长距离铺设在污水管廊，通过水漫过较高处的光纤，光纤温度改变，即可分析出哪一段污水管廊堵塞，节省人工检测堵塞地点，加快清理堵塞速度，为污水管廊的监控和清理带来极大的便利。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
其中：
图1是本发明的示意图；
图2是本发明的光纤安装示意图一；(正视图)
图3是本发明的光纤安装示意图二；(局部图)
图4是本发明的光纤安装示意图三。(截面图)
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1、图2、图3和图4，一种污水管廊监测系统，用于预警和协助清理污水管廊4堆积杂物。
该系统包括服务器1、污水管廊4清理人员携带的装有相应app的手机2及铺设在污水管廊4内的多条光纤3，所述光纤3由低到高，铺设在不同的高度，即对应不同的水位高度，在光纤3两端设置相应装置，包括：设置在光纤3一端的发射激光的光源机构、设置在光纤3另一端的用于检测激光通过光纤3后的光谱分析仪、采集和处理数据的数据处理器及发送已处理过的数据的通讯器。
本实施例中，所述光纤3等距离划分成多段，并用不同的数字依次标记每段，所述服务器1通过处理器处理的数据分析堵塞位置属于哪一段。服务器1将具体地点信息发送给污水管廊4清理人员，这样，就不需要通过人工判断是哪一段堵塞，加快清理速度。
所述数据处理器还设有存储单元，自动存储污水管廊4水位高度数据，并对比近期水位高度数据，分析近期的水位高度数据。基于水位高度数据分析功能，所述服务器1具有预警功能，将不同高度的光纤3对应设置为不同程度的堵塞情况，通过近期的水位高度数据和近期的雨水量，判别污水管廊4监的杂物堆积情况及堆积趋势，可以准确判断污水管廊4已经堵塞不通或者杂物较多，即将堵塞，预警可能出现堵塞的位置。当近期会有大量雨水时，清理人员需要及时疏通已经堵塞的污水管廊4，并对即将堵塞的部位也进行相应的清理，充分做好应对大雨或者洪水的准备工作。
工作时，光源机构发射固定频率的激光进入光纤3一端，在光纤3另一端，分析器采集通过光纤3的激光，分析其频谱，当污水管廊4内杂物较多，水流变慢，污水管廊4内的水位5升高，水漫过光纤3，光纤3温度变化，通过光纤3的激光的频率改变，数据处理器计算水位高度，当污水管廊4内杂物进一步增多，水流速度更慢，造成堵塞，水位5更高，水漫更高位置的光纤3时，数据处理器计算堵塞地点，服务器1通过处理器处理的数据分析堵塞位置属于哪一段，并将堵塞位置及堵塞状况通过手机app发送给清理人员，通知清理人员及时处理。
本实施例中，污水管廊监测系统还包括水质监测装置，所述感应装置包括水质监测传感器、光电转化器、电池。电池设有外接电线，连接污水管廊内的电缆；水质监测传感器和光电转化器均电性连接电池，光电传感器连接光纤3。所述水质传感器采集水质信息，通过光电转化器将水质信息转换成以光为载体的信息，并通过光纤传送水质信息。所述服务器具有水质报警功能，通过分析所述水质监测装置采集的水质信息，服务器对比水质正常参数范围值，对超标的水质信息进行警报，并将水质信息和报警信息传送到移动终端。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供一种污水管廊监测系统，替代人工判断堵塞情况，用于预警和协助清理污水管廊堆积杂物。利用光纤传感具有温度传感、成本低、可在恶劣环境工作的特性，将其长距离铺设在污水管廊，通过水漫过较高处的光纤，光纤温度改变，即可分析出哪一段污水管廊堵塞，节省人工检测堵塞地点，加快清理堵塞速度，为污水管廊的监控和清理带来极大的便利。
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 (10)
1.一种污水管廊监测系统，用于预警和协助清理污水管廊堆积杂物，其特征在于，在污水管廊内铺设多条光纤，所述光纤由低到高，铺设在不同的高度；在光纤两端设置相应装置，包括：设置在光纤一端的发射激光的光源机构、设置在光纤另一端的用于检测激光通过光纤后的分析器、采集和处理数据的数据处理器及发送已处理过的数据的通讯器；
工作时，光源机构发射固定频率的激光进入光纤一端，在光纤另一端，分析器采集通过光纤的激光，分析其频谱，当污水管廊堵塞时，污水管廊内的水漫过光纤，光纤温度变化，通过光纤的激光的频率改变，数据处理器计算水位高度，当水漫过较高位置的光纤时，数据处理器计算堵塞地点。
2.根据权利要求1所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述分析器为光谱分析仪。
3.根据权利要求1所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，还包括服务器和污水管廊清理人员携带的移动终端，所述处理器将处理的数据通过通讯器传送到服务器。
4.根据权利要求1所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，还包括水质监测装置，所述感应装置包括水质监测传感器、光电转化器、电池；所述水质传感器采集水质信息，通过光电转化器将水质信息转换成以光为载体的信息，并通过光纤传送水质信息。
5.根据权利要求4所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述电池设有外接电线，连接污水管廊内的电缆或者连接污水管廊外最近的电源。
6.根据权利要求1所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述光纤等距离划分成多段，并用不同的数字依次标记每段，所述服务器通过处理器处理的数据分析堵塞位置属于哪一段。
7.根据权利要求1和3所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述服务器将具体地点信息发送给污水管廊清理人员。
8.根据权利要求1所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述数据处理器设有存储单元，自动存储污水管廊水位高度数据，并对比水位高度数据，分析近期的水位高度数据。
9.根据权利要求1或7或8所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述服务器具有预警功能，通过近期的水位高度数据和近期的雨水量，判别污水管廊监的杂物堆积情况及堆积趋势，当近期会有大量雨水时，预警可能出现堵塞的位置。
10.根据权利要求1或4所述的一种污水管廊监测系统，其特征在于，所述服务器具有水质报警功能，通过分析所述水质监测装置采集的水质信息，服务器对比水质正常参数范围值，对超标的水质信息进行警报。
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