CN109839156A - 一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统 - Google Patents
一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出的一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，包括：管理平台、窨井盖状态监测设备、窨井下方液位监测设备、窨井下方气体监测设备和路面积水检测设备。本发明有利于提高对窨井异常情况的排查，并有利于提高异常情况的窨井的数据采集，从而提高工作效率，便于及时排查异常情况。且，本发明有利于通过大数据分析判断窨井异常原因，从而提前制定异常检查和排出策略，提高异常排除效率。
Description
技术领域
本发明涉及公共安全技术领域，尤其涉及一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统。
背景技术
近年来，城市道路排水存在众多问题，增加了城市道路交通安全及窨井下施工人员的生命风险，引发了不少严重的安全事故和人民财产损失，事故与损失产生的原因是因缺乏有效的监测，1.下雨时，窨井下方液位，低洼路面和下穿路段容积水液位没有很好地液位监测技术去监测其液位；2.由于下水道喷水或其他原因导致的窨井盖被打开，没有很好的监测技术监测窨井盖开关状态；3.排水管道维护工人下井操作前，有很好的气体监测技术监测监测井下气体环境，为解决以上问题，本使用新型提出一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统。
本发明提出的一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，包括：管理平台、窨井盖状态监测设备、窨井下方液位监测设备、窨井下方气体监测设备和路面积水检测设备；
管理平台分别连接窨井盖状态监测设备、窨井下方液位监测设备、窨井下方气体监测设备和路面积水检测设备；
窨井盖状态监测设备安装在井口位置，用于实时监测井盖状态，并用于获取窨井定位信息；
窨井下方液位监测设备安装在井内，用于实时检测井下液位；
窨井下方气体监测设备安装在井内，工作状态下用于检测井下气体成份及浓度；
路面积水检测设备安装在路面低洼处，用于实时检测路面积水深度；
管理平台用于在窨井盖状态监测设备监测到井盖打开或者窨井下方液位监测设备的检测值大于预设的液位阈值时，获取窨井定位信息并输出，同时用于将对应的窨井标记为监控目标；
管理平台还用于在路面积水检测设备监测到的路面积水深度大于预设深度阈值时，将与该路面积水检测设备的距离小于或等于预设距离阈值的窨井标记为监控目标；
管理平台用于通过对应的窨井下方液位监测设备和窨井下方气体监测设备对各监控目标的井下液位和井下气体成份及浓度实时监控并输出。
优选的，窨井盖状态监测设备包括：第一壳体、井盖探测器、第一控制模块、第一无线通信模块、定位模块和第一电池组件；井盖探测器、第一控制模块、第一无线通信模块和定位模块均安装在第一壳体内；井盖探测器用于检测井盖状态，定位模块用于获取窨井定位信息，第一控制模块分别连接井盖探测器、第一无线通信模块和定位模块，用于获取经过状态和窨井定位信息并通过第一无线通信模块与管理平台通信；第一电池组件与第一控制模块连接，用于供电。
优选的，井盖探测器采用红外探测器或者超声波探测器；第一壳体内安装有一个或者多个井盖探测器。
优选的，窨井下方液位监测设备包括：第二壳体、第二控制模块、液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件；第二控制模块、液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件均安装在第二壳体内；
第二控制模块分别连接液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件，第二控制模块用于通过液位传感器获取井下液位，并用于通过第二无线通信模块与管理平台通信；第二电池组件用于供电。
优选的，第二控制模块内预设有与窨井对应的液位阈值；第二控制模块用于在液位传感器的检测值小于液位阈值时向管理平台上传预设的安全标志，并用于在液位传感器的检测值大于或等于液位阈值时向管理平台上传液位传感器的实时检测数据。
优选的，窨井下方气体监测设备包括第三壳体、第三控制模块、气体传感器组件和第三电池组件，第三控制模块、气体传感器组件和第三电池组件均安装在第三壳体内，第三电池组件连接第三控制模块用于供电；
气体传感器组件包括一种或多种气体浓度传感器，第三控制模块与各气体浓度传感器连接，第三控制模块用于根据各气体浓度传感器的检测值判断井下空气是否安全，并用于通过无线通信方式将判断结果上传给管理平台。
