CN111289239A - 一种拍门的监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拍门的监测装置，包括：倾角监测模块、浸水监测模块、通信模块和主控模块；倾角监测模块分别与拍门和通信模块连接，用于监测拍门的倾斜角度，并在倾斜角度满足第一报警条件时将第一报警信号发送至通信模块；浸水检测模块与通信模块连接，用于监测拍门的水位，并在水位满足第二报警条件时将第二报警信号发送至通信模块；通信模块与主控模块连接，用于接收第一报警信号和第二报警信号，并发送至主控模块；主控模块，用于根据第一报警信号和第二报警信号获取拍门的排放状态。本发明公开的一种拍门的监测装置能够提高监测精度，并提高监测效率。本发明实施例还公开了一种拍门的监测系统。
Description
技术领域
本发明涉及监测设备技术领域，尤其涉及一种拍门的监测装置及系统。
背景技术
随着中国城市化进程的快速发展，沟渠中的各种排污、排水管道的尾端安装了大量的拍门，以用于防止外水倒灌。拍门在排水管有水流出时会自动打开，而当河道内水面淹没拍门时候则会自动关闭防止倒灌。由于各种偷排、乱排现象屡禁不止造成水污染现象严重，以往是通过各种河长制，使用人工巡查、群众举报、视频监控等方式来控制排污。
现有技术提供的拍门状态监测方法包括：部署摄像机对排污口进行24小时视频监控。
本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术存在如下问题：
安装部署成本高，实施难度大，不适宜大量拍门的远程无线监测；通过视频图像分析排污状况，精度较差，运营效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种拍门的监测装置，能够提高监测精度，并提高监测效率。
本发明实施例一提供一种拍门的监测装置，倾角监测模块、浸水监测模块、通信模块和主控模块；
所述倾角监测模块分别与拍门和所述通信模块连接，用于监测所述拍门的倾斜角度，并在所述倾斜角度满足第一报警条件时将第一报警信号发送至所述通信模块；
所述浸水检测模块与所述通信模块连接，用于监测所述拍门的水位，并在所述水位满足第二报警条件时将第二报警信号发送至所述通信模块；
所述通信模块与所述主控模块连接，用于接收所述第一报警信号和第二报警信号，并发送至所述主控模块；
所述主控模块，用于根据所述第一报警信号和第二报警信号获取所述拍门的排放状态。
作为上述方案的改进，所述浸水检测模块包括非接触式电容按键和防水挡板；
所述防水挡板，用于在水位到达所述防水挡板处时，触发所述非接触式电容按键；
所述非接触式电容按键，用于被触发后将第二报警信号发送至所述通信模块。
作为上述方案的改进，还包括蓝牙模块和干簧管；
所述蓝牙模块与所述主控模块连接，用于对所述主控模块进行数据读取或参数配置；
所述干簧管，用于控制所述蓝牙模块的供电单元。
作为上述方案的改进，还包括电源模块；所述电源模块与所述主控模块连接，用于向所述主控模块供电。
作为上述方案的改进，所述电源模块包括锂电池组。
作为上述方案的改进，所述通信模块的通信方式包括如下的至少一种：
4G通信、NB-IoT通信、LoRa组网通信。
作为上述方案的改进，还包括外壳；所述倾角监测模块、浸水监测模块、通信模块和主控模块设置于所述外壳中。
作为上述方案的改进，所述外壳为防水外壳。
本发明实施例二对应提供了一种拍门的监测系统，包括：拍门，以及如本发明实施例一所述的一种拍门的监测装置；
如本发明实施例一所述的一种拍门的监测装置设有磁铁单元；
所述磁铁单元，用于将如本发明实施例一所述的一种拍门的监测装置固定于所述拍门上。
本发明实施例三对应提供了一种拍门的监测系统，包括：拍门、外挂支架，以及如本发明实施例一所述的一种拍门的监测装置；
所述外挂支架，用于搭载如本发明实施例一所述的一种拍门的监测装置；
