CN109060078B - 一种水位监控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水位监控装置，包括浮体模块、水位预警模块，信息采集模块和处理器模块，浮体模块包括第一磁铁并用于浮于水面上以根据水位的高低上下浮动，水位预警模块包括多个串联的铁片和第二磁铁，第二磁铁被构造为对多个串联的铁片产生弱吸引作用，以使得铁片与信息采集模块断开连接，浮体模块的第一磁铁被构造为随着水位的上升接近铁片以对铁片产生强吸引作用，以造成多个串联的铁片中的不同铁片与信息采集模块连接，处理器模块被构造为对来自信息采集模块的电信号进行处理以生成水位监控信号。本发明的有益效果为智能化，成本低，安装方便，灵敏性好。
Description
技术领域
本发明涉及电子测量应用技术领域，特别是一种水位监控装置。
背景技术
建隧道可以减少车辆的行驶路程和道路的修建成本，缩短公路铁路的路程。减少行驶时间，从而提高客运量，发展运输网。除此之外，隧道还有许多功能，比如用作城市地下排水或给水的隧道，为铺设煤气管道或大型输电线路而开通的隧道，地铁隧道，为农业灌溉之需开辟的引水隧道，以及用于国防军事的专用隧道等。然而，隧道事故也在逐年增加，由于隧道特殊的地理位置，隧道内的情况很难从隧道外面得知，尤其是当暴雨天气时，隧道内容易积水，而隧道外却看不到里面的状况，导致事故发生。因此需要在积水的时候使用水位监控装置对水位进行监控，其他领域也可能需要水位监控装置对水位进行监控。
目前，物联网技术飞速发展，物联网可实现物与物之间的智能监控，极大地方便了社会的各个行业，因此，基于物联网的监控装置成为发展的一个趋势，但是利用电子装置的测量水位情况并实现传输显示在国内外尚未报道。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水位监控装置，包括浮体模块、水位预警模块，信息采集模块和处理器模块，浮体模块包括第一磁铁并用于浮于水面上以根据水位的高低上下浮动，水位预警模块包括多个串联的铁片和第二磁铁，第二磁铁被构造为对多个串联的铁片产生弱吸引作用，以使得铁片与信息采集模块断开连接，浮体模块的第一磁铁被构造为随着水位的上升接近铁片以对铁片产生强吸引作用，以造成多个串联的铁片中的不同铁片与信息采集模块连接，处理器模块被构造为对来自信息采集模块的电信号进行处理以生成水位监控信号。
优选的，第一磁铁为强磁铁，第二磁铁为弱磁铁，铁片的底部离外管与内管之间的底端有一定的距离。
优选的，铁片与信息采集模块在不同位置连接，并与处理器模块形成电路产生不同的电阻与电流。利用这一原理可以有效的区分出不同水位高度下电路的电流，从而分析出当前的水位高度。
优选的，还包括内管和外管，外管与内管之间的底端由封闭盖连接，内管内部的底端与外界相通，浮体模块位于内管内部。外部的水或液体可以直接进入内管内，带动浮体模块随水位高度上浮。
优选的，铁片内置于内管和外管内，信息采集模块与弱磁铁分别内置于内管和外管内部的两边。防止水位上升对电路造成影响，或是腐蚀铁片。
优选的，还包括显示终端，显示终端被设置为接收水位数据信号显示水位信息。
优选的，还包括数据传输模块，数据传输模块采用无线传输将处理器模块产生的水位数据信号传递给显示终端。这样可以避免在未知的区域采用有线传输会造成线路被缠绕等情况。
优选的，还包括电源模块，电源模块被设置为给装置提供电源。方便携带和连接。
本发明一种水位监控装置，采用信息采集模块结合铁片可智能化监控水位高度并将水位高度以电信号的形式传递，经处理器模块转换为水位高度信号，传输到显示终端来告知车辆隧道内的水位情况。与现有技术相比，生产成本低，安装方便，灵敏性高。采用无线传输与电池模块，使用方便，避免在未知的区域采用有线传输会造成线路被缠绕等情况。同时可以用于测量所有液位的高低的场所，实用性强，应用广泛，有利于大规模推广应用。
附图说明
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
图1是本发明的实施例的水位监控装置的示意图；
图2为本发明的实施例的铁片形成的模拟电路图；
图3为本发明的实施例的整体应用示意简图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出了一种水位监控装置，包括内管1、外管2、浮体模块3、水位预警模块4，信息采集模块5和处理器模块6。外管2与内管1之间的底端由封闭盖连接，内管内部的底端与外界相通，设置有进水口7。浮体模块3位于内管1内部。外部的水或液体可以通过进水口7直接进入内管1内，实现连通器的原理达到内外水位相同，浮体模块3可以随着水位上升而上浮。在可选的实施例中，内管1和外管2的形状可以为长方体、圆柱体或其他适用的形状。内管1和外管2的材料可以采用金属、塑料等可注塑或者加工的型材等。
水位预警模块包括多个串联的铁片8和第二磁铁9，第二磁铁9被构造为对多个串联的铁片8产生弱吸引作用，以使得铁片8与信息采集模块5断开连接，铁片8内置于内管1和外管2内，信息采集模块5与第二磁铁9分别内置于内管1和外管2内部的两边，防止水位上升对电路造成影响，或是腐蚀铁片8。浮体模块3包括第一磁铁10并用于浮于水面上以根据水位的高低上下浮动。第一磁铁10为强磁铁，第二磁铁9为弱磁铁，铁片8的底部离外管2与内管1之间的底端有一定的距离。
