CN116202591A - 管网用双压力式水位监测方法及系统 - Google Patents

管网用双压力式水位监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水位监测技术领域，具体涉及管网用双压力式水位监测方法及系统，将安装组件安装到管网中，然后通过将第一压力传感器和第二压力传感器放置到水中的不同位置，本申请设置有保护组件，通过保护罩将第二压力传感器罩住，然后过滤网与保护罩上的通孔对准，从而可以使得外部的水流在压力差下进入到保护罩内部以和第二压力传感器接触以获取压力数据，同时通过过滤网将杂质挡在外部，而在使用一段时候后过滤网会存在堵塞的情况，此时就转动驱动电机，带动过滤网转动以通过离心力和与水的相互震荡以去除堵塞的杂质，从而可以再次进行使用，使得可以进一步提高检测精度。

Description

管网用双压力式水位监测方法及系统
技术领域
本发明涉及水位监测技术领域，尤其涉及管网用双压力式水位监测方法及系统。
背景技术
城市排水系统是城市建设、环境保护、防洪排涝的重要基础设施，建立城市排水管网水位信息监测系统，为城市排水管理者提供实时观察排水管网水位变化、分析排水管网动态运行状况的管理平台，已经成为现代城市排水管理的紧迫需求。隐蔽于地下的排水管每隔几十米就有一个连接地面的窨井，如果能够在窨井内连续自动地测量窨井的水位高度，并将数据发送到管理中心，管理中心也就掌握了排水管内水位的实时变化情况。
市场上所使用的传统型压力式水位计的使用方法为：直接将压力式水位计的两个传感器安装到管道中，使水流入壳体内部并与压力式水位计的感应器芯体相接触，从而通过感应器芯体对水压进行检测，通过计算两个传感器的压差，即可测量出管道内水面的高度。
但是由于传统型压力式水位计长时间安装在水面以下的位置甚至是水底，泥沙等异物对压力式水位计内部腔室造成堵塞和磨损的情况是无法避免的，甚至会出现泥沙等异物与感应器芯体接触和挤压的情况，会对压力式水位计造成不可逆的损伤，严重影响测量精度。
发明内容
本发明的目的在于提供管网用双压力式水位监测方法及系统，旨在可以对压力传感器进行保护，在提高检测精度的同时提高检测寿命。
为实现上述目的，本发明提供了管网用双压力式水位监测方法及系统，包括多个监测端和控制端，所述监测端包括安装组件、导线、电源组、外壳、数据处理器、测量组件和保护组件，所述导线与所述安装组件连接，所述电源组设置在所述安装组件上，所述测量组件包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器与所述导线连接，所述数据处理器设置在所述安装组件的一侧，所述外壳套设置在所述第二压力传感器外侧，所述保护组件包括保护罩、多个过滤网、连接杆和驱动电机，所述保护罩具有多个通孔，所述保护罩与所述外壳螺纹连接，所述第二压力传感器位于所述保护罩内，所述驱动电机设置在所述保护罩内，所述连接杆与所述驱动电机的输出端固定连接，多个所述过滤网固定连接在所述连接杆上，并分别对应多个所述通孔，所述控制端用于对多个所述监测端检测到的数据进行控制。
其中，所述安装组件包括安装板、多个安装螺栓和多个安装螺母，多个所述安装螺栓设置在所述安装板四周，多个所述安装螺母分别与多个所述安装螺栓对应设置。
其中，所述安装组件还包括垫圈，所述垫圈设置在所述安装螺栓与所述安装板之间。
其中，所述保护组件还包括密封圈，所述密封圈设置在所述保护罩和所述外壳之间。
其中，所述保护组件还包括多个挡板，多个所述挡板与所述连接杆固定连接，并分别位于每两个相邻过滤网之间。
其中，所述保护组件还包括充气管、气泵和单向阀，所述气泵设置在所述安装组件上，所述充气管与所述保护罩连通，并位于所述保护罩的一侧，所述单向阀设置在所述保护罩远离所述过滤网的一侧。
其中，所述监测端还包括控制模块，所述控制模块用于控制所述测量组件的工作状态。
第二方面，本发明还提供一种管网用双压力式水位监测方法，包括：将安装组件安装到管网内，并将测量组件放入水中；
通过第一压力传感器和所述第二压力传感器分别收集不同位置的压力数据；
通过控制端接收压力数据计算水位高度；
在使用预设时间段后，启动所述驱动电机带动所述连接杆和多个所述过滤网转动以对过滤网进行清理。
