CN202102561U - 无人值守水库水情信息远程综合监控系统 - Google Patents

无人值守水库水情信息远程综合监控系统 Download PDF

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CN202102561U CN 201120201425 CN201120201425U CN202102561U CN 202102561 U CN202102561 U CN 202102561U CN 201120201425 CN201120201425 CN 201120201425 CN 201120201425 U CN201120201425 U CN 201120201425U CN 202102561 U CN202102561 U CN 202102561U
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王亚盛
慕瑞嘉
崔伟
曹义良
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Conway Communication Technology Co Ltd
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Shandong Conwell Communication Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库或上位机或便携式设备用户通讯；其中，各水库监测单元包括：安装在主杆上的水位仪、雨量仪、至少一个视频监视设备I、流量仪、Zigbee模块I、无线通讯模块、防盗告警和蓄电池低压告警装置I，它们均与控制器连接；电源I为各设备供电；用于监视坝体的辅杆，在辅杆上设有视频监视设备II、Zigbee模块II、防盗告警和蓄电池低压告警装置II，电源II为各设备供电；所述主杆与辅杆间通过Zigbee网络通信；主杆与辅杆上分别安装避雷针。

Description

无人值守水库水情信息远程综合监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统。
背景技术
全国中小型水库数据量多，市场前景广阔；但中小型水库分布广多在偏远地区，不利于集中监控，即使有一些监控方案也因成本过高等因素导致不能很好的推广。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，它采用“一杆一站”及“一杆多站”式小型监控系统，实现对中小型水库及水坝全面监控：视频监控水库的溢洪道、坝体表面及水库按装的各种刻度标尺；超声探测水面高度；雨量计测量当日雨量防洪预警；坝后拍照查看是否有坝体裂缝；如果用户需要还可对风速、水质及河流流速等数据检测。采集的全部数据通过无线公网传输到客户数据中心，服务器对数据处理后，再次发布到公网，客户可以通过PC、笔记本电脑、PDA等任何上网工具查看各个水库或大坝实时情况。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库或上位机或便携式设备用户通讯；其中，各水库监测单元包括：
设置在一根杆体上的水位仪、雨量仪、至少一个视频监视装置、流量仪、防盗告警和蓄电池低压告警装置、无线通讯模块，它们分别与控制器连接；电源为全部设备供电；杆体上设有避雷针。
所述电源包括蓄电池，蓄电池与相应的风力和/或太阳能发电装置连接。
所述视频监视装置为摄像头或红外摄像头及红外激光灯，它们安装在低压低功耗直流云台上。
一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库或上位机或便携式设备用户通讯；其中，各水库监测单元包括：
安装在主杆上用于监视水库的水位仪、雨量仪、至少一个视频监视设备I、流量仪、Zigbee模块I、无线通讯模块、防盗告警和蓄电池低压告警装置I，它们均与控制器连接；电源I为各设备供电；
用于监视坝体的辅杆，在辅杆上设有视频监视设备II、Zigbee模块II、防盗告警和蓄电池低压告警装置II，电源II为各设备供电；
所述主杆与辅杆间通过Zigbee网络通信；
主杆与辅杆上分别安装避雷针。
所述电源I、电源II结构相同，均包括蓄电池，各蓄电池与相应的风力和/或太阳能发电装置连接。
所述无线通讯模块为CDMA模块、EDGE模块或3G模块，控制器包括两个CPU，两者分时控制一个通信模块实现数据实时传输。
所述视频监视设备I、视频监视设备II为摄像头和/或红外摄像头及红外激光灯，它们安装在低压低功耗直流云台上。
所述控制器还与水质探头连接。
所述控制器还与风速探头和风向探头连接。
所述雨量仪采用翻斗式雨量计或容栅雨量计。
本实用新型采用一杆一站式(将全部设备放置在一个杆体上)或一杆多站式(将设备分别放置在主杆和辅杆上)，从而完成水库情况的监控。在一杆多站式结构下，主杆与辅杆间采用Zigbee网络通信，进行信息的传递。汇总后的信息则通过控制器利用无线通讯网络发往远方的数据库或上位机或便携式设备用户通讯，从而实现了水库状态的集中控制。
本实用新型可视频监控水库的溢洪道、坝体表面及水库按装的各种刻度标尺；超声探测水面高度；雨量计测量当日雨量防洪预警；坝后拍照查看是否有坝体裂缝；客户可以通过PC、笔记本、PDA等任何上网工具查看各个水库或大坝实时情况。
本实用新型的有益效果是：系统的自动化程度高，全部采用低功耗设计，不需要市电供应，无人值守，以极低的成本实现中小型水库全面监控。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为另一实施例的系统框图。
其中，1.数据库，2.上位机，3.便携式设备，4.水位仪，5.雨量仪，6.视频监视设备I，7.流量仪，8.Zigbee模块I， 9.无线通讯模块，10.防盗告警和蓄电池低压告警装置I， 11.控制器，12.电源I， 13.视频监视设备II，14.Zigbee模块II，15.防盗告警和蓄电池低压告警装置II，16.电源II，17.避雷针，18.水质探头，19.风速探头，20.风向探头，21.视频监视装置，22.防盗告警和蓄电池低压告警装置，23.电源。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1：
图1中，一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库1或上位机2或便携式设备3用户通讯；其中，各水库监测单元包括：
安装在主杆上用于监视水库的水位仪4(可采用超声波式液位计探测水库水位高度，提前预警)、雨量仪5、至少一个视频监视设备I6、流量仪7(根据用户需要，扩展超声、电磁等在线流量采集设备，可实现对中小型水库管道、明渠输水量的监控。)、Zigbee模块I8、无线通讯模块9、防盗告警和蓄电池低压告警装置I10，它们均与控制器11连接；电源I12为各设备供电；
用于监视坝体的辅杆，在辅杆上设有视频监视设备II13、Zigbee模块II14、防盗告警和蓄电池低压告警装置II15，电源II16为各设备供电；
所述主杆与辅杆间通过Zigbee网络通信；
主杆与辅杆上分别安装避雷针17。
所述电源I12、电源II16结构相同，均包括蓄电池，各蓄电池与相应的风力和/或太阳能发电装置连接。
所述无线通讯模块9为CDMA模块、EDGE模块或3G模块，控制器11包括两个CPU，两者分时控制一个无线通信模块实现数据实时传输。
所述视频监视设备I6、视频监视设备II13为摄像头和/或红外摄像头及红外激光灯，它们安装在低压低功耗直流云台上。它们可以提供高清视频图像，实时监控水库的溢洪道、坝体表面及按装的各种预警标尺。采用远距离夜视红外灯，必要时可实现全天候24小时不间断视频监控。
所述控制器11还与水质探头18连接。可实现中小型水库水质“常规五项”等参数的实时采集。
所述控制器11还与风速探头19和风向探头20连接。
所述雨量仪5采用翻斗式雨量计或容栅雨量计，计量每日降雨量，作为防洪预警的参考数据。
本实用新型未详述的各结构及电路均为公知结构。
实施例2：
图2中，一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库1或上位机2或便携式设备3用户通讯；其中，各水库监测单元包括：
设置在一根杆体上的水位仪4、雨量仪5、至少一个视频监视装置21、流量仪7、防盗告警和蓄电池低压告警装置22、无线通讯模块9，它们分别与控制器11连接；电源为全部设备供电；杆体上设有避雷针。
所述电源23包括蓄电池，蓄电池与相应的风力和/或太阳能发电装置连接。
所述视频监视装置21为摄像头和/或红外摄像头及红外激光灯，它们安装在低压低功耗直流云台上。
所述控制器11还与水质探头18连接。
所述控制器11还与风速探头19和风向探头20连接。
所述雨量仪5采用翻斗式雨量计或容栅雨量计。
本实用新型未详述的各结构及电路均为公知结构，其余结构与实施例1相同。
本系统通过两个不同的CPU分时控制一个无线通讯模块9实现系统超低功耗实时在线，在视频与非视频模式之间自由切换：
系统默认为非视频模式，由低功耗C8051F021单片机控制无线通讯模块9进行数据采集与传输；
用户需要观看视频数据时，系统自动切换到TI高速DSP视频处理模块，DSP同时控制无线模块进行数据传送；系统在视频模式时可以处理非视频模式时的所有数据采集。
1)系统实时在线，维持TCP/IP socket连接；
2)系统低功耗设备(水位、雨量等设备)与高功耗设备(视频采集设备)灵活切换。
3)系统8位CPU(C8051FXXX)与32位CPU(TI达芬奇DSP)共用一个无线通讯模块9。
既满足了用户对数据实时性的要求，又满足了系统整体低功耗设计及SIM卡平均数据流量低的要求；为用户节约每一分成本；同时也是绿色节能减排的典型应用。