假设此距离为30cm，在无水位情况下，铁片8与第二磁铁9相连，铁片8与信息采集模块5和处理器模块6断开连接。当水位上升到一定的距离以上，如30cm以上，浮体模块3随着水位上浮，第一磁铁10与铁片8产生强吸引，造成不同长度的铁片8与信息采集模块5连接，铁片8与信息采集模块5并与处理器模块6形成电路产生不同的电阻与电流。如图2所示为模拟的电路图，不同长度的铁片8就相当于一个滑动电阻，随着水位上涨，铁片8与信息采集模块5互相吸引，就相当于一个开关。这一原理可以有效的监控出不同水位高度下电路的电流，从而分析出当前的水位高度。再经过处理器模块6处理得到水位监控信号。在优选的实施例中，处理器模块6采用单片机、计算机或具有处理功能的嵌入式芯片，处理效率高，数据准确。
另外，此装置还包括数据传输模块11、显示终端12、电源模块13，数据传输模块11采用无线传输将处理器模块6产生的水位数据信号传递给显示终端12。这样可以避免在未知的区域采用有线传输会造成线路被缠绕等情况。在可选的实施例中，数据传输模块11可以采用蓝牙或是无线网络等方式，也可采用其他可行的无线传输方式。显示终端12被设置为接收水位数据信号显示水位信息。在可选的实施例中，显示终端12可以为电脑显示器，手机等可用于接收并显示信息的仪器。电源模块13被设置为给装置提供电源，方便携带和连接。在可选的实施例中，可采用适配器或移动电源为装置供电。
如图3所示，该装置在使用时，将该装置放入水面，铁片8与外管2内壁第二磁铁9相连，铁片8与信息采集模块5和处理器模块6断开连接。当有积水时，水从进水口7进入，滞留在内管1内，随着水越来越多，浮体模块3位置也随之升高，当升高到既定水位时，信息采集模块5与不同长度的铁片8连接会产生不同的电阻与电流。信息采集模块5将电信号后传递给处理器模块6，将电信号进行一系列的分析，最终通过数据传输模块11传给外面的显示终端12，在显示终端12上显示最终的水位深度以及预警信息。
水位监控装置可以应用在各个隧道或水位探测中，作为隧道内水深的检测仪器，当水位监控装置检测到隧道内的水深超出一定深度时，便会产生电信号的预警，并由处理器模块6将信号进行一定的处理，传至隧道口的显示终端12，显示当前的水位深度以及是否允许车辆进入。隧道口的显示终端12也可以通过无线电和沿途的道路指示牌相连，可以远距离的显示隧道内积水情况，避免隧道口发生交通拥塞。
本发明提出的一种水位监控装置，采用信息采集模块5结合铁片8可智能化监控水位高度并将水位高度以电信号的形式传递，可以实现对未知水位的地方的水位进行实时监控，经处理器模块6转换为水位高度信号，传输到显示终端12来告知车辆隧道内的水位情况。与现有技术相比，生产成本低，安装方便，灵敏性高。采用无线传输的方式以及电池模块13，使用方便，同时避免在未知的区域采用有线传输会造成线路被缠绕等情况。另外可以用于测量所有液位的高低的场所，实用性强，应用广泛，有利于大规模推广应用。
最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种水位监控装置，其特征在于，包括内管、外管、浮体模块、水位预警模块、信息采集模块和处理器模块，所述浮体模块包括第一磁铁并用于浮于水面上以根据水位的高低上下浮动，所述水位预警模块包括多个串联的铁片和第二磁铁，所述第二磁铁被构造为对所述多个串联的铁片产生弱吸引作用，以使得所述铁片与所述信息采集模块断开连接，所述浮体模块的第一磁铁被构造为随着水位的上升接近所述铁片以对所述铁片产生强吸引作用，以造成所述多个串联的铁片中的不同长度的所述铁片与所述信息采集模块连接，所述处理器模块被构造为对来自所述信息采集模块的电信号进行处理以生成水位监控信号，所述铁片的底部离所述外管与内管之间的底端有一定的距离，所述第一磁铁为强磁铁，所述第二磁铁为弱磁铁。
2.根据权利要求1所述的水位监控装置，其特征在于，所述铁片与所述信息采集模块在不同位置连接，并与所述处理器模块形成电路产生不同的电阻与电流。
3.根据权利要求1所述的水位监控装置，其特征在于，所述外管与内管之间的底端由封闭盖连接，所述内管内部的底端与外界相通，所述浮体模块位于所述内管内部。
4.根据权利要求1所述的水位监控装置，其特征在于，所述铁片内置于所述内管和外管内，所述信息采集模块与弱磁铁分别内置于所述内管和外管内部的两边。
5.根据权利要求1所述的水位监控装置，其特征在于，还包括显示终端，所述显示终端被设置为接收水位监控信号显示水位信息。
6.根据权利要求5所述的水位监控装置，其特征在于，还包括数据传输模块，所述数据传输模块采用无线传输将所述处理器模块产生的水位监控信号传递给所述显示终端。
7.根据权利要求1所述的水位监控装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块被设置为给所述装置提供电源。
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