CN116626256B - 一种智慧水务供水管网监测系统及方法 - Google Patents

一种智慧水务供水管网监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智慧水务供水管网监测系统及方法，属于电数字数据处理技术领域，通过各个装置之间的配合方案，可针对供水管网中的水质检测装置运行情况进行实时监测，并且将各个部件可能存在的异常情况进行了相应的细节分类，避免水质检测装置内部构件发生异常故障而导致其检测到的水质数据造成相关人员的误判。通过个装置之间的有序配合启动，可针对“缓冲板、导流通道等部件因其用料不同，存在异常故障的可能性”进行全面自动的故障定位，便于后续相关人员在进行应急操作时，提前知晓所有的异常详情；并且，可避免所有检测装置长时间处于无效动作状态，降低系统的综合能耗。

Description

一种智慧水务供水管网监测系统及方法
技术领域
本发明属于电数字数据处理技术领域，具体涉及一种智慧水务供水管网监测系统及方法。
背景技术
现阶段水务供水管网使用的市政供水用管道水质检测装置，旋接限位套盖旋接装设于检测位三通管的外部，旋接限位套盖的中部贯穿插接有安装柱，安装柱的近市政供水用管道的端部两侧均固定装设有纵向的连接柱，连接柱的顶端通过支撑架固定装设有缓冲板，连接柱之间安装有横杆，横杆的外部套设有不少于三组的导流梭形板，安装柱的另一端部还装设有水质检测仪。采用旋接式安装的方式进行装置工作状态下的限位安装，操作简单、拆装方便，加设的缓冲板和导流梭形板的结构，使得水流能够缓速、均匀的与检测探头进行接触充分，提高水质检测仪的检测数据准确度，同时避免高速水流对检测装置的冲刷损伤。
但是，现阶段没有针对供水管网中的水质检测装置运行情况的相关监测方案，如：在长期的水流作用下，缓冲板、导流通道等部件因其用料不同，存在异常故障的可能性。
因此，现阶段需设计一种智慧水务供水管网监测系统及方法，来解决以上问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种智慧水务供水管网监测系统及方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，现阶段没有针对供水管网中的水质检测装置运行情况的相关监测方案，如：在长期的水流作用下，缓冲板、导流通道等部件因其用料不同，存在异常故障的可能性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种智慧水务供水管网监测系统，包括水质检测装置，水质检测装置包括旋接限位套盖，所述旋接限位套盖外部放置有待检测的市政供水用管道，市政供水用管道的中部装设有检测位三通管，旋接限位套盖旋接装设于检测位三通管的外部，旋接限位套盖的中部贯穿插接有安装柱，安装柱的近市政供水用管道的端部两侧均固定装设有纵向的连接柱，连接柱的顶端通过支撑架固定装设有缓冲板，连接柱之间安装有横杆，横杆的外部套设有导流梭形板，安装柱的另一端部还装设有水质检测仪，水质检测仪的检测探头结构贯穿安装柱的内部，并伸出安装柱的端面，并位于导流梭形板的下部；还包括支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置、中控装置，所述中控装置分别与所述支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置连接；
所述支撑架形变检测装置用于检测支撑架是否发生形变；
所述缓冲板形变检测装置用于检测缓冲板是否发生形变；
所述导流通道间隙检测装置用于检测导流通道的间隙是否增大；
所述连接脱落检测装置用于检测缓冲板与支撑架是否发生连接脱落；
所述梭形板振动检测装置用于检测导流梭形板是否发生异常振动；
所述中控装置还用于控制所述支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置的开启和关闭。
进一步的，所述中控装置控制所述支撑架形变检测装置处于常开状态，控制所述缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置处于常闭状态；
当所述支撑架形变检测装置检测到支撑架发生形变时，所述中控装置控制所述缓冲板形变检测装置开启；
当所述缓冲板形变检测装置检测到缓冲板发生形变时，所述中控装置控制所述导流通道间隙检测装置开启；
当所述导流通道间隙检测装置检测到导流通道的间隙增大时，所述中控装置控制所述连接脱落检测装置开启；
当所述连接脱落检测装置检测到缓冲板与支撑架发生连接脱落时，所述中控装置控制所述梭形板振动检测装置开启。
进一步的，所述支撑架形变检测装置包括第一针孔摄像头、控制单元、存储单元，所述控制单元分别与所述第一针孔摄像头、存储单元、中控装置连接；
所述第一针孔摄像头用于采集支撑架的实时图像数据，记为第一实时图像数据；
所述存储单元用于存储支撑架的标准图像数据，记为第一标准图像数据；
所述控制单元将所述第一实时图像数据与所述第一标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈支撑架发生形变。
进一步的，所述缓冲板形变检测装置包括第二针孔摄像头，所述第二针孔摄像头与所述控制单元连接；
