CN208902157U - 一种城市智能井盖监测系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物联网发展技术领域，具体是一种城市智能井盖监测系统装置。包括井盖、井圈及下水井，所述井盖扣设于所述井圈上，所述井圈与下水井一体设置，所述下水井上设置有监测装置，所述监测装置包括开设于下水井的内壁上定位安装槽及设置于定位安装槽中的液位探头组，所述监测装置通过信号线与智能采集终端通讯连接，所述智能采集终端通过云端服务器连接一显示终端。本实用新型主要用于城市下水井管道中。

Description

一种城市智能井盖监测系统装置

技术领域

本实用新型涉及物联网发展技术领域，具体是一种城市智能井盖监测系统装置。

背景技术

城市下水道管网错综复杂，传统的下水道井盖功能单一，没有切实可行的检测手段。现有的红外检测和激光检测设备，成本高、易损坏丢失，现有市面上的机械或电器类开关不能达到智能城市下水管网井盖系统的功能要求。

现有井盖的功能，只能作为下水井的覆盖和清理维护人员的入口，功能单一，并且常有损坏和丢失的事情发生。对于损坏和丢失井盖后的下水井，对车辆和过往行人形成伤害隐患，蔽性危害大。管理部门不能及时发现和处理损坏或丢失的井盖。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种城市智能井盖监测系统装置，以解决上述技术中的存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种城市智能井盖监测系统装置，包括井盖、井圈及下水井，所述井盖扣设于所述井圈上，所述井圈与下水井一体设置，所述下水井上设置有监测装置，所述监测装置包括开设于下水井的内壁上定位安装槽及设置于定位安装槽中的液位探头组，所述监测装置通过信号线与智能采集终端通讯连接，所述智能采集终端通过云端服务器连接一显示终端。

所述液位探头组的设置位置距离下水井3底端800mm，或1000mm，或1200mm。

所述监测装置用定位杆与液位探头组一体设置代替。

所述液位探头组是由固定圈及至少一个流量探头一体浇筑而成。

所述流量探头处设置有连接插件，并通过连接插件使用信号线与智能采集终端通讯连接。

所述流量探头为采用铜质材料制作而成。

所述流量探头的数量为13个，其中，12个所述流量探头由下至上半圆沿12°均匀分布在所述固定圈上，另一个为信号零线。

13个所述流量探头与一低位的信号接收头连接，当下水管路水位上升后，流量探头会产生不同组合的信号，信号传送给智能采集终端，智能采集终端接收流量探头发送的信号，转换为数字型号后传送至云端服务器。

所述显示终端为电脑、手机或平板电脑。

所述显示终端中通过编程编入既定的数学模型和公式，V＝(1.46×R^0.667×S^0.5)/n，其中：V代表管内平均流速(英尺/秒)，R代表内水量的截面积(英尺)，S代表斜率(0.005)，n代表影响流速的系数(影响流速的系数n为0.01)，R＝f×ID其中：ID代表管内壁之直径(英尺)，f代表饱管系数。

本实用新型一种城市智能井盖监测系统装置具有以下优点：本实用新型通过在下水井中设置监测装置，实现提早发现并及时处理的发现状况的问题。通过对链路的下水井盖的数据收集和监测，通过物联网感知分析和计算，形成区域链，拓展成为区域性的下水管网的联合监控和检测功能。通过对传统井系统的简单改造和设备安装，用低成本的方式进行升级。由探头和探头组的信号通过传感器的数据采集，传送数据到本地或者云端服务器，对下水管网的运行情况监测，联合所有的关联的下水井，达到系统功能。通过流体力学的原理，可以计算出水路的渗透率和管路的下水排水情况，通过上下管路的链路的计算，快速计算出有问题的管段，提高效率和减少维护。

附图说明

图1为本实用新型在下水井中的安装结构示意图；

图2为本实用新型的液位探头组与智能采集终端的连接示意图；

图3为本实用新型的流量探头与固定圈的连接结构示意图；

图4为图3中的A处局部放大图。

图5为本实用新型的系统原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-5所示，本实用新型的一种城市智能井盖监测系统装置，包括井盖1、井圈2及下水井3，所述井盖1扣设于所述井圈2上，所述井圈2与下水井3一体设置，所述下水井3上设置有监测装置，所述监测装置包括开设于下水井3的内壁上定位安装槽4及设置于定位安装槽4中的液位探头组5，所述监测装置通过信号线与智能采集终端6通讯连接，所述智能采集终端6通过Web服务器7连接一显示终端8。ICT称为智能数据采集终端(IntelligenceDATA collection terminal)，通过多种不同接口转换，实现汇聚数据并实时传输数据的设备。ICT通过液位探头组5传来的信号数据，按照一定的格式存储并通过网络传送至云端服务器7，由云端服务器7拆分并解释数据，通过既定的数学模型和公式计算，通过web服务器推送至管理和维护人员的显示终端8上。所述显示终端8为电脑、手机或平板电脑。

