CN206132179U - 一种智能水位监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能水位监测系统，其中，包括具有远程通信模块的地桩式水位监测装置以及与所述地桩式水位监测无线通信连接的远程智能水位监测平台，所述远程智能水位监控平台对从地桩式水位监测装置接收到的数据进行处理。本实用新型的地桩式水位监测装置结构简单、生产安装成本低、安装维护方便，能够智能启动、实时将监测到的数据发送到远程智能水位监测平台进行处理和显示，并发布预警信息。

Description

一种智能水位监测系统

技术领域

本实用新型涉及水位监测领域，具体地说，涉及一种智能水位监测系统。

背景技术

近年来，我国受极端天气的影响，各地均暴雨频发，城市内涝问题日益严重，很多城市在下暴雨的时候出现道路被淹、车库进水等非常严重的情况。在城市排水系统无法快速解决内涝问题的情况下，对可能存在的淹水地区进行及时的监控和预警就显得十分重要。对发出预警的地区可以及时疏导交通，及时通知业主，避免灾难再次发生。

目前，国内大部分城市还没有建立智能水位监测系统，无法实现对城市内涝进行实时监控和预警。现有的水位监测一般采用浮子式、压力式、 超声波式或雷达式等传感器，上述水位传感器在实际应用过程中普遍存在安装和维护复杂，施工难度大，造价高的问题。例如，现有超声波水位计一般都安装在待测位置上方，经常需要专门架设一个支撑杆，因此施工难度大，造价高并且维护不太方便。此外，由于超声波在空气中的传播速度受温度影响较大，需要设计温度补偿，结构相对复杂，成本较高。因此，设计一套基于超声波传感器的智能水位监测装置的低成本、高效率的智能水位监测系统迫在眉睫。

发明内容

本实用新型旨在提供一种智能水位监测系统，以解决目前没有基于超声波传感器的智能水位监测装置的低成本、高效率的智能水位监测系统的问题。为此，本实用新型采用的具体方案如下：

一种智能水位监测系统，其中，包括具有远程通信模块的地桩式水位监测装置以及与所述地桩式水位监测无线通信连接的远程智能水位监测平台，所述远程智能水位监控平台对从地桩式水位监测装置接收到的数据进行处理，其中，所述地桩式水位监测装置包括外筒体，该外筒体在安装时固定在待监测水位的地面的安装孔中；内筒体，该内筒体具有一开口，所述内筒体可拆卸地套设安装在所述外筒体内；水位监测单元，该水位监测单元包括水位监测电路、与该水位监测电路电连接的两个启动触点和一超声波探头，所述水位监测单元安装在所述内筒体内；以及密封盖，该密封盖与所述内筒体的开口密封配合而将所述水位监测单元密封在所述内筒体内；其中，所述密封盖包括设置在内表面的一探头固定槽以及两个间隔开的启动触点安装通孔，所述超声波探头安装在所述探头固定槽中，所述两个启动触点分别密封安装在所述两个启动触点安装通孔并外露于密封盖的上表面，当出现积水时，该两个启动触点连通，所述水位监测单元启动，开始进行监测并将监测到的数据发送至所述远程智能水位监控平台。

进一步地，所述远程智能水位监测平台可包括数据服务器、应用服务器、备份服务器、显示终端以及网络设备，所述网络设备将所述的数据服务器、应用服务器、备份服务器、显示终端组成一个网络并与所述地桩式水位监测装置建立远程无线通信连接，所述显示终端用于显示监测点的水位信息和相关预警信息。

进一步地，智能水位监测系统还可包括路面信息采集装置，所述路面信息采集装置通过有线或无线的方式将采集到的数据传送到所述远程智能水位监测平台的数据服务器

进一步地，所述外筒体具有较大直径的上端部分、较小直径的下部以及在其之间形成的支撑台，所述支撑台上设有若干螺纹孔，所述内筒体具有与所述外筒体相互配合的结构，组装时所述内筒体插入所述外筒体并通过螺丝将所述内筒体固定到所述外筒体内。

