CN203743864U - 下水道监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下水道监测预警系统，包括第一控制器、压力传感器、流速传感器、液位传感器、无线通讯模块、第二控制器、显示器、接收模块和报警装置。本实用新型的下水道监测预警系统通过所述压力传感器检测出路面积水深度，当路面积水深度超过阈值时，则报警；所述流速传感器和液位传感器结合可检测出下水道内的水的流量；当所述路面存在积水，且下水道内的水流量小于一定值时，则可以判定此时下水道堵塞，并进行报警，可见本实用新型通过压力传感器、流速传感器和液位传感器能准确判定路面状况，并控制报警器报警，从而解决了下水道积水的监测和报警的问题。

Description

下水道监测预警系统

技术领域

本实用新型涉及一种下水道监测预警系统。

背景技术

最近中国各大城市纷纷被暴雨袭击，造成地铁被淹，机动车辆被雨水淹没，车主被困车中，城市排水系统几乎处于瘫痪状态，给市民出行与生命财产安全造成严重的影响，各地排水系统也成为广大国人的关注热点。而现今国内仍然没有一款系统用于对下水道处积水进行有效的监测和预警，从而解决这一问题。若再次遭遇暴雨袭击，城市仍然毫无应对手段。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种能对下水道处的积水进行有效的监测和预警的下水道监测预警系统。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种下水道监测预警系统，包括第一控制器、压力传感器、流速传感器、液位传感器、无线通讯模块、第二控制器、显示器、接收模块和报警装置；

所述压力传感器设置于所述下水道的井盖旁边的路面上，且信号连接于所述第一控制器；

所述流速传感器设置于所述下水道的内壁的底部上，且信号连接于所述第一控制器，以监测所述下水道内的液体流速；

所述液位传感器设置于所述下水道的内壁的底部上，且信号连接于所述第一控制器，以检测所述下水道内的液位高度；

所述无线通讯模块信号连接于所述第一控制器；

所述显示器、接收模块和报警装置均信号连接于所述第二控制器。

可选的，所述第一控制器和第二控制器为单片机或FPGA。

可选的，所述无线通讯模块为CDMA通讯模块，所述接收模块为CDMA接收模块。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的下水道监测预警系统通过所述压力传感器检测出路面积水深度，当路面积水深度超过阈值时，则报警；所述流速传感器和液位传感器结合可检测出下水道内的水的流量；当所述路面存在积水，且下水道内的水流量小于一定值时，则可以判定此时下水道堵塞，并进行报警，可见本实用新型通过压力传感器、流速传感器和液位传感器能准确判定路面状况，并控制报警器报警，从而解决了下水道积水的监测和报警的问题。

附图说明

图1为本实用新型的下水道监测预警系统的结构示意图；

图中标记示意为：1-第一控制器；2-压力传感器；3-流速传感器；4-液位传感器；5-无线通讯模块；6-第二控制器；7-显示器；8-接收模块；9-报警装置。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

参考图1，本实施例提供了一种下水道监测预警系统，包括第一控制器1、压力传感器2、流速传感器3、液位传感器4、无线通讯模块5、第二控制器6、显示器7、接收模块8和报警装置9；

所述压力传感器2设置于所述下水道的井盖旁边的路面上，且信号连接于所述第一控制器1，以当路面出现积水时，可以根据所述积水的压力计算所述积水的深度；

所述流速传感器3设置于所述下水道的内壁的底部上，且信号连接于所述第一控制器1，以监测所述下水道内的液体流速；

所述液位传感器4设置于所述下水道的内壁的底部上，且信号连接于所述第一控制器1，以检测所述下水道内的液位高度，并结合所述下水道内水的流速，计算所述下水道内的水流量；

所述无线通讯模块5信号连接于所述第一控制器1，以在所述第一控制器1的控制下发送数据；

所述显示器7、接收模块8和报警装置9均信号连接于所述第二控制器6，以在所述接收模块8接收所述无线通讯模块5所发出的数据后，在所述显示器7上进行显示，且如果达到报警的条件时，所述第二控制器6控制所述报警装置9报警。

本实用新型的下水道监测预警系统通过所述压力传感器2检测出路面积水深度，当路面积水深度超过阈值时（所述阈值可设定为10cm），则报警；所述流速传感器3和液位传感器4结合可检测出下水道内的水的流量；当所述路面存在积水，且下水道内的水流量小于设定值时，则可以判定此时下水道堵塞，并进行报警，可见本实用新型通过压力传感器2、流速传感器3和液位传感器4能准确判定路面状况，并控制报警器报警，从而解决了下水道积水的监测和报警的问题。

本实施例中，可选的，所述设定值的设置，以北京为例，北京排水系统设计为可抵御每小时降雨50毫米的5年一遇标准，取宽16米，长200的路段发生积水，若路面产生积水，则下水道的排水量速度应该达到0.03m³/s以上，若小于此值，则表示发生堵塞；即该设定值可以为0.03m³/s。但一般城市排水系统还不够完善，将所述设定值设置为0.02m³/s或者0.01m³/s比较妥当。如果发生误报，即下水道堵塞但未报警或者未堵塞反而报警的情况，则可以对本设定值进行调节。调节方法:下水道堵塞但未报警，须将此值适当调大；下水道未堵塞但报警，须将此值适当调小。

本实施例中，可选的，所述第一控制器1和第二控制器6为单片机或FPGA，以通过单片机或FPGA与各传感器组成嵌入式控制系统。

本实施例中，可选的，所述无线通讯模块5为CDMA通讯模块，所述接收模块8为CDMA接收模块，以通过所述CDMA通讯模块和CDMA接收模块实现所述第一控制器1和第二控制器6之间的通讯。

本实用新型的下水道监测预警系统，以所述下水道为半径为r（单位为m）的圆形计，当所述下水道内的水流深度为x（单位为m），则水流的横截面积为：

并结合所述流速传感器4所检测的水的流速为V（单位为m/s）；

则下水道内的水流量为Q（单位为m³/s）：

Q=sV

所述压力传感器2所检测的积水的压力为F（单位为N），则积水高度a（单位为m）；则：

$a=\sqrt{\frac{2F}{\mathrm{\ρgw}}}$

式中，ρ为水的密度，单位为Kg/m³，g为重力加速度，单位为m/s²，w为压力传感器的宽度，单位为m。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种下水道监测预警系统，其特征在于，包括第一控制器、压力传感器、流速传感器、液位传感器、无线通讯模块、第二控制器、显示器、接收模块和报警装置；

所述压力传感器设置于所述下水道的井盖旁边的路面上，且信号连接于所述第一控制器；

所述流速传感器设置于所述下水道的内壁的底部上，且信号连接于所述第一控制器，以监测所述下水道内的液体流速；

所述液位传感器设置于所述下水道的内壁的底部上，且信号连接于所述第一控制器，以检测所述下水道内的液位高度；

所述无线通讯模块信号连接于所述第一控制器；

所述显示器、接收模块和报警装置均信号连接于所述第二控制器。

2.根据权利要求1所述的下水道监测预警系统，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为单片机或FPGA。

3.根据权利要求1所述的下水道监测预警系统，其特征在于，所述无线通讯模块为CDMA通讯模块，所述接收模块为CDMA接收模块。