本发明的管网用双压力式水位监测方法及系统，在使用时将多个所述监测端放置管网中的预设位置，然后通过所述控制端对多个所述监测端进行集中控制，具体的方式是，将安装组件安装到管网中，比如井盖上或者管道的其他设备上，然后通过将所述第一压力传感器和所述第二压力传感器放置到水管的两端，其中所述第二压力传感器的位置要深于所述第一压力传感器，由于第二压力传感器更加接近管网的底部，从而更加容易被管网底部的杂质所覆盖，甚至腐蚀，这样会降低测量精度，因此本申请设置有所述保护组件，通过所述保护罩将所述第二压力传感器罩住，然后所述过滤网与所述保护罩上的通孔对准，从而可以使得外部的水流在压力差下进入到所述保护罩内部以和所述第二压力传感器接触以获取压力数据，同时通过所述过滤网将杂质挡在外部，而在使用一段时候后所述过滤网会存在堵塞的情况，此时就转动所述驱动电机，带动所述过滤网转动以通过离心力和与水的相互震荡以去除堵塞的杂质，从而可以再次进行使用，使得可以进一步提高检测精度，在必要情况下也可以在第一压力传感器上加设对应传感器，使得使用更加方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的第一实施例的管网用双压力式水位监测系统的结构图。
图2是本发明的第一实施例的管网用双压力式水位监测系统的剖面结构图。
图3是图2细节A的局部放大图。
图4是本发明的第二实施例的管网用双压力式水位监测系统的结构图。
图5是本发明的第二实施例的管网用双压力式水位监测系统的剖面结构图。
图6是本发明的的第二实施例沿挡板的剖面示意图。
图7是本发明的第二实施例的控制模块的结构图。
图8是本发明的第二实施例的控制端的结构图。
图9是本发明的第二实施例的警报模块的结构图。
图10是本发明的第三实施例的管网用双压力式水位监测方法的流程图。
101-监测端、102-控制端、103-安装组件、104-导线、105-电源组、106-外壳、107-数据处理器、108-测量组件、109-保护组件、110-保护罩、111-过滤网、112-连接杆、113-驱动电机、114-第一压力传感器、115-第二压力传感器、201-安装板、202-安装螺栓、203-安装螺母、204-垫圈、205-密封圈、206-挡板、207-充气管、208-气泵、209-单向阀、210-控制模块、211-状态调整单元、212-无线通信单元、213-数据获取模块、214-图形生成模块、215-显示模块、216-清理模块、217-警报模块、218-比对单元、219-警报单元。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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。
第一实施例
请参阅图1～图3，图1是本发明的第一实施例的管网用双压力式水位监测系统的结构图。图2是本发明的第一实施例的管网用双压力式水位监测系统的剖面结构图。图3是图2细节A的局部放大图。本发明提供管网用双压力式水位监测系统：
包括多个监测端101和控制端102，所述监测端101包括安装组件103、导线104、电源组105、外壳106、数据处理器107、测量组件108和保护组件109，所述导线104与所述安装组件103连接，所述电源组105设置在所述安装组件103上，所述测量组件108包括第一压力传感器114和第二压力传感器115，所述第一压力传感器114和所述第二压力传感器115与所述导线104连接，所述数据处理器107设置在所述安装组件103的一侧，所述外壳106套设置在所述第二压力传感器115外侧，所述保护组件109包括保护罩110、多个过滤网111、连接杆112和驱动电机113，所述保护罩110具有多个通孔，所述保护罩110与所述外壳106螺纹连接，所述第二压力传感器115位于所述保护罩110内，所述驱动电机113设置在所述保护罩110内，所述连接杆112与所述驱动电机113的输出端固定连接，多个所述过滤网111固定连接在所述连接杆112上，并分别对应多个所述通孔，所述控制端102用于对多个所述监测端101检测到的数据进行控制。