所述拍门包括铰链轴杆，所述外挂支架固定于所述铰链轴杆上。
本发明实施例提供的一种拍门的监测装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过倾角监测模块和浸水监测模块对拍门的启闭状态和拍门内的排水管的排放量进行监测，并在满足报警条件时向主控模块发送报警信号，能够准确、及时地获取拍门处的排放状态；通过蓝牙模块对主控模块中的本地数据进行读取，或进行参数配置，使得本发明提供的一种拍门的监测装置具有更好的适配性；通过蓝牙模块使主控模块保存当前GPS位置信息，便于下一次对拍门的监测装置进行查询和查找，在发现异常排放时也能迅速定位并抵达现场；采用微控制器作为主控模块，正常待机时每24小时上发一个自报信息，而当接收到报警信号时，则立即唤醒，，避免了电能的浪费并避免了频繁更换电池导致的人力和物力的浪费，同时也能保证对拍门的启闭状态和排水量的监测的实时性，从而提高了监测精度，并提高了监测效率；
对铸铁型拍门或便于磁铁吸附的拍门通过磁铁吸附的方式，使本发明提供的一种拍门的监测装置安装于拍门上；对设有铰链轴杆的拍门，通过外挂支架将本发明提供的一种拍门的监测装置紧固与拍门上，可以避免现场钻孔、布管、引线等繁琐操作；降低了安装部署的成本和实施难度，适用于大量拍门的远程无线监测装置的安装。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种拍门的监测装置的结构示意图。
图2是本发明实施例一提供的一具体实施方式的结构示意图。
图3是本发明实施例二提供的一种拍门的结构示意图。
图4是本发明实施例二提供的一种拍门的监测装置与拍门的连接结构示意图。
图5是本发明实施例三提供的一种拍门的结构示意图。
图6是本发明实施例三提供的一种拍门的监测装置与拍门的连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
拍门主要由阀座、阀板、水密封圈、铰链四部分构成。形状分为圆形和方形，拍门的材质主要有金属铸铁、不锈钢、玻璃钢以及复合材料组成，常见的拍门主要是铸铁材质，外观则多为圆形。参见图1，是本发明实施例一提供的一种拍门的监测装置的结构示意图，包括：倾角监测模块10、浸水监测模块20、通信模块30和主控模块40；
倾角监测模块10分别与拍门和通信模块30连接，用于监测拍门的倾斜角度，并在倾斜角度满足第一报警条件时将第一报警信号发送至通信模块30；
浸水监测测模块20与通信模块30连接，用于监测拍门的水位，并在水位满足第二报警条件时将第二报警信号发送至通信模块30；
通信模块30与主控模块40连接，用于接收第一报警信号和第二报警信号，并发送至主控模块40；
主控模块40，用于根据第一报警信号和第二报警信号获取拍门的排放状态。
优选地，第一报警条件包括：拍门的倾斜角度大于预设的阈值，拍门异常振动；具体地，拍门异常振动包括拍门开启的频率大于预设的阈值。
优选地，倾角监测模块10采用6轴加速度电子陀螺仪芯片MPU6050芯片。
进一步的，浸水监测测模块20包括非接触式电容按键和防水挡板；
防水挡板，用于在水位到达防水挡板处时，触发非接触式电容按键；
非接触式电容按键，用于被触发后将第二报警信号发送至通信模块30。
具体地，此时的第二报警条件即水位到达防水挡板处时，触发非接触式电容按键。
优选地，浸水监测测模块20采用非接触电容按键检测芯片TTP223-BA6，实现对装置外部水流状态的检测。
进一步的，还包括蓝牙模块50和干簧管60；
蓝牙模块50与主控模块40连接，用于对主控模块40进行数据读取或参数配置；
干簧管60，用于控制蓝牙模块50的供电单元。
在具体实施方式中，工作人员可通过非接触方式的磁吸方式唤醒干簧管60，以使干簧管60开启蓝牙模块50的供电单元，进而开启蓝牙模块50；蓝牙模块50开启后，工作人员可通过电脑、手机等终端内的应用软件等方式通过蓝牙模块50对主控模块40中的本地数据进行读取，或进行参数配置。