所述液位探头组5的设置位置距离下水井3底端800mm，或1000mm，或1200mm。

所述监测装置用定位杆与液位探头组5一体设置代替。如果下水井3的侧壁不能安装的情况下，将定位杆与液位探头组5一体设置安装。用以代替监测装置。

所述液位探头组5是由固定圈9及至少一个流量探头10一体浇筑而成。

所述流量探头10处设置有连接插件11，并通过连接插件11使用信号线与智能采集终端6通讯连接。

所述流量探头10为采用铜质材料制作而成。

所述流量探头10的数量为13个，其中，12个所述流量探头10由下至上半圆沿12°均匀分布在所述固定圈9上，另一个为信号零线。

13个所述流量探头10与一低位的信号接收头连接，当下水管路水位上升后，流量探头10会产生不同组合的信号，信号传送给采集终端6，采集终端6接收流量探头10发送的信号，转换为数字型号后传送至云端服务器。

所述显示终端8中通过编程编入既定的数学模型和公式，V＝(1.46×R^0.667×S^0.5)/n，其中：V代表管内平均流速(英尺/秒)，R代表内水量的截面积(英尺)，S代表斜率(0.005)，n代表影响流速的系数(影响流速的系数n为0.01)，R＝f×ID其中：ID代表管内壁之直径(英尺)，f代表饱管系数(查表1可知)

我们采用有两种计算方式

未满管及满管未产生管道水静压的情况：

管路水流以下列方程式来表：V＝(1.46×R^0.667×S^0.5)/n其中：V代表管内平均流速(英尺/秒)

R代表内水量的截面积(英尺)

S代表斜率(0.005)

n代表影响流速的系数(一般而言，影响流速的系数n以0.009来概括，然而，我们可以将这个值保守的估计为0.01)

其中：

R＝f×ID其中：ID代表管内壁之直径(英尺)

表1饱管系数

h/ID f A h/ID f A

一旦确定流速之后，流体的流量就可以下列公式计算出来

Q＝V×A×ID²

其中：Q流量

ID直径

A由上表1所查得知

其中公式中S斜率我们根据当地市政管理部门在安装的时候根据两井间的落差设定一个合理的值。

管道项目中，上级下水井也同样安装有测量水位的监测点。可以算出从上级水井流入下级水井的水流量，从而根据换算出的水流量计算出是否有管道堵塞和渗流的情况。

满管并产生水压的情况：

压力管道，满足液体能量方程H＝p/r+v^2/g*2+h；

公式中H为落差，

p为压强，

r为水的容重，

v^2是流速的平方，

g为重力加速度，

h为水头损失。

其中r可以根据管道大小计算，V^2可以根据上级水井和下级水井落差和流速计算，P压强为上级水井中位监测点和高位监测点与水井底面积乘积可以获得。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种城市智能井盖监测系统装置，包括井盖(1)、井圈(2)及下水井(3)，所述井盖(1)扣设于所述井圈(2)上，所述井圈(2)与下水井(3)一体设置，其特征在于：所述下水井(3)上设置有监测装置，所述监测装置包括开设于下水井(3)的内壁上定位安装槽(4)及设置于定位安装槽(4)中的液位探头组(5)，所述监测装置通过信号线与智能采集终端(6)通讯连接，所述智能采集终端(6)通过Web服务器(7)连接一显示终端(8)。

2.根据权利要求1所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述液位探头组(5)的设置位置距离下水井(3)底端800mm，或1000mm，或1200mm。

3.根据权利要求1所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述监测装置用定位杆与液位探头组(5)一体设置代替。

4.根据权利要求1或3所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述液位探头组(5)是由固定圈(9)及至少一个流量探头(10)一体浇筑而成。

5.根据权利要求4所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述流量探头(10)处设置有连接插件(11)，并通过连接插件(11)使用信号线与智能采集终端(6)通讯连接。

6.根据权利要求5所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述流量探头(10)为采用铜质材料制作而成。

7.根据权利要求4所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述流量探头(10)的数量为13个，其中，12个所述流量探头(10)由下至上半圆沿12°均匀分布在所述固定圈(9)上，另一个为信号零线。

8.根据权利要求7所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：13个所述流量探头(10)与一低位的信号接收头连接，当下水管路水位上升后，流量探头(10)会产生不同组合的信号，信号传送给采集终端(6)，采集终端(6)接收流量探头(10)发送的信号，转换为数字型号后传送至云端服务器。

9.根据权利要求1所述的一种城市智能井盖监测系统装置，其特征在于：所述显示终端(8)为电脑、手机或平板电脑。