Claims (10)

1.一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库或上位机或便携式设备用户通讯；其中，各水库监测单元包括：
设置在一根杆体上的水位仪、雨量仪、至少一个视频监视装置、流量仪、防盗告警和蓄电池低压告警装置、无线通讯模块，它们分别与控制器连接；电源为全部设备供电；杆体上设有避雷针。
2.如权利要求1所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述电源包括蓄电池，蓄电池与相应的风力和/或太阳能发电装置连接。
3.如权利要求1所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述视频监视装置为摄像头或红外摄像头及红外激光灯，它们安装在云台上。
4.一种无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，它设有至少一个水库监测单元，各水库检测单元通过无线通讯网络与远方的数据库或上位机或便携式设备用户通讯；其中，各水库监测单元包括：
安装在主杆上用于监视水库的水位仪、雨量仪、至少一个视频监视设备I、流量仪、Zigbee模块I、无线通讯模块、防盗告警和蓄电池低压告警装置I，它们均与控制器连接；电源I为各设备供电；
用于监视坝体的辅杆，在辅杆上设有视频监视设备II、Zigbee模块II、防盗告警和蓄电池低压告警装置II，电源II为各设备供电；
所述主杆与辅杆间通过Zigbee网络通信；
主杆与辅杆上分别安装避雷针。
5.如权利要求4所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述电源I、电源II结构相同，均包括蓄电池，各蓄电池与相应的风力和/或太阳能发电装置连接。
6.如权利要求1或4所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述无线通讯模块为CDMA模块、EDGE模块或3G模块，控制器包括两个CPU，两者分时控制同一个无线传输模块实现数据实时传输。
7.如权利要求1或4所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述视频监视设备I、视频监视设备II为摄像头和/或红外摄像头及红外激光灯，它们安装在云台上。
8.如权利要求1或4所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述控制器还与水质探头连接。
9.如权利要求1或4所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述控制器还与风速探头和风向探头连接。
10.如权利要求1或4所述的无人值守水库水情信息远程综合监控系统，其特征是，所述雨量仪采用翻斗式雨量计或容栅雨量计。
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