在本实施方式中，在使用时将多个所述监测端101放置管网中的预设位置，然后通过所述控制端102对多个所述监测端101进行集中控制，具体的方式是，将安装组件103安装到管网中，然后通过将所述第一压力传感器114和所述第二压力传感器115放置到水中的不同位置，其中所述第二压力传感器115的位置要深于所述第一压力传感器114，由于第二压力传感器115更加接近管网的底部，从而更加容易被管网底部的杂质所覆盖，甚至腐蚀，这样会降低测量精度，因此本申请设置有所述保护组件109，通过所述保护罩110将所述第二压力传感器115罩住，然后所述过滤网111与所述保护罩110上的通孔对准，从而可以使得外部的水流在压力差下进入到所述保护罩110内部以和所述第二压力传感器115接触以获取压力数据，同时通过所述过滤网111将杂质挡在外部，而在使用一段时候后所述过滤网111会存在堵塞的情况，此时就转动所述驱动电机113，带动所述过滤网111转动以通过离心力和与水的相互震荡以去除堵塞的杂质，从而可以再次进行使用，使得可以进一步提高检测精度，在必要情况下也可以在第一压力传感器114上加设对应传感器，使得使用更加方便。
第二实施例
请参阅图4～图9，图4是本发明的第二实施例的管网用双压力式水位监测系统的结构图。图5是本发明的第二实施例的管网用双压力式水位监测系统的剖面结构图。图6是本发明的的第二实施例沿挡板的剖面示意图。图7是本发明的第二实施例的控制模块的结构图。图8是本发明的第二实施例的控制端的结构图。图9是本发明的第二实施例的警报模块的结构图。在第一实施例的基础上，本发明还提供一种管网用双压力式水位监测系统，所述安装组件103包括安装板201、多个安装螺栓202和多个安装螺母203，多个所述安装螺栓202设置在所述安装板201四周，多个所述安装螺母203分别与多个所述安装螺栓202对应设置。通过所述安装板201对所述安装螺栓202提供支撑，并通过所述安装螺母203将安装板201固定在井盖等板状物体上，使得安装更加方便。
在本实施方式中，所述安装组件103还包括垫圈204，所述垫圈204设置在所述安装螺栓202与所述安装板201之间。所述垫圈204可以使得所述安装板201安装更加稳固，避免松动和脱离。
其中，所述保护组件109还包括密封圈205，所述密封圈205设置在所述保护罩110和所述外壳106之间。通过所述密封圈205可以增加所述保护罩110和所述外壳106之间的密封性，避免水从缝隙进入。
所述保护组件109还包括多个挡板206，多个所述挡板206与所述连接杆112固定连接，并分别位于每两个相邻过滤网111之间。在无需进行检测时，可以转动所述连接杆112，使得所述挡板206将所述外壳106上的所述通孔堵上，从而可以避免外部液体进入，即使有少部分泄漏也基本不会带入杂质，可以对第二压力传感器115提供保护，延长使用寿命。
进一步的，所述保护组件109还包括充气管207、气泵208和单向阀209，所述气泵208设置在所述安装组件103上，所述充气管207与所述保护罩110连通，并位于所述保护罩110的一侧，所述单向阀209设置在所述保护罩110远离所述过滤网111的一侧。在使用完成后，还可以通过所述充气管207向所述保护罩110内充气，以打开所述单向阀209排出所述保护罩110内的带有杂质的水，从而可以更好地对第二压力传感器115进行保护。
然后，所述监测端101还包括控制模块210，所述控制模块210用于控制所述测量组件108的工作状态。通过所述测量组件108的工作状态可以更好地使得传感器在工作状态和休眠状态之间切换，使得使用更加方便。
其中，所述控制模块210包括状态调整单元211和无线通信单元212，所述状态调整单元211用于调整状态，所述无线通信单元212，用于和控制端102进行无线通信。所述无线通信单元212用于和控制端102进行通信以传输数据，然后所述状态调整单元211用于调整两个压力传感器处于工作状态还是休眠状态，从而可以节省电能。
具体的，所述控制端102包括数据获取模块213、图形生成模块214、显示模块215、清理模块216和警报模块217，所述数据获取模块213、所述图形生成模块214、所述显示模块215、所述清理模块216和所述警报模块217依次连接，所述数据获取模块213，用于收集各个监测端101数据，所述图形生成模块214，用于绘制当前区域内的水位压力变化图；所述显示模块215，用于对水位压力变化图进行显示；所述清理模块216，用于当数据异常时驱动驱动电机113对堵塞情况进行清理；所述警报模块217，用于在过滤网111清理后数据依然异常时发出警报。
所述警报模块217包括比对单元218和警报单元219，所述比对单元218用于将采集数据和标准数据范围进行比对，若不在标准数据范围内则采用所述警报单元219发出警报。其中所述标准数据范围是根据历史运行情况得出的。
第三实施例
请参阅图10，图10是本发明的第三实施例的管网用双压力式水位监测方法的流程图。在第二实施例的基础上，本发明还提供一种管网用双压力式水位监测方法，包括：