优选地，蓝牙模块50开启后，工作人员可通过电脑、手机等终端内的应用软件将拍门的监测装置的GPS信息发送至主控模块40，以使主控模块40保存当前GPS位置信息，便于下一次对拍门的监测装置进行查询和查找，在发现异常排放时也能迅速定位并抵达现场。
进一步的，还包括电源模块70；电源模块70与主控模块40连接，用于向主控模块40供电。
进一步的，电源模块70包括锂电池组。
优选地，锂电池组使用ER26500锂电池供电，主控模块40使用低功耗型MCU，如MSP430、STM32L15x等系列的微控制器。
在具体实施方式中，使用微控制器为STM32L151C8作为主控模块40，正常待机时每24小时上发一个自报信息，而当倾角监测模块10、浸水监测模块20发送报警信号时，则立即唤醒主控模块40，此时的续航时间≥3年，避免了电能的浪费，并避免了频繁更换电池导致的人力和物力的浪费，同时也能保证对拍门的启闭状态和排水量的监测的实时性。
进一步的，通信模块30的通信方式包括如下的至少一种：
4G通信、NB-IoT通信、LoRa组网通信。
优选地，通信模块30还用于向监测中心系统发送报警信息，通过远程无线通信的方式，避免了长距离有线传输造成的施工难度大，实施效率低的问题。
具体地，在4G通信、NB-IoT通信下，通信模块30直接与监测中心系统进行通信；在LoRa组网通信下，各拍门的监测装置的通信模块30将信息发送至LoRa网关，再由LoRa网关向监测中心系统进行通信。
进一步的，还包括外壳80；倾角监测模块10、浸水监测模块20、通信模块30和主控模块40设置于外壳80中。
进一步的，外壳80为防水外壳。
优选地，外壳80采用IP68防水设计。
参见图2，是本发明实施例一提供的一具体实施方式的结构示意图，当倾角监测模块10监测到拍门的倾斜角度异常或振动异常时，通过通信模块30将第一报警信号发送至主控模块40，主控模块40可判断此时拍门处存在偷排乱放现象并通过通信模块30上报至监测中心系统；当浸水监测模块20监测到拍门内的排水管中的水位抵达防水挡板时，通过通信模块30将第二报警信号发送至主控模块40，主控模块40可判断此时拍门处存在超标排放现象，并通过通信模块30上报至监测中心系统。
本发明实施例二对应提供了一种拍门的监测系统，包括：拍门1，以及如本发明实施例一的一种拍门的监测装置2；
如本发明实施例一的一种拍门的监测装置2设有磁铁单元90；
磁铁单元90，用于将如本发明实施例一的一种拍门的监测装置2固定于拍门上。
需要说明的是，本发明实施例二中，拍门1为铸铁型拍门或便于磁铁吸附的拍门。
具体地，磁铁单元90为磁铁螺栓。
参见图3，是一种拍门的结构示意图，拍门的监测装置2通过磁铁单元90吸附于拍门1的内侧面板，连接结构示意图如图4所示。
本发明实施例三对应提供了一种拍门的监测系统，包括：拍门1、外挂支架3，以及如本发明实施例一的一种拍门的监测装置2；
外挂支架3，用于搭载如本发明实施例一的一种拍门的监测装置2；
拍门1包括铰链轴杆101，外挂支架3固定于铰链轴杆101上。
参见图5，是一种拍门的结构示意图，拍门的监测装置2通过外挂支架3固定于拍门1的铰链轴杆101上，连接结构示意图如图6所示。
本发明实施例提供的一种拍门的监测装置及系统，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过倾角监测模块和浸水监测模块对拍门的启闭状态和拍门内的排水管的排放量进行监测，并在满足报警条件时向主控模块发送报警信号，能够准确、及时地获取拍门处的排放状态；通过蓝牙模块对主控模块中的本地数据进行读取，或进行参数配置，使得本发明提供的一种拍门的监测装置具有更好的适配性；通过蓝牙模块使主控模块保存当前GPS位置信息，便于下一次对拍门的监测装置进行查询和查找，在发现异常排放时也能迅速定位并抵达现场；采用微控制器作为主控模块，正常待机时每24小时上发一个自报信息，而当接收到报警信号时，则立即唤醒，，避免了电能的浪费并避免了频繁更换电池导致的人力和物力的浪费，同时也能保证对拍门的启闭状态和排水量的监测的实时性，从而提高了监测精度，并提高了监测效率；
对铸铁型拍门或便于磁铁吸附的拍门通过磁铁吸附的方式，使本发明提供的一种拍门的监测装置安装于拍门上；对设有铰链轴杆的拍门，通过外挂支架将本发明提供的一种拍门的监测装置紧固与拍门上，可以避免现场钻孔、布管、引线等繁琐操作；降低了安装部署的成本和实施难度，适用于大量拍门的远程无线监测装置的安装。
其中，所述拍门的监测装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种拍门的监测装置，其特征在于，包括：倾角监测模块、浸水监测模块、通信模块和主控模块；
所述倾角监测模块分别与拍门和所述通信模块连接，用于监测所述拍门的倾斜角度，并在所述倾斜角度满足第一报警条件时将第一报警信号发送至所述通信模块；
所述浸水检测模块与所述通信模块连接，用于监测所述拍门的水位，并在所述水位满足第二报警条件时将第二报警信号发送至所述通信模块；
所述通信模块与所述主控模块连接，用于接收所述第一报警信号和第二报警信号，并发送至所述主控模块；
所述主控模块，用于根据所述第一报警信号和第二报警信号获取所述拍门的排放状态。
2.如权利要求1所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，所述浸水检测模块包括非接触式电容按键和防水挡板；
所述防水挡板，用于在水位到达所述防水挡板处时，触发所述非接触式电容按键；
所述非接触式电容按键，用于被触发后将第二报警信号发送至所述通信模块。
3.如权利要求1所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，还包括蓝牙模块和干簧管；
所述蓝牙模块与所述主控模块连接，用于对所述主控模块进行数据读取或参数配置；
所述干簧管，用于控制所述蓝牙模块的供电单元。
4.如权利要求1所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，还包括电源模块；所述电源模块与所述主控模块连接，用于向所述主控模块供电。
5.如权利要求4所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，所述电源模块包括锂电池组。
6.如权利要求1所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，所述通信模块的通信方式包括如下的至少一种：
4G通信、NB-IoT通信、LoRa组网通信。
7.如权利要求1所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，还包括外壳；所述倾角监测模块、浸水监测模块、通信模块和主控模块设置于所述外壳中。
8.如权利要求7所述的一种拍门的监测装置，其特征在于，所述外壳为防水外壳。
9.一种拍门的监测系统，其特征在于，包括：拍门，以及如权利要求1～8中任意一项所述的一种拍门的监测装置；
如权利要求1～8中任意一项所述的一种拍门的监测装置设有磁铁单元；
所述磁铁单元，用于将如权利要求1～8中任意一项所述的一种拍门的监测装置固定于所述拍门上。
10.一种拍门的监测系统，其特征在于，包括：拍门、外挂支架，以及如权利要求1～8中任意一项所述的一种拍门的监测装置；
所述外挂支架，用于搭载如权利要求1～8中任意一项所述的一种拍门的监测装置；
所述拍门包括铰链轴杆，所述外挂支架固定于所述铰链轴杆上。
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