进一步地，所述内筒体与所述外筒体之间形成环形空间，积水能进入该环形空间，以对所述水位监测单元进行散热，确保其正常工作。

进一步地，所述密封盖的上表面对应于所述探头固定槽和/或所述启动触点安装通孔的位置形成高于其它表面的区域块，使得所述探头和/或所述启动触点不易积沙造成误判断和/或所述监测单元不易被误启动。

进一步地，还包括一电路固定套筒，所述水位监测电路安装在该电路固定套筒内，所述电路固定套筒再套设安装在所述内筒体内。

进一步地，还包括电池和弹簧，所述弹簧和电池设置于所述内筒体的内底部与所述电路固定套筒的外底部之间，所述电池与所述水位监测电路电连接，从而给所述水位监测单元供电。

进一步地，还包括一安装环和至少一个密封垫圈，所述密封盖的上表面外周形成匹配该安装环的环形安装部，所述密封垫圈垫设于所述密封盖与所述内筒体之间，通过所述安装环紧固连接安装而使所述密封盖与所述内筒体的开口密封配合。

进一步地，所述安装环的厚度与所述环形安装部的深度相同，从而所述安装环与所述密封盖形成一平整表面。

本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是：本实用新型的地桩式水位监测装置结构简单、生产安装成本低、安装维护方便，能够智能启动、实时将监测到的数据发送到远程智能水位监测平台进行处理和显示，并发布预警信息。

附图说明

图1 示出了根据本实用新型实施例的智能水位监测系统的结构框图；

图2 示出了图1中的地桩式水位监测装置的整体示意图；

图3示出了图2所示的地桩式水位监测装置的立体分解图；

图4示出图2所示的地桩式水位监测装置的水位检测单元的结构框图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。参照图1和4， 智能水位监测系统可包括具有远程通信模块80的地桩式水位监测装置1以及与所地桩式水位监测1通过远程通信模块80无线通信连接的远程智能水位监测平台2，远程智能水位监控平台1对从地桩式水位监测装置1接收到的数据进行处理。远程智能水位监测平台2可包括数据服务器、应用服务器、备份服务器、显示终端以及网络设备等，网络设备将数据服务器、应用服务器务、备份服务器、显示终端组成一个网络并与远程通信模块80无线通信连接。数据服务器中的数据库管理子系统和应用服务器中的应用服务管理子系统采用专业数据库开发，通过高速数据处理支撑水位监测装置的状态、系统告警、应急处理、数据服务、报表生成、管理服务、信息查询与追溯等应用服务。备份服务器通过热备份、通信握手、网络监测、软件自动恢复、底层设备数据存储等方法和机制，应对断网、丢包、死机、溢出等系统工作异常事件。智能水位监测系统还可包括路面数据采集装置（未示出），所述路面信息采集装置通过有线或无线的方式将采集到的数据传送到所述远程智能水位监测平台的数据服务器并在应用服务器中通过程序将路面信息数据与水位信息数据进行整合，得到监测点附近的水漫状态。因此，远程智能水位监测平台2具有如下功能：

1、支持第三方平台调用数据；

2、支持GPS坐标管理，水位监测装置的监测位置的积水可以在地图上唯一动态标示，即每安装一个位置，可通过手机对水位监测装置的监测位置进行GPS坐标标定，则在地图上可实时看到该水位监测装置的水位变化信息及其附近的水漫状态；

3、支持路面数据采集并模型化分析，辅助设备选点安装；

4、内涝预警多渠道同步统一发布，全面，实时，灵活，高效，例如，可以通过APP、微信、LED指示灯、地图等多渠道向公众同步发布内涝状况，方便出行及财产保护预警，如内涝造成汽车泡水，当停车位快速内涝，可及时通知车主移车。