S101将安装组件103安装到管网内，并将测量组件108放入水中；
在使用时将多个所述监测端101放置管网中的预设位置。
S102通过第一压力传感器114和所述第二压力传感器115分别收集不同位置的压力数据；
然后通过将所述第一压力传感器114和所述第二压力传感器115放置到管网中的不同位置，其中所述第二压力传感器115的位置要深于所述第一压力传感器114，由于第二压力传感器115更加接近管网的底部，从而更加容易被管网底部的杂质所覆盖，甚至腐蚀，这样会降低测量精度，因此本申请设置有所述保护组。
S103通过控制端102接收压力数据计算水位高度；
通过所述保护罩110将所述第二压力传感器115罩住，然后所述过滤网111与所述保护罩110上的通孔对准，从而可以使得外部的水流在压力差下进入到所述保护罩110内部以和所述第二压力传感器115接触以获取压力数据，同时通过所述过滤网111将杂质挡在外部。
S104在使用预设时间段后，启动所述驱动电机113带动所述连接杆112和多个所述过滤网111转动以对过滤网111进行清理。
在使用一段时候后所述过滤网111会存在堵塞的情况，此时就转动所述驱动电机113，带动所述过滤网111转动以通过离心力和与水的相互震荡以去除堵塞的杂质，从而可以再次进行使用，使得可以进一步提高检测精度。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
包括多个监测端和控制端，所述监测端包括安装组件、导线、电源组、外壳、数据处理器、测量组件和保护组件，所述导线与所述安装组件连接，所述电源组设置在所述安装组件上，所述测量组件包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器与所述导线连接，所述数据处理器设置在所述安装组件的一侧，所述外壳套设置在所述第二压力传感器外侧，所述保护组件包括保护罩、多个过滤网、连接杆和驱动电机，所述保护罩具有多个通孔，所述保护罩与所述外壳螺纹连接，所述第二压力传感器位于所述保护罩内，所述驱动电机设置在所述保护罩内，所述连接杆与所述驱动电机的输出端固定连接，多个所述过滤网固定连接在所述连接杆上，并分别对应多个所述通孔，所述控制端用于对多个所述监测端检测到的数据进行控制。
2.如权利要求1所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
所述安装组件包括安装板、多个安装螺栓和多个安装螺母，多个所述安装螺栓设置在所述安装板四周，多个所述安装螺母分别与多个所述安装螺栓对应设置。
3.如权利要求2所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
所述安装组件还包括垫圈，所述垫圈设置在所述安装螺栓与所述安装板之间。
4.如权利要求3所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
所述保护组件还包括密封圈，所述密封圈设置在所述保护罩和所述外壳之间。
5.如权利要求4所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
所述保护组件还包括多个挡板，多个所述挡板与所述连接杆固定连接，并分别位于每两个相邻过滤网之间。
6.如权利要求5所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
所述保护组件还包括充气管、气泵和单向阀，所述气泵设置在所述安装组件上，所述充气管与所述保护罩连通，并位于所述保护罩的一侧，所述单向阀设置在所述保护罩远离所述过滤网的一侧。
7.如权利要求6所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
所述监测端还包括控制模块，所述控制模块用于控制所述测量组件的工作状态。
8.一种管网用双压力式水位监测方法，应用于权利要求1～7任意一项所述的管网用双压力式水位监测系统，其特征在于，
包括：将安装组件安装到管网内，并将测量组件放入水中；
通过第一压力传感器和所述第二压力传感器分别收集不同位置的压力数据；
通过控制端接收压力数据计算水位高度；
在使用预设时间段后，启动所述驱动电机带动所述连接杆和多个所述过滤网转动以对过滤网进行清理。
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