所述第二针孔摄像头用于存储缓冲板的实时图像数据，记为第二实时图像数据；
所述存储单元还用于存储缓冲板的标准图像数据，记为第二标准图像数据；
所述控制单元将所述第二实时图像数据与所述第二标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈缓冲板发生形变。
进一步的，所述导流通道间隙检测装置包括微型光学计，所述微型光学计与所述控制单元连接；
所述微型光学计用于检测导流通道的实时口径数据；
所述存储单元还用于存储导流通道的标准口径数据；
所述控制单元将所述实时口径数据与所述标准口径数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈导流通道的间隙增大。
进一步的，所述连接脱落检测装置包括第三针孔摄像头，所述第三针孔摄像头与所述控制单元连接；
所述第三针孔摄像头用于采集缓冲板与支撑架连接处的实时图像数据，记为第三实时图像数据；
所述存储单元还用于存储缓冲板与支撑架连接处的标准图像数据，记为第三标准图像数据；
所述控制单元将所述第三实时图像数据与所述第三标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈缓冲板与支撑架发生连接脱落。
进一步的，所述梭形板振动检测装置包括振动传感器，所述振动传感器与所述控制单元连接；
所述振动传感器用于检测导流梭形板的实时振动强度；
所述存储单元还用于存储导流梭形板的标准振动强度；
所述控制单元将所述实时振动强度与所述标准振动强度进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈导流梭形板发生异常振动。
进一步的，还包括无线通信装置和移动终端，所述中控装置通过所述无线通信装置与所述移动终端无线连接。
一种智慧水务供水管网监测方法，采用如上述的一种智慧水务供水管网监测系统对水质检测装置的运行状态进行监测。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案其中一个有益效果在于，通过支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置之间的配合方案，可针对供水管网中的水质检测装置运行情况进行实时监测，并且将各个部件可能存在的异常情况进行了相应的细节分类，避免水质检测装置内部构件发生异常故障而导致其检测到的水质数据造成相关人员的误判。通过个装置之间的有序配合启动，可针对“缓冲板、导流通道等部件因其用料不同，存在异常故障的可能性”进行全面自动的故障定位，便于后续相关人员在进行应急操作时，提前知晓所有的异常详情；并且，可避免所有检测装置长时间处于无效动作状态，降低系统的综合能耗；并且，各个检测装置的启动顺序是根据各个部件受到的水流强度由强到弱而设计的，也就是说，在长期的水流作用下，支撑架(长期承压)出现形变的概率是最大的，因此，将支撑架检测放在第一环节；如果支撑架已经出现形变，则缓冲板也可能出现异常，因此，将缓冲板检测放在第二环节；同理，后续依次为导流通道间隙检测、连接脱落检测、梭形板振动(连接脱落后，水流经过没有缓冲板和导流通道的作用，直接冲刷导流梭形板，因此，导流梭形板在这种情况下容易出现松动)。
附图说明
图1为本方案实施方式的系统结构示意图。
图2为本方案实施方式的系统运行原理示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1-附图2，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做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。
如图1所示，提出一种智慧水务供水管网监测系统，包括水质检测装置，水质检测装置包括旋接限位套盖，所述旋接限位套盖外部放置有待检测的市政供水用管道，市政供水用管道的中部装设有检测位三通管，旋接限位套盖旋接装设于检测位三通管的外部，旋接限位套盖的中部贯穿插接有安装柱，安装柱的近市政供水用管道的端部两侧均固定装设有纵向的连接柱，连接柱的顶端通过支撑架固定装设有缓冲板，连接柱之间安装有横杆，横杆的外部套设有导流梭形板，安装柱的另一端部还装设有水质检测仪，水质检测仪的检测探头结构贯穿安装柱的内部，并伸出安装柱的端面，并位于导流梭形板的下部；还包括支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置、中控装置，所述中控装置分别与所述支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置连接；
所述支撑架形变检测装置用于检测支撑架是否发生形变；
所述缓冲板形变检测装置用于检测缓冲板是否发生形变；
所述导流通道间隙检测装置用于检测导流通道的间隙是否增大；
所述连接脱落检测装置用于检测缓冲板与支撑架是否发生连接脱落；
所述梭形板振动检测装置用于检测导流梭形板是否发生异常振动；
所述中控装置还用于控制所述支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置的开启和关闭。