参照2-4，更详细描述地桩式水位监测装置1。地桩式水位监测装置1可包括在安装时像地桩一样固定在待监测水位的地面中的外筒体10、可拆卸地安装在外筒体10内的内筒体20、安装在内筒体20内的水位监测单元30以及密封盖40。外筒体10包括较大直径的上端部分11、较小直径的下部12以及在其之间形成支撑台13，并且支撑台13上设有若干螺纹孔14，虽然在本实施例中，在周向均匀间隔开设置了4个螺纹孔，但螺纹孔14的数量不作限制。内筒体20具有与外筒体10类似且相互配合的结构，即同样具有较大直径的上端部分21、较小直径的下部22以及在其之间形成的支撑台23，支撑台23上也设置有与螺纹孔14对应的若干螺纹孔24。此外，上端部分21的顶端还设有凸缘25，凸缘25的外径与外筒体10的上端部分11的外径相同。组装时内筒体20的下部21插入外筒体10的下部11中，内筒体20通过支撑台23的下表面支撑在外筒体10的支撑台13的上表面上，并使螺纹孔14和24对齐然后将螺钉或螺栓（未示出）插入螺纹孔14和24并锁紧，完成内筒体20固定安装在外筒体10内。这里仅示出外筒体10和内筒体20之间的一种优选配合安装结构，但其之间的配合结构不限于此。内筒体20与外筒体10之间形成环形空间，积水可以进入该环形空间，以对所述水位监测单元进行散热，确保其正常工作。

水位监测单元30可包括水位监测电路31、与该水位监测电路31电连接的两个启动触点32和一超声波探头33。密封盖40与内筒体20的开口密封配合而将水位监测单元30密封在内筒体10内。密封盖40包括设置在内表面的探头安装槽41以及间隔开设置的启动触点安装通孔42。超声波探头33安装在探头安装槽41中，两个启动触点32分别安装在两个启动触点安装通孔42中并外露于密封盖40的上表面。密封盖40的上表面对应于探头固定槽41和/或启动触点安装通孔42的位置形成高于其它表面的区域块，即积沙槽43，使得所述探头和/或所述启动触点不易积沙造成误判断和/或所述监测单元不易被误启动。

此外，水位监测装置1还可包括一安装环70和至少一个密封垫圈（未示出）。密封盖40的上表面外周形成匹配该安装环70的环形安装部45，所述密封垫圈垫设于密封盖40与内筒体20之间，通过安装环70紧固连接安装而使密封盖40与内筒体20的开口密封配合。在本实施例中，环形安装部45和安装环70上分别设有与内筒体20的螺纹孔24一致的螺纹通孔44和74。这样只需通过四根螺钉或螺栓即可实现将外筒体10、内筒体20、密封盖40和安装环70固定安装在一起。其中，安装环70的厚度与环形安装部45的深度相同，从而安装环70与密封盖40形成一平整表面。

此外，水位监测装置1还可包括一电路固定套筒50，电路固定套筒50具有与内筒体20匹配安装的结构，其上端具有凸缘51，凸缘51设置与内筒体20的螺纹孔24一致的螺纹孔54。水位监测电路30安装在电路固定套筒50内，而电路固定套筒50再套设安装在内筒体20内并通过。这种结构便于安装维护。

此外，水位监测装置1还包括电池60和弹簧（未示出），弹簧和电池设置于内筒体20的内底部与电路固定套筒50的外底部之间，以将电池固定在内筒体20内。电池60与水位监测电路31电连接，从而给水位监测单元30供电。优选地，电池60是容量大于13000mAh、12V的可充电锂电池。

此外，水位监测装置1还包括智能水位监测模块，该智能水位监测模块嵌入在水位监测装置1的微处理器中。所述智能水位监测模块对持续监测到的水位进行数据分析，判断水位变化趋势从而智能改变监测频率，当积水水位长时间保持在某一水平则降低监测频率，当水位急速上涨或下降则增加监测频率。

