CN208998889U - 一种水位监测与预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水位预警技术领域，具体公开了一种水位监测与预警系统，其中，包括：采集模块、检测电路、控制模块、通信模块和云平台服务器，采集模块与检测电路连接，检测电路与控制模块连接，控制模块通过通信模块与云平台服务器通信连接；采集模块用于采集雨水井内的雨水水位信息；检测电路对雨水水位信息进行处理得到雨水状态电信号；控制模块根据雨水状态判断是否达到报警阈值；云平台服务器用于实时显示雨水状态并能够在雨水状态达到报警阈值时向终端设备发出报警信号。本实用新型提供的水位监测与预警系统实现了对雨水井内的水位进行有效监测。

Description

一种水位监测与预警系统

技术领域

本实用新型涉及水位预警技术领域，尤其涉及一种水位监测与预警系统。

背景技术

城市中的水位监测对于城市的安全是很重要的。当前的水位检测器主要是用于检测水位的深度，但是由于井中情况各有不同，而且仅仅有井中的水位深度是不够的。在雨水多的季节或者在雨水多的城市，这种仅仅对井中水深的监测不能起到预防城市内涝的作用的。

因此，如何提供一种有效的水位监测以能有效预防城市内涝的发生成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水位监测与预警系统，以解决现有技术中的问题。

作为本实用新型的一个方面，提供一种水位监测与预警系统，其中，所述水位监测与预警系统包括：采集模块、检测电路、控制模块、通信模块和云平台服务器，所述采集模块与所述检测电路连接，所述检测电路与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通信模块与所述云平台服务器通信连接；

所述采集模块用于采集雨水井内的雨水水位信息；

所述检测电路对所述雨水水位信息进行处理得到雨水状态电信号；

所述控制模块根据所述雨水状态判断是否达到报警阈值；

所述云平台服务器用于实时显示雨水状态并能够在雨水状态达到报警阈值时向终端设备发出报警信号。

优选地，所述采集模块包括有水检测传感器、满管检测传感器和漫溢检测传感器，所述有水检测传感器、满管检测传感器和漫溢检测传感器均与所述检测电路连接，所述有水检测传感器用于设置在雨水井的井底，所述满管检测传感器用于设置在与雨水井连接的雨水管道的上边沿，所述漫溢检测传感器用于设置在所述雨水井的井内。

优选地，所述漫溢检测传感器与所述雨水井的井盖的距离范围为40cm~60cm。

优选地，所述漫溢检测传感器与所述雨水井的井盖的距离为50cm。

优选地，所述控制模块用于设置在雨水井的井壁上。

优选地，所述水位监测与预警系统还包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块用于为所述控制模块的工作提供电源。

优选地，所述电源模块包括锂电池供电模块和电源管理模块，所述锂电池供电模块与所述电源管理模块的输入端连接，所述电源管理模块的输出端与所述控制模块连接，所述电源管理模块能够对所述锂电池供电模块的输出电压进行处理得到所述控制模块所需的工作电压。

优选地，所述控制模块包括单片机。

优选地，所述通信模块包括NB-IOT通信模块。

优选地，所述报警信号包括文字信息。

本实用新型提供的水位监测与预警系统，通过采集模块实时采集雨水井内的雨水水位信息，经过检测电路处理后得到雨水状态电信号，然后通过控制模块对雨水状态电信号进行判断是否达到报警阈值，云平台服务器能够在达到报警阈值时发出报警信号，实现了对雨水井内的水位进行有效监测，结构简单，使用方便，为城市内涝提供预警机制和技术保障。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提供的水位监测与预警系统的结构框图。

图2为本实用新型提供的水位监测与预警系统的具体实施方式结构示意图。

图3为本实用新型提供的水位监测与预警系统的具体实施方式的结构框图。

图4为本实用新型提供的检测电路的具体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

作为本实用新型的一个方面，提供一种水位监测与预警系统，其中，如图1和图2所示，所述水位监测与预警系统100包括：采集模块110、检测电路120、控制模块130、通信模块140和云平台服务器150，所述采集模块110与所述检测电路120连接，所述检测电路120与所述控制模块130连接，所述控制模块130通过所述通信模块140与所述云平台服务器150通信连接；

所述采集模块110用于采集雨水井内的雨水水位信息；

所述检测电路120对所述雨水水位信息进行处理得到雨水状态电信号；

所述控制模块130根据所述雨水状态判断是否达到报警阈值；

所述云平台服务器150用于实时显示雨水状态并能够在雨水状态达到报警阈值时向终端设备发出报警信号。

本实用新型提供的水位监测与预警系统，通过采集模块实时采集雨水井内的雨水水位信息，经过检测电路处理后得到雨水状态电信号，然后通过控制模块对雨水状态电信号进行判断是否达到报警阈值，云平台服务器能够在达到报警阈值时发出报警信号，实现了对雨水井内的水位进行有效监测，结构简单，使用方便，为城市内涝提供预警机制和技术保障。

可以理解的是，在进行水位监测与预警时，所述采集模块110、检测电路120、控制模块130和通信模块140均设置在雨水井200内。

作为所述采集模块110的具体实施方式，所述采集模块110包括有水检测传感器111、满管检测传感器112和漫溢检测传感器113，所述有水检测传感器111、满管检测传感器112和漫溢检测传感器113均与所述检测电路120连接，所述有水检测传感器111设置在雨水井200的井底210，所述满管检测传感器112设置在与雨水井200连接的雨水管道220的上边沿，所述漫溢检测传感器113设置在所述雨水井200的井内。

可以理解的是，所述有水检测传感器设置在井底210，可以检测井底210的水位信息，满管检测传感器112设置在雨水管道220的上边沿，可以检测雨水管道220的水位信息，所述漫溢检测传感器113设置在井内，可以检测雨水井200内的水位信息。

