CN111473838B - 一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水位仪技术领域，且公开了一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，包括上保护盖，所述上保护盖顶部设置有防水防尘透明保护窗，所述上保护盖与下保护壳之间卡接，所述上保护盖与下保护壳之间设置有红外激光信号发射和接受单元、供电电池和控制电路和远程通信单元。本发明巧妙地利用了蓄水水池和消防水池的封闭性特点，可以在完全不对水池进行任何改造条件下，直接将由本方案生成的水位仪抛入水中进行水池水位的在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及水位仪技术领域，具体为一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪。
背景技术
对于需要实现二次供水的高层建筑物，在顶层都设置有高层蓄水箱，另外依据国家消防法等法规的规定，各类重点消防保护建筑均在建筑物地下空间设置消防蓄水池。这些水池或水箱均具备一定的封闭性特点，其蓄水量是否满足所属建筑物的标准要求，关系到建筑物内人群的生活健康乃至生命安全。但是目前对这些水池蓄水水位的监测，主要靠物业人员的现场巡检实现，存在着数据更新周期长、肉眼目测数据准确性、真实性不可靠、数据采集成本高等诸多不利因素。
对于这类附属于建筑物的封闭或者半封闭的水池蓄水量的监测，目前主要有采用压力传感器和超声波技术两种。
采用压力传感器的方法，需要将测量设备投掷到水池底部，设备需要长期工作在浸泡、高水压的环境下，存在着设备成本高、安装和维护困难，另外如果涉及饮用水还存在设备可能污染水池的隐患。
采用超声波技术的非接触式液位测量方案，由于需要在水池顶部或墙壁安装超声波脉冲发射器和接收器，超声波信号在封闭或半封闭环境下，容易造成测距失真，另外这种方案同样存在着设备成本高以及安装维护复杂的难点。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪,且该水位仪具备自动的主动水位变化上报能力以及根据水池管理人员通过网络下发的水位信息查询指令的水位信息被动上报的能力。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，包括上保护盖，所述上保护盖顶部设置有防水防尘透明保护窗，所述上保护盖与下保护壳之间卡接，所述上保护盖与下保护壳之间设置有红外激光信号发射和接受单元、供电电池和控制电路和远程通信单元，所述红外激光信号发射和接受单元包括红外激光信号发射器和红外激光信号接收器，所述控制电路和远程通信单元包括测量模块、管理模块和通信模块，所述测量模块信号输出端与管理模块信号输入端信号连接，所述管理模块信号输出端与通信模块信号输入端信号连接，所述通信模块与外部系统信号连接。
优选的，所述防水防尘透明保护窗透光率不低于80％。
优选的，所述上保护盖与下保护壳之间卡接位置套设有橡胶密封环。
优选的，所述下保护壳内部设置有配重单元。
优选的，所述上保护盖、防水防尘透明保护窗、红外激光信号发射和接受单元、供电电池和控制电路和远程通信单元的总量不高于下保护壳和配重单元重量总和的二分之一。
优选的，所述供电电池给控制电路和远程通信单元供电。
本发明提供了一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪。
具备以下有益效果：
(1)、本发明巧妙地利用了蓄水水池和消防水池的封闭性特点，可以在完全不对水池进行任何改造条件下，直接将由本方案生成的水位仪抛入水中进行水池水位的在线监测。
(2)本发明巧妙地利用了激光在空间传播时延的稳定性和一致性，不因水池内水质的不同造成水位测量的误查，可以严格实现水位发生变化是进行主动告警。
(3)本发明巧妙地利用了具备双向通信能力的通信模块，使得水池管理人员可以不受时间和空间的限制方便地开展对位于建筑物地下或者顶部的水位信息查询。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明原理图。
图中：1防水防尘透明保护窗、2上保护盖、3红外激光信号发射和接受单元、4供电电池、5控制电路和远程通信单元、6下保护壳。
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。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，包括上保护盖2，上保护盖2顶部设置有防水防尘透明保护窗1，防水防尘透明保护窗1透光率不低于80％，上保护盖2与下保护壳6之间卡接，上保护盖2与下保护壳6之间卡接位置套设有橡胶密封环，下保护壳6内部设置有配重单元，上保护盖2与下保护壳6之间设置有红外激光信号发射和接受单元3、供电电池4和控制电路和远程通信单元5，供电电池4给控制电路和远程通信单元5供电，红外激光信号发射和接受单元3包括红外激光信号发射器和红外激光信号接收器，控制电路和远程通信单元5包括测量模块、管理模块和通信模块，测量模块信号输出端与管理模块信号输入端信号连接，管理模块信号输出端与通信模块信号输入端信号连接，通信模块与外部系统信号连接，上保护盖2、防水防尘透明保护窗1、红外激光信号发射和接受单元3、供电电池4和控制电路和远程通信单元5的总量不高于下保护壳6和配重单元重量总和的二分之一。
通过测量水体的深度进行换算得出的。水深(L)则是利用水位仪对水位高度(D)进行测试，利用简单的算术运算，在已知箱体的总高度(H)或者水池底部到顶部的距离(H)时，通过减去水位仪测到的水面到顶部的距离(D)可以得出水深(L)。因此对水池蓄水量的测量转变为对水面到水池顶部距离D的测量。
考虑到半封闭和封闭水池具备外部光源可控、水池顶部固定、水池的材质多采用水泥、金属、玻璃钢等材料，同时为了便于测量设备的小型化以及有利于漂浮于水面上，本方案利用红外线从发射机发出至障碍物后红外接收机接收到反射信号的时间，以及光在空气中的传播速度计算D。
D＝ct/2
式中：
D：水池水面到水池顶部距离；
c——光在大气中传播的速度；
t——红外激光往返水面和水池顶部所需时间。
在使用时，抛入水后，设备自动调整防水防尘透明保护窗1向上的测量姿态，并开启测试模式。设备上的红外信号发射器发射的红外信号通过防水防尘透明保护窗1打到水池顶部，反射信号经防水防尘透明保护窗1被红外激光信号接收器接收，通过计算时延得出水面到顶部的距离，测量结果通过控制电路和远程通信单元5上报系统。
综上可得，本发明巧妙地利用了蓄水水池和消防水池的封闭性特点，可以在完全不对水池进行任何改造条件下，直接将由本方案生成的水位仪抛入水中进行水池水位的在线监测。
本发明巧妙地利用了激光在空间传播时延的稳定性和一致性，不因水池内水质的不同造成水位测量的误查，可以严格实现水位发生变化是进行主动告警。
本发明巧妙地利用了具备双向通信能力的通信模块，使得水池管理人员可以不受时间和空间的限制方便地开展对位于建筑物地下或者顶部的水位信息查询。
以上所述，仅为本发明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 (6)
1.一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，包括上保护盖(2)，其特征在于：所述上保护盖(2)顶部设置有防水防尘透明保护窗(1)，所述上保护盖(2)与下保护壳(6)之间卡接，所述上保护盖(2)与下保护壳(6)之间设置有红外激光信号发射和接受单元(3)、供电电池(4)和控制电路和远程通信单元(5)，所述红外激光信号发射和接受单元(3)包括红外激光信号发射器和红外激光信号接收器，所述控制电路和远程通信单元(5)包括测量模块、管理模块和通信模块，所述测量模块信号输出端与管理模块信号输入端信号连接，所述管理模块信号输出端与通信模块信号输入端信号连接，所述通信模块与外部系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，其特征在于：所述防水防尘透明保护窗(1)透光率不低于80％。
3.根据权利要求1所述的一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，其特征在于：所述上保护盖(2)与下保护壳(6)之间卡接位置套设有橡胶密封环。
4.根据权利要求1所述的一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，其特征在于：所述下保护壳(6)内部设置有配重单元。
5.根据权利要求1所述的一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，其特征在于：所述上保护盖(2)、防水防尘透明保护窗(1)、红外激光信号发射和接受单元(3)、供电电池(4)和控制电路和远程通信单元(5)的总量不高于下保护壳(6)和配重单元重量总和的二分之一。
6.根据权利要求1所述的一种用于封闭或半封闭水池蓄水位测量的漂浮式水位仪，其特征在于：所述供电电池(4)给控制电路和远程通信单元(5)供电。
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