现简要说明一下水位监测装置的安装及工作原理。在选定安装点钻一个比外筒体尺寸稍大的安装孔，而后往安装孔内放入适量速干水泥桨，再将水位监测装置放入按孔内，压平至路面，即完成水位监测装置安装。当需要维护时或当监测点经过改造后不再内涝而选择移装水位监测装置时，只需将内筒体取出，外筒体留于原处即可。在安装完成后，水位监测装置处于超低功耗待机状态，即此时远程通信、检测电路、探头等被关闭。当积水将启动触点导通时，水位监测装置启动进入监测状态。同时，智能水位监测模块对持续监测到的水位进行数据分析，判断水位变化趋势从而智能改变监测频率，当积水水位长时间保持在某一水平则降低监测频率，当水位急速上涨或下降则增加监测频率。监测到的水位可以通过远程通信模块传输至所述远程智能水位监控平台进行进一步处理。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能水位监测系统，其特征在于：包括具有远程通信模块的地桩式水位监测装置以及与所述地桩式水位监测无线通信连接的远程智能水位监测平台，所述远程智能水位监控平台对从地桩式水位监测装置接收到的数据进行处理，其中，所述地桩式水位监测装置包括外筒体，该外筒体在安装时固定在待监测水位的地面的安装孔中；内筒体，该内筒体具有一开口，所述内筒体可拆卸地套设安装在所述外筒体内；水位监测单元，该水位监测单元包括水位监测电路、与该水位监测电路电连接的两个启动触点和一超声波探头，所述水位监测单元安装在所述内筒体内；以及密封盖，该密封盖与所述内筒体的开口密封配合而将所述水位监测单元密封在所述内筒体内；其中，所述密封盖包括设置在内表面的一探头固定槽以及两个间隔开的启动触点安装通孔，所述超声波探头安装在所述探头固定槽中，所述两个启动触点分别密封安装在所述两个启动触点安装通孔并外露于密封盖的上表面，当出现积水时，该两个启动触点连通，所述水位监测单元启动，开始进行监测并将监测到的数据发送至所述远程智能水位监控平台。

2.根据权利要求1所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述远程智能水位监测平台包括数据服务器、应用服务器、备份服务器、显示终端以及网络设备，所述网络设备将所述的数据服务器、应用服务器务、备份服务器、显示终端组成一个网络并与所述地桩式水位监测装置建立远程无线通信连接，所述显示终端用于显示监测点的水位信息和相关预警信息。

3.根据权利要求2所述的智能水位监测系统，其特征在于：还包括路面信息采集装置，所述路面信息采集装置通过有线或无线的方式将采集到的数据传送到所述远程智能水位监测平台的数据服务器。

4.根据权利要求1所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述外筒体具有较大直径的上端部分、较小直径的下部以及在其之间形成的支撑台，所述支撑台上设有若干螺纹孔，所述内筒体具有与所述外筒体相互配合的结构，组装时所述内筒体插入所述外筒体并通过螺丝将所述内筒体固定到所述外筒体内。

5.根据权利要求1或4所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述内筒体与所述外筒体之间形成环形空间，积水能进入该环形空间，以对所述水位监测单元进行散热，确保其正常工作。

6.根据权利要求1或4所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述密封盖的上表面对应于所述探头固定槽和/或所述启动触点安装通孔的位置形成高于其它表面的区域块，使得所述探头和/或所述启动触点不易积沙造成误判断和/或所述监测单元不易被误启动。

7.根据权利要求1或4所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述地桩式水位监测装置还包括一电路固定套筒，所水位监测电路安装在该电路固定套筒内，该电路固定套筒再套设安装在所述内筒体内。

8.根据权利要求7所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述地桩式水位监测装置还包括电池和弹簧，所述弹簧和电池设置于所述内筒体的内底部与所述电路固定套筒的外底部之间，所述电池与所述水位监测电路电连接，从而给所述水位监测单元供电。

9.根据权利要求1或4所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述地桩式水位监测装置还包括一安装环和至少一个密封垫圈，所述密封盖的上表面外周形成匹配该安装环的环形安装部，所述密封垫圈垫设于所述密封盖与所述内筒体之间，通过所述安装环紧固连接安装而使所述密封盖与所述内筒体的开口密封配合。

10.根据权利要求9所述的智能水位监测系统，其特征在于：所述安装环的厚度与所述环形安装部的深度相同，从而所述安装环与所述密封盖形成一平整表面。