上述方案中，通过支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置之间的配合方案，可针对供水管网中的水质检测装置运行情况进行实时监测，并且将各个部件可能存在的异常情况进行了相应的细节分类，避免水质检测装置内部构件发生异常故障而导致其检测到的水质数据造成相关人员的误判。
进一步的，如图2所示，所述中控装置控制所述支撑架形变检测装置处于常开状态，控制所述缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置处于常闭状态；
当所述支撑架形变检测装置检测到支撑架发生形变时，所述中控装置控制所述缓冲板形变检测装置开启；
当所述缓冲板形变检测装置检测到缓冲板发生形变时，所述中控装置控制所述导流通道间隙检测装置开启；
当所述导流通道间隙检测装置检测到导流通道的间隙增大时，所述中控装置控制所述连接脱落检测装置开启；
当所述连接脱落检测装置检测到缓冲板与支撑架发生连接脱落时，所述中控装置控制所述梭形板振动检测装置开启。
上述方案中，通过支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置之间的有序配合启动，可针对“缓冲板、导流通道等部件因其用料不同，存在异常故障的可能性”进行全面自动的故障定位，便于后续相关人员在进行应急操作时，提前知晓所有的异常详情；并且，可避免所有检测装置长时间处于无效动作状态，降低系统的综合能耗；并且，各个检测装置的启动顺序是根据各个部件受到的水流强度由强到弱而设计的，也就是说，在长期的水流作用下，支撑架(长期承压)出现形变的概率是最大的，因此，将支撑架检测放在第一环节；如果支撑架已经出现形变，则缓冲板也可能出现异常，因此，将缓冲板检测放在第二环节；同理，后续依次为导流通道间隙检测、连接脱落检测、梭形板振动(连接脱落后，水流经过没有缓冲板和导流通道的作用，直接冲刷导流梭形板，因此，导流梭形板在这种情况下容易出现松动)。
进一步的，所述支撑架形变检测装置包括第一针孔摄像头、控制单元、存储单元，所述控制单元分别与所述第一针孔摄像头、存储单元、中控装置连接；
所述第一针孔摄像头用于采集支撑架的实时图像数据，记为第一实时图像数据；
所述存储单元用于存储支撑架的标准图像数据，记为第一标准图像数据(即，支撑架未发生形变时的图像数据)；
所述控制单元将所述第一实时图像数据与所述第一标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈支撑架发生形变。
上述方案中，第一针孔摄像头、控制单元、存储单元及其相互之间的连接线路等均做防水处理。
进一步的，所述缓冲板形变检测装置包括第二针孔摄像头，所述第二针孔摄像头与所述控制单元连接；
所述第二针孔摄像头用于存储缓冲板的实时图像数据，记为第二实时图像数据；
所述存储单元还用于存储缓冲板的标准图像数据，记为第二标准图像数据(即，缓冲板未发生形变时的图像数据)；
所述控制单元将所述第二实时图像数据与所述第二标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈缓冲板发生形变。第二针孔摄像头也做防水处理。
进一步的，所述导流通道间隙检测装置包括微型光学计，所述微型光学计与所述控制单元连接；
所述微型光学计用于检测导流通道的实时口径数据；
所述存储单元还用于存储导流通道的标准口径数据(即，导流通道初始状态的口径数据)；
所述控制单元将所述实时口径数据与所述标准口径数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈导流通道的间隙增大。微型光学计也做防水处理。
进一步的，所述连接脱落检测装置包括第三针孔摄像头，所述第三针孔摄像头与所述控制单元连接；
所述第三针孔摄像头用于采集缓冲板与支撑架连接处的实时图像数据，记为第三实时图像数据；
所述存储单元还用于存储缓冲板与支撑架连接处的标准图像数据，记为第三标准图像数据(即，缓冲板与支撑架连接处未发生脱落时的图像数据)；
所述控制单元将所述第三实时图像数据与所述第三标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈缓冲板与支撑架发生连接脱落。第三针孔摄像头也做防水处理。
进一步的，所述梭形板振动检测装置包括振动传感器，所述振动传感器与所述控制单元连接；
所述振动传感器用于检测导流梭形板的实时振动强度；
所述存储单元还用于存储导流梭形板的标准振动强度(即，导流梭形板正常情况下的振动强度)；
所述控制单元将所述实时振动强度与所述标准振动强度进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈导流梭形板发生异常振动。振动传感器也做防水处理。
进一步的，还包括无线通信装置和移动终端，所述中控装置通过所述无线通信装置与所述移动终端无线连接。从而实现无线数据传输。