具体地，所述漫溢检测传感器113与所述雨水井200的井盖240的距离范围为40cm~60cm。

优选地，所述漫溢检测传感器113与所述雨水井200的井盖240的距离为50cm，设置在该位置能够更有效的实现对雨水井200的水位信息的监测。

需要说明的是，所述有水检测传感器111、满管检测传感器112和漫溢检测传感器113均可以采用316L不锈钢材质，这样能够耐腐蚀、耐强酸强碱，稳定性高，且使用寿命长。另外，这三个传感器可以更加动态的了解到井下水位的具体情况与城市各个地方的排水情况。在不工作时，整个电路的电源零输出，在有数据时，打开电源，完成单次或多次测量后关闭电源，从而实现了低功耗。

还需要说明的是，所述有水检测传感器111、满管检测传感器112和漫溢检测传感器113均设置有公共极COM。

优选地，所述控制模块130设置在雨水井200的井壁230上。

具体地，所述水位监测与预警系统100还包括电源模块160，所述电源模块160与所述控制模块130连接，所述电源模块160用于为所述控制模块130的工作提供电源。

进一步具体地，所述电源模块160包括锂电池供电模块161和电源管理模块162，所述锂电池供电模块161与所述电源管理模块162的输入端连接，所述电源管理模块162的输出端与所述控制模块130连接，所述电源管理模块162能够对所述锂电池供电模块161的输出电压进行处理得到所述控制模块130所需的工作电压。

优选地，所述控制模块130包括单片机。

进一步具体地，所述控制模块130可以采用ST公司低功耗系列单片机，这样能够有效降低水位监测与预警装置100的功耗。

优选地，所述通信模块140包括NB-IOT通信模块。

需要说明的是，所述NB-IOT通信模块为低功耗广域网，具备更强的通信能力，能够有效克服2G信号在井下信号弱或无信号的问题，保障了监测器运营商基站正常通信，且无需组网。

通过上述低功耗产品，可以实现水位监测与预警装置100的休眠电流在15μA以下。

需要说明的是，所述报警信号包括文字信息，例如，可以是云平台服务器向用户终端发出短信的形式实现报警。

具体地，如图4所示，为检测电路120的具体实施方式，由图4可知，检测电路120包括电阻（R24、R26和R28）、稳压管D6和MOS管Q4，在正常情况下，没有水的时候，输入端TP9（与传感器连接的端口）为低电位，MOS管Q4的基极电位为低，不能导通，输出端（即与单片机的GPIO口连接的端口）采集电位为高，此时为无水状态；当有水接触到传感器的时候，传感器的电位发生变化，由低变高，MOS管Q4基极电位为高，导通，单片机的GPIO口采集电位为低，从而实现有水无水检测。

本实用新型提供的水位监测与预警系统，通过将有水检测传感器设置在井底，将满管检测传感器设置在雨水管道的上边沿，将漫溢检测传感器设置在距离井盖50cm的位置处，所有的传感器均与检测电路连接，当有水触碰到不同的传感器时，控制模块可以通过检测电路，得到不同的状态信息，通过NB-IOT通信模块上传预警信息，实时报警。同时在一直没有报警信息的情况下，24小时上报一次数据，保持心跳，汇报设备的工作状态，便于维护。

与现有技术相比，本实用新型的水位监测与预警系统的优点在于：结构简单、使用方便、易推广和使用，其运用了低功耗技术、广域网无线NB-IOT技术、大数据处理等技术，实现了一种低成本、安装标准化的水位在线监测预警系统，可增速城市基础设施-排水的数字化、信息化的进程。本实用新型采用传感器传感信息来反馈井中的实时信息，而且使用寿命长，智能化程度高，还可以通过云平台服务器来修改设备工作状态。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水位监测与预警系统，其特征在于，所述水位监测与预警系统包括：采集模块、检测电路、控制模块、通信模块和云平台服务器，所述采集模块与所述检测电路连接，所述检测电路与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通信模块与所述云平台服务器通信连接；

所述采集模块用于采集雨水井内的雨水水位信息；

所述检测电路对所述雨水水位信息进行处理得到雨水状态电信号；

所述控制模块根据所述雨水状态判断是否达到报警阈值；

所述云平台服务器用于实时显示雨水状态并能够在雨水状态达到报警阈值时向终端设备发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述采集模块包括有水检测传感器、满管检测传感器和漫溢检测传感器，所述有水检测传感器、满管检测传感器和漫溢检测传感器均与所述检测电路连接，所述有水检测传感器用于设置在雨水井的井底，所述满管检测传感器用于设置在与雨水井连接的雨水管道的上边沿，所述漫溢检测传感器用于设置在所述雨水井的井内。

3.根据权利要求2所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述漫溢检测传感器与所述雨水井的井盖的距离范围为40cm~60cm。

4.根据权利要求3所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述漫溢检测传感器与所述雨水井的井盖的距离为50cm。

5.根据权利要求1所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述控制模块用于设置在雨水井的井壁上。

6.根据权利要求1所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述水位监测与预警系统还包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块用于为所述控制模块的工作提供电源。

7.根据权利要求6所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述电源模块包括锂电池供电模块和电源管理模块，所述锂电池供电模块与所述电源管理模块的输入端连接，所述电源管理模块的输出端与所述控制模块连接，所述电源管理模块能够对所述锂电池供电模块的输出电压进行处理得到所述控制模块所需的工作电压。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述控制模块包括单片机。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述通信模块包括NB-IOT通信模块。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的水位监测与预警系统，其特征在于，所述报警信号包括文字信息。