优选的，第三控制模块内预设有与各气体浓度传感器对应的安全区间，第三控制模块用于在各气体浓度传感器的检测值均达到对应的安全区间时判断井下空气安全，并用于在任意一个气体浓度传感器的检测值超出对应的安全区间时将各各气体浓度传感器的检测值上传管理平台。
优选的，气体传感器组件包括VOC传感器、CO2传感器、CO传感器、O2传感器、CH4传感器、H2S传感器、NH3传感器中的一个或多个。
优选的，第三壳体内还安装有由微型气体电磁阀和微型气体组成的气路组件，微型气体电磁阀和微型气体相连接，并用于将第三壳体外的空气抽入第三壳体内。
优选的，路面积水监测设备包括第四壳体和安装在第四壳体内的一个或多个水深传感器，水深传感器采用压力传感器。
本发明提出的一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，正常状态下，管理平台仅通过与窨井盖状态监测设备、窨井下方液位监测设备和窨井下方液位监测设备通信，获取窨井盖状态监测设备、窨井下方液位监测设备和窨井下方液位监测设备的判断结果；管理平台只有在确认有监控目标时，才通过窨井下方液位监测设备和窨井下方气体监测设备对监控目标进行液位和气体浓度的全方位监控。
如此，本发明中，通过监控目标的确认，有利于提高对窨井异常情况的排查，并有利于提高异常情况的窨井的数据采集，从而提高工作效率，便于及时排查异常情况。且，本发明中，通过对监控目标进行液位和气体浓度的全方位监控，有利于通过大数据分析判断窨井异常原因，从而提前制定异常检查和排出策略，提高异常排除效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统结构示意图；
图2为图1中窨井盖状态监测设备结构示意图；
图3为图1中窨井下方气体监测设备结构示意图。
图示：管理平台1、窨井盖状态监测设备2、窨井下方液位监测设备3、窨井下方气体监测设备4和路面积水监测设备5、第一壳体6、第三壳体63、第一控制模块7、第三控制模块73、井盖探测器8、第一电池组件9、第三电池组件93、气路组件10、气体传感器组件11。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，包括：管理平台1、窨井盖状态监测设备2、窨井下方液位监测设备3、窨井下方气体监测设备4和路面积水监测设备5。
管理平台1分别连接窨井盖状态监测设备2、窨井下方液位监测设备3、窨井下方气体监测设备4和路面积水监测设备5。本实施方式中，管理平台1由服务器和操作终端组成。
窨井盖状态监测设备2安装在井口位置，用于实时监测井盖状态，并用于获取窨井定位信息。以便当井盖打开时，可通过定位信息快速获知窨井位置，从而通知工作人员进行处理，避免井盖长时间打开造成的安全隐患。
本实施方式中，窨井盖状态监测设备2包括：第一壳体6、井盖探测器8、第一控制模块7、第一无线通信模块、定位模块和第一电池组件9。井盖探测器8、第一控制模块7、第一无线通信模块和定位模块均安装在第一壳体6内。井盖探测器8用于检测井盖状态，定位模块用于获取窨井定位信息，第一控制模块7分别连接井盖探测器8、第一无线通信模块和定位模块，用于获取经过状态和窨井定位信息并通过第一无线通信模块与管理平台1通信。第一电池组件9与第一控制模块7连接，用于供电。
具体的，井盖探测器8采用红外探测器或者超声波探测器，以便通过红外线获知超声波检测障碍物的原理检测井盖位置。第一壳体6内安装有一个或者多个井盖探测器8，以便对井口周向进行检测，提高检测的准确率。本实施方式中，多个井盖探测器8的设置，可避免单个井盖探测器8对于井盖偏离井口但没有完全脱离井口的情况的检测盲区。
窨井下方液位监测设备3安装在井内，用于实时检测井下液位。
本实施方式中，窨井下方液位监测设备3包括：第二壳体、第二控制模块、液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件。第二控制模块、液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件均安装在第二壳体内。
第二控制模块分别连接液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件，第二控制模块用于通过液位传感器获取井下液位，并用于通过第二无线通信模块与管理平台1通信。第二电池组件用于供电。
窨井下方气体监测设备4安装在井内，工作状态下用于检测井下气体成份及浓度。
本实施方式中，窨井下方气体监测设备4包括第三壳体63、第三控制模块73、气体传感器组件11和第三电池组件93，第三控制模块73、气体传感器组件11和第三电池组件93均安装在第三壳体63内，第三电池组件93连接第三控制模块73用于供电。