一种智慧水务供水管网监测方法，采用如上述的一种智慧水务供水管网监测系统对水质检测装置的运行状态进行监测。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智慧水务供水管网监测系统，包括水质检测装置，水质检测装置包括旋接限位套盖，所述旋接限位套盖外部放置有待检测的市政供水用管道，市政供水用管道的中部装设有检测位三通管，旋接限位套盖旋接装设于检测位三通管的外部，旋接限位套盖的中部贯穿插接有安装柱，安装柱的近市政供水用管道的端部两侧均固定装设有纵向的连接柱，连接柱的顶端通过支撑架固定装设有缓冲板，连接柱之间安装有横杆，横杆的外部套设有导流梭形板，安装柱的另一端部还装设有水质检测仪，水质检测仪的检测探头结构贯穿安装柱的内部，并伸出安装柱的端面，并位于导流梭形板的下部；其特征在于，还包括支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置、中控装置，所述中控装置分别与所述支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置连接；
所述支撑架形变检测装置用于检测支撑架是否发生形变；
所述缓冲板形变检测装置用于检测缓冲板是否发生形变；
所述导流通道间隙检测装置用于检测导流通道的间隙是否增大；
所述连接脱落检测装置用于检测缓冲板与支撑架是否发生连接脱落；
所述梭形板振动检测装置用于检测导流梭形板是否发生异常振动；
所述中控装置还用于控制所述支撑架形变检测装置、缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置的开启和关闭；
所述中控装置控制所述支撑架形变检测装置处于常开状态，控制所述缓冲板形变检测装置、导流通道间隙检测装置、连接脱落检测装置、梭形板振动检测装置处于常闭状态；
当所述支撑架形变检测装置检测到支撑架发生形变时，所述中控装置控制所述缓冲板形变检测装置开启；
当所述缓冲板形变检测装置检测到缓冲板发生形变时，所述中控装置控制所述导流通道间隙检测装置开启；
当所述导流通道间隙检测装置检测到导流通道的间隙增大时，所述中控装置控制所述连接脱落检测装置开启；
当所述连接脱落检测装置检测到缓冲板与支撑架发生连接脱落时，所述中控装置控制所述梭形板振动检测装置开启。
2.根据权利要求1所述的一种智慧水务供水管网监测系统，其特征在于，所述支撑架形变检测装置包括第一针孔摄像头、控制单元、存储单元，所述控制单元分别与所述第一针孔摄像头、存储单元、中控装置连接；
所述第一针孔摄像头用于采集支撑架的实时图像数据，记为第一实时图像数据；
所述存储单元用于存储支撑架的标准图像数据，记为第一标准图像数据；
所述控制单元将所述第一实时图像数据与所述第一标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈支撑架发生形变。
3.根据权利要求2所述的一种智慧水务供水管网监测系统，其特征在于，所述缓冲板形变检测装置包括第二针孔摄像头，所述第二针孔摄像头与所述控制单元连接；
所述第二针孔摄像头用于存储缓冲板的实时图像数据，记为第二实时图像数据；
所述存储单元还用于存储缓冲板的标准图像数据，记为第二标准图像数据；
所述控制单元将所述第二实时图像数据与所述第二标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈缓冲板发生形变。
4.根据权利要求3所述的一种智慧水务供水管网监测系统，其特征在于，所述导流通道间隙检测装置包括微型光学计，所述微型光学计与所述控制单元连接；
所述微型光学计用于检测导流通道的实时口径数据；
所述存储单元还用于存储导流通道的标准口径数据；
所述控制单元将所述实时口径数据与所述标准口径数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈导流通道的间隙增大。
5.根据权利要求4所述的一种智慧水务供水管网监测系统，其特征在于，所述连接脱落检测装置包括第三针孔摄像头，所述第三针孔摄像头与所述控制单元连接；
所述第三针孔摄像头用于采集缓冲板与支撑架连接处的实时图像数据，记为第三实时图像数据；
所述存储单元还用于存储缓冲板与支撑架连接处的标准图像数据，记为第三标准图像数据；
所述控制单元将所述第三实时图像数据与所述第三标准图像数据进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈缓冲板与支撑架发生连接脱落。
6.根据权利要求5所述的一种智慧水务供水管网监测系统，其特征在于，所述梭形板振动检测装置包括振动传感器，所述振动传感器与所述控制单元连接；
所述振动传感器用于检测导流梭形板的实时振动强度；
所述存储单元还用于存储导流梭形板的标准振动强度；
所述控制单元将所述实时振动强度与所述标准振动强度进行对比分析，若二者不匹配，则所述控制单元向所述中控装置反馈导流梭形板发生异常振动。
7.根据权利要求1所述的一种智慧水务供水管网监测系统，其特征在于，还包括无线通信装置和移动终端，所述中控装置通过所述无线通信装置与所述移动终端无线连接。
8.一种智慧水务供水管网监测方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的一种智慧水务供水管网监测系统对水质检测装置的运行状态进行监测。
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