气体传感器组件11包括一种或多种气体浓度传感器，第三控制模块73与各气体浓度传感器连接，第三控制模块73用于根据各气体浓度传感器的检测值判断井下空气是否安全，并用于通过无线通信方式将判断结果上传给管理平台1。具体实施时，也可通过第三控制模块73统计各气体浓度传感器的检测数据并上传给管理平台1。
本实施方式中，气体传感器组件11包括VOC传感器、CO2传感器、CO传感器、O2传感器、CH4传感器、H2S传感器、NH3传感器中的一个或多个。
本实施方式中，第三壳体63内还安装有由微型气体电磁阀和微型气体组成的气路组件10，微型气体电磁阀和微型气体相连接，并用于将第三壳体63外的空气抽入第三壳体63内。如此，通过微型气体电磁阀和微型气体有利于保证第三壳体63内外空气实时流通，保证气体传感器组件11对井下空气的实时监测。
路面积水监测设备5安装在路面低洼处，用于实时检测路面积水深度。
本实施方式中，路面积水监测设备5包括第四壳体和安装在第四壳体内的一个或多个水深传感器，水深传感器采用压力传感器。多个水深传感器的设置，有利于提高积水监测精确度。
管理平台1用于在窨井盖状态监测设备2监测到井盖打开或者窨井下方液位监测设备3的检测值大于预设的液位阈值时，获取窨井定位信息并输出，同时用于将对应的窨井标记为监控目标。
管理平台1还用于在路面积水监测设备5监测到的路面积水深度大于预设深度阈值时，将与该路面积水监测设备5的距离小于或等于预设距离阈值的窨井标记为监控目标。
管理平台1用于通过对应的窨井下方液位监测设备3和窨井下方气体监测设备4对各监控目标的井下液位和井下气体成份及浓度实时监控并输出。
如此，本实施方式中，正常状态下，管理平台1仅通过与窨井盖状态监测设备2、窨井下方液位监测设备3和窨井下方液位监测设备3通信，获取窨井盖状态监测设备2、窨井下方液位监测设备3和窨井下方液位监测设备3的判断结果；管理平台1只有在确认有监控目标时，才通过窨井下方液位监测设备3和窨井下方气体监测设备4对监控目标进行液位和气体浓度的全方位监控。
如此，本实施方式中，通过监控目标的确认，有利于提高对窨井异常情况的排查，并有利于提高异常情况的窨井的数据采集，从而提高工作效率，便于及时排查异常情况。且，本实施方式中，通过对监控目标进行液位和气体浓度的全方位监控，有利于通过大数据分析判断窨井异常原因，从而提前制定异常检查和排出策略，提高异常排除效率。
本实施方式中，第二控制模块内预设有与窨井对应的液位阈值。第二控制模块用于在液位传感器的检测值小于液位阈值时向管理平台1上传预设的安全标志，并用于在液位传感器的检测值大于或等于液位阈值时向管理平台1上传液位传感器的实时检测数据。如此，在液位正常状态下，可避免向管理平台1上传大数据造成的数据传输、存储和分析压力。
本实施方式中，第三控制模块73内预设有与各气体浓度传感器对应的安全区间，第三控制模块73用于在各气体浓度传感器的检测值均达到对应的安全区间时判断井下空气安全，并用于在任意一个气体浓度传感器的检测值超出对应的安全区间时将各各气体浓度传感器的检测值上传管理平台1。
本实施方式中，通过第三控制模块73对井下开空气进行判断，然后直接向管理平台1上传判断结果，有利于减小管理平台1的工作压力，并有利于避免向管理平台1上传大数据，有利于提高系统工作效率。
如此，本实施方式中，通过第一控制模块7、第二控制模块、第三控制模块73和第四控制模块的设置，分担了管理平台1的工作压力。具体实施时，本实施方式中，可通过第一控制模块7、第二控制模块、第三控制模块73和第四控制模块分别存储数据，然后在需要时，通过管理平台1进行数据调用。
以上所述，仅为本发明涉及的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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，包括：管理平台(1)、窨井盖状态监测设备(2)、窨井下方液位监测设备(3)、窨井下方气体监测设备(4)和路面积水监测设备(5)；
管理平台(1)分别连接窨井盖状态监测设备(2)、窨井下方液位监测设备(3)、窨井下方气体监测设备(4)和路面积水监测设备(5)；
窨井盖状态监测设备(2)安装在井口位置，用于实时监测井盖状态，并用于获取窨井定位信息；
窨井下方液位监测设备(3)安装在井内，用于实时检测井下液位；
窨井下方气体监测设备(4)安装在井内，工作状态下用于检测井下气体成份及浓度；
路面积水监测设备(5)安装在路面低洼处，用于实时检测路面积水深度；
管理平台(1)用于在窨井盖状态监测设备(2)监测到井盖打开或者窨井下方液位监测设备(3)的检测值大于预设的液位阈值时，获取窨井定位信息并输出，同时用于将对应的窨井标记为监控目标；
管理平台(1)还用于在路面积水监测设备(5)监测到的路面积水深度大于预设深度阈值时，将与该路面积水监测设备(5)的距离小于或等于预设距离阈值的窨井标记为监控目标；
管理平台(1)用于通过对应的窨井下方液位监测设备(3)和窨井下方气体监测设备(4)对各监控目标的井下液位和井下气体成份及浓度实时监控并输出。
2.如权利要求1所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，窨井盖状态监测设备(2)包括：第一壳体(6)、井盖探测器(8)、第一控制模块(7)、第一无线通信模块、定位模块和第一电池组件(9)；井盖探测器(8)、第一控制模块(7)、第一无线通信模块和定位模块均安装在第一壳体(6)内；井盖探测器(8)用于检测井盖状态，定位模块用于获取窨井定位信息，第一控制模块(7)分别连接井盖探测器(8)、第一无线通信模块和定位模块，用于获取经过状态和窨井定位信息并通过第一无线通信模块与管理平台(1)通信；第一电池组件(9)与第一控制模块(7)连接，用于供电。
3.如权利要求2所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，井盖探测器(8)采用红外探测器或者超声波探测器；第一壳体(6)内安装有一个或者多个井盖探测器(8)。
4.如权利要求1所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，窨井下方液位监测设备(3)包括：第二壳体、第二控制模块、液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件；第二控制模块、液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件均安装在第二壳体内；
第二控制模块分别连接液位传感器、第二无线通信模块和第二电池组件，第二控制模块用于通过液位传感器获取井下液位，并用于通过第二无线通信模块与管理平台(1)通信；第二电池组件用于供电。
5.如权利要求4所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，第二控制模块内预设有与窨井对应的液位阈值；第二控制模块用于在液位传感器的检测值小于液位阈值时向管理平台(1)上传预设的安全标志，并用于在液位传感器的检测值大于或等于液位阈值时向管理平台(1)上传液位传感器的实时检测数据。
6.如权利要求1所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，窨井下方气体监测设备(4)包括第三壳体(63)、第三控制模块(73)、气体传感器组件(11)和第三电池组件(93)，第三控制模块(73)、气体传感器组件(11)和第三电池组件(93)均安装在第三壳体(63)内，第三电池组件(93)连接第三控制模块(73)用于供电；
气体传感器组件(11)包括一种或多种气体浓度传感器，第三控制模块(73)与各气体浓度传感器连接，第三控制模块(73)用于根据各气体浓度传感器的检测值判断井下空气是否安全，并用于通过无线通信方式将判断结果上传给管理平台(1)。
7.如权利要求6所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，第三控制模块(73)内预设有与各气体浓度传感器对应的安全区间，第三控制模块(73)用于在各气体浓度传感器的检测值均达到对应的安全区间时判断井下空气安全，并用于在任意一个气体浓度传感器的检测值超出对应的安全区间时将各各气体浓度传感器的检测值上传管理平台(1)。
8.如权利要求6所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，气体传感器组件(11)包括VOC传感器、CO2传感器、CO传感器、O2传感器、CH4传感器、H2S传感器、NH3传感器中的一个或多个。
9.如权利要求6所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，第三壳体(63)内还安装有由微型气体电磁阀和微型气体组成的气路组件(10)，微型气体电磁阀和微型气体相连接，并用于将第三壳体(63)外的空气抽入第三壳体(63)内。
10.如权利要求1所述的立体式城市道路排水安全在线监测预警系统，其特征在于，路面积水监测设备(5)包括第四壳体和安装在第四壳体内的一个或多个水深传感器，水深传感器采用压力传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190604 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |