CN209044349U - 一种排水管网监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种排水管网监控系统,包括多个传感器、数据收发器、管网监控设备、存储器以及显示器;所述多个传感器包括设于排水管网管道上的压力传感器、温度传感器、超声探测器、第一流量计、第一光学摄像组件、第一液位检测器和第一位置传感器以及设于雨水调蓄池的第二光学摄像组件、第二流量计、第二液位检测器和第二位置传感器;数据收发器用于接收多个传感器的检测信息并将所述检测信息传输至所述管网监控设备;管网监控设备根据所述检测信息输出管道和雨水调蓄池的监控结果至所述显示器和所述存储器;存储器用于存储所述检测信息和所述监控结果;显示器用于将所述监控结果向用户显示,本实用新型可提高对排水管网的监控和维护水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及市政排水管网技术领域,尤其涉及一种排水管网监控系统。
背景技术
随着国民经济的快速发展,城市建设步伐不断加快,在市政排水管网的管理过程中,对市政排水管网的运行可靠性、输水能力等方面也提出了更高的要求。
为了快速、有效的了解目前城市排水管网的运行状态,通常通过监控系统对排水管网进行实时监控,采用多种传感器对排水管网管道的各项参数进行采集,基于传感器采集的数据对排水管网进行分析和运行状态监控。但是,日前对市政排水管网的监控程度大都取决于更多地设置传感器,有限的传感器无法全面反应排水管网的状态,管道信息也无法实现排水管网全面诊断,导致无法准确监控排水管网的运行状态,且当发现问题时,需要工人到现场进行维修,对于排水管网的维护效率低、反馈慢。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种排水管网监控系统,考虑多个因素对排水管网进行综合监控和调整,以提高对排水管网的监控和维护水平。
为了达到以上目的,本实用新型公开了一种排水管网监控系统,包括分别设于所述排水管网管道和雨水调蓄池的多个传感器、与多个传感器连接的数据收发器、与所述数据收发器信号连接的管网监控设备、存储器以及显示器;
所述多个传感器包括设于排水管网管道上的压力传感器、温度传感器、超声探测器、第一流量计、第一光学摄像组件、第一液位检测器和第一位置传感器以及设于雨水调蓄池的第二光学摄像组件、第二流量计、第二液位检测器和第二位置传感器;其中,压力传感器和温度传感器分别用于采集排水管网管道中的水压和温度,超声探测器用于对管道的管壁进行异物探测和损伤检测,第一流量计和第二流量计分别用于检测管道中和流入调蓄池的水流量,第一液位检测器和第二液位检测器分别用于检测管道和调蓄池中的液位,第一位置传感器和第二位置传感器分别用于采集管道和调蓄池的位置,第一光学摄像组件和第二光学摄像组件分别用于获取管道和调蓄池的多个位置的图像;
所述数据收发器用于接收多个传感器得到并输出的检测信息并将所述检测信息传输至所述管网监控设备;
所述管网监控设备用于根据所述检测信息输出所述管道和雨水调蓄池的监控结果至所述显示器和所述存储器;
所述存储器用于存储所述检测信息和所述监控结果;
所述显示器用于将所述监控结果向用户显示。
优选地,所述第一光学摄像组件和第二光学摄像组件分别包括光学摄像头和为所述光学摄像头提供支撑的致动机构。
优选地,所述致动机构包括与所述管道或雨水调蓄池固定的底座、与所述底座转动连接并固定有所述光学摄像头的连杆组件以及与所述数据收发器连接的控制器;
所述控制器接收所述数据收发器传输的控制信号,根据所述控制信号控制所述连接杆组件转动以带动所述光学摄像头转动。
优选地,所述连杆组件包括第一电机、与所述第一电机输出轴连接的第一齿轮组、与所述第一齿轮组连接的第一连杆、通过第二齿轮组与所述第一连杆连接的第二连杆以及为所述第二齿轮组提供驱动力的第二电机,所述第二连杆远离所述第一连杆的一端固定有所述光学摄像头。
优选地,所述数据收发器包括滤波器、放大器、模数转换器、接收器和发射器;
所述接收器用于接收所述多个传感器传输的模拟检测信息和数字检测信息;
所述滤波器用于过滤所述模拟检测信息中的噪声信号;
所述放大器用于对过滤后的模拟检测信息进行放大;
所述模数转换器用于将放大后的模拟检测信息转换为数字检测信息;
所述发射器用于将多个传感器传输的数字检测信息和所述模数转换器传输的数字检测信息传输至所述管网监控设备。
优选地,所述雨水调蓄池包括多个进水口和多个出水口,至少一个进水口和至少一个出水口设有电控开关,所述电控开关可在开关控制信号的作用下开启或关闭所述进水口或所述出水口;
所述管网监控设备进一步接收用户输入的雨水调蓄控制信号,并将所述雨水调蓄控制信号传输至所述数据收发器,所述数据收发器用于根据所述雨水调蓄控制信号形成开关控制信号,并将所述开关控制信号传输至所述电控开关,以开启或关闭所述进水口或所述出水口。
本实用新型通过在排水管网的管道和雨水调蓄池均设置多个不同的传感器,获取雨水调蓄池的位置、流量和尺寸参数等检测信息,综合排水管网管道上多个传感器获取的管道的参数,可综合评价管网水力、易涝区域、雨水调蓄池位置及雨水调蓄池容积,从而确定排水管网的承载能力和运行状态,本实用新型综合管道和雨水调蓄池的实时参数,考虑多个因素对排水管网进行监控,可提高排水管网的监控水平。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本实用新型一种排水管网监控系统一个具体实施例的结构示意图;
图2示出本实用新型一种排水管网监控系统一个具体实施例光学摄像组件的结构示意图;
图3示出本实用新型一种排水管网监控系统一个具体实施例数据收发器的结构示意图。
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,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
根据本实用新型的一个方面,本实施例公开了一种排水管网监控系统。如图1所示,排水管网监控系统包括分别设于所述排水管网管道1和雨水调蓄池2的多个传感器200、与多个传感器200连接的数据收发器4、与所述数据收发器4信号连接的管网监控设备5、存储器7以及显示器6。
其中,所述多个传感器200包括设于排水管网管道1上的压力传感器31、温度传感器32、超声探测器33、第一流量计341、第一光学摄像组件351、第一液位检测器361和第一位置传感器371以及设于雨水调蓄池2的第二光学摄像组件352、第二流量计342、第二液位检测器362和第二位置传感器372,其中,压力传感器31和温度传感器32分别用于,超声探测器33用于对管道的管壁进行异物探测和损伤检测,以对管道内外壁是否存在金属损失或者裂纹进行初步的判断,第一流量计341和第二流量计342分别对管道中和流入调蓄池的水流量进行检测,第一液位检测器361和第二液位检测器362分别用于对管道和调蓄池中的液位进行检测,第一位置传感器371和第二位置传感器372分别用于对管道和调蓄池的位置进行采集和定位,第一光学摄像组件351和第二光学摄像组件352分别对管道和调蓄池的多个位置实时获取图像。
所述数据收发器4用于接收并处理多个传感器200检测得到并输出的检测信息并将处理后的检测信息传输至所述管网监控设备5。所述管网监控设备5根据所述检测信息输出管道1和雨水调蓄池2的监控结果至所述显示器6和所述存储器7。所述存储器7用于存储所述检测信息和所述监控结果。所述显示器6用于将所述监控结果向用户显示。其中,管网监控设备5为FPGA芯片,FPGA芯片可接收检测信息并根据检测信息输出可通过显示器6向用户显示的监控结果,并将该监控结果传输至显示器6以向用户显示。
本实用新型的排水管网监控系统通过在排水管网的管道1和雨水调蓄池2均设置多个不同的传感器,获取雨水调蓄池2的位置、流量和尺寸参数等检测信息,综合排水管网管道1上多个传感器200获取的管道1的参数,可分析管网水力和易涝区域,根据雨水调蓄池2位置及雨水调蓄池2容积可分析排水管网的承载能力和运行状态。由此,本实用新型通过综合管道1和雨水调蓄池2的实时参数,从而可考虑多个因素、从多个方面对排水管网进行监控,以提高排水管网的监控水平。
在优选的实施方式中,管网监控设备5还可根据本地录入或网络下载管网辅助数据,并将所述管网辅助数据通过所述显示器向用户反馈,用户可综合获取的管网辅助数据和监控结果得到排水管网的运行状态。
在优选的实施方式中,所述第一光学摄像组件351和第二光学摄像组件352分别可包括光学摄像头150和为所述光学摄像头150提供支撑的致动机构。本实施例中,优选的,致动机构可控制光学摄像头移动,管网设备处设有数据收发器4,致动机构可通过数据收发器4接收远程控制指令,根据控制指令控制光学摄像头150的位置,使光学摄像头150可以移动,从而可对管道1和雨水调蓄池2的多个位置实时获取图像,并可根据图像分析管道1和雨水调蓄池2的状态,可减少光学摄像头150的设置数量,减少成本,也可扩展监控范围,防止存在监控死角。
在一个具体例子中,所述致动机构包括与所述管道1或雨水调蓄池2固定的底座100、与所述底座100转动连接并固定有所述光学摄像头150的连杆组件以及与所述数据收发器4连接的控制器。底座100与管道1和雨水调蓄池2固定以为光学摄像头150提供稳定支撑,连杆组件与底座100转动连接,摄像头固定在连杆组件上,则当连杆组件相对于底座100转动时,摄像头150能够随着连杆一起移动,从而改变获取图像的范围。
所述控制器接收所述数据收发器4传输的控制信号,根据所述控制信号控制所述连接杆组件转动以带动所述光学摄像头150转动。数据收发器4可通过远程通信接收用户的控制信号,然后将控制信号传输至致动机构的控制器,控制器启动以控制连杆组件根据控制指令对应的位置和方向移动,以能够迅速定位光学摄像头150的位置。
在优选的实施方式中,如图2所示,所述连杆组件可包括第一电机、与所述第一电机输出轴连接的第一齿轮组110、与所述第一齿轮组110连接的第一连杆120、通过第二齿轮组130与所述第一连杆120连接的第二连杆140以及为所述第二齿轮组130提供驱动力的第二电机,所述第二连杆140远离所述第一连杆120的一端固定有所述光学摄像头150。本实施例中,在第一电机和第二电机的带动下,光学摄像头150可做平面运动。通过第一电机带动第一连杆120进行大范围转动以迅速确定光学摄像头150的位置范围,进而通过第二电机带动第二连杆140以对光学摄像头150的位置进行微调,在提高光学摄像头150的定位速度的同时也能够提高定位精度,从而提高对管网设备的监控水平。在其他实施方式中,还可采用其他形式的连杆组件,以实现光学摄像头150多个自由度的移动。
在优选的实施方式中,如图3所示,所述数据收发器4可包括滤波器220、放大器230、模数转换器240、接收器210和发射器250。多个传感器200采集的检测信息包括模拟形式的检测信息也包括数据形式的检测信息。为了将模拟检测信息传输至管网监控设备5,需首先采用滤波器220、放大器230、模数转换器240对模拟检测信息进行处理。
具体的,所述接收器210可接收所述多个传感器200传输的检测信息中的模拟检测信息和数字检测信息。所述滤波器220用于过滤所述模拟检测信息中的噪声信号。所述放大器230用于对过滤后的模拟检测信息进行放大。所述模数转换器240用于将放大后的模拟检测信息转换为数字检测信息。所述发射器250用于将多个传感器200传输的数字检测信息和模数转换器240得到的数字检测信息传输至所述管网监控设备5。
在优选的实施方式中,所述雨水调蓄池2包括多个进水口和多个出水口,至少一个进水口和至少一个出水口设有电控开关,所述电控开关可在开关控制信号的作用下开启或关闭所述进水口或所述出水口。
所述管网监控设备5进一步接收用户输入的雨水调蓄控制信号,并将所述雨水调蓄控制信号传输至所述数据收发器4,所述数据收发器4用于根据所述雨水调蓄控制信号形成开关控制信号,并将所述开关控制信号传输至所述电控开关,以开启或关闭所述进水口或所述出水口。当通过多个传感器200得到雨水调蓄池2及管道1的状态,可通过进水口、出水口的流量以及雨水调蓄池2的液面高度确定雨水调蓄池2的承载情况,同时通过排水管网的管道1情况综合确认是否需要调节雨水调蓄池2的雨水量,若需要可通过远程控制电控开关以开启或关闭设在出水口和进水口的电控开关,通过调节出水口和进水口的开关状态以合理分配管道1和雨水调蓄池2的运行状态,进而保证整个排水管网的正常调蓄能力。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.一种排水管网监控系统,其特征在于,包括分别设于所述排水管网管道和雨水调蓄池的多个传感器、与多个传感器连接的数据收发器、与所述数据收发器信号连接的管网监控设备、存储器以及显示器;
所述多个传感器包括设于排水管网管道上的压力传感器、温度传感器、超声探测器、第一流量计、第一光学摄像组件、第一液位检测器和第一位置传感器以及设于雨水调蓄池的第二光学摄像组件、第二流量计、第二液位检测器和第二位置传感器;其中,压力传感器和温度传感器分别用于采集排水管网管道中的水压和温度,超声探测器用于对管道的管壁进行异物探测和损伤检测,第一流量计和第二流量计分别用于检测管道中和流入调蓄池的水流量,第一液位检测器和第二液位检测器分别用于检测管道和调蓄池中的液位,第一位置传感器和第二位置传感器分别用于采集管道和调蓄池的位置,第一光学摄像组件和第二光学摄像组件分别用于获取管道和调蓄池的多个位置的图像;
所述数据收发器用于接收多个传感器得到并输出的检测信息并将所述检测信息传输至所述管网监控设备;
所述管网监控设备用于根据所述检测信息输出所述管道和雨水调蓄池的监控结果至所述显示器和所述存储器;
所述存储器用于存储所述检测信息和所述监控结果;
所述显示器用于将所述监控结果向用户显示。
2.根据权利要求1所述的排水管网监控系统,其特征在于,所述第一光学摄像组件和第二光学摄像组件分别包括光学摄像头和为所述光学摄像头提供支撑的致动机构。
3.根据权利要求2所述的排水管网监控系统,其特征在于,所述致动机构包括与所述管道或雨水调蓄池固定的底座、与所述底座转动连接并固定有所述光学摄像头的连杆组件以及与所述数据收发器连接的控制器;
所述控制器接收所述数据收发器传输的控制信号,根据所述控制信号控制所述连杆组件转动以带动所述光学摄像头转动。
4.根据权利要求3所述的排水管网监控系统,其特征在于,所述连杆组件包括第一电机、与所述第一电机输出轴连接的第一齿轮组、与所述第一齿轮组连接的第一连杆、通过第二齿轮组与所述第一连杆连接的第二连杆以及为所述第二齿轮组提供驱动力的第二电机,所述第二连杆远离所述第一连杆的一端固定有所述光学摄像头。
5.根据权利要求1所述的排水管网监控系统,其特征在于,所述数据收发器包括滤波器、放大器、模数转换器、接收器和发射器;
所述接收器用于接收所述多个传感器传输的模拟检测信息和数字检测信息;
所述滤波器用于过滤所述模拟检测信息中的噪声信号;
所述放大器用于对过滤后的模拟检测信息进行放大;
所述模数转换器用于将放大后的模拟检测信息转换为数字检测信息;
所述发射器用于将多个传感器传输的数字检测信息和所述模数转换器传输的数字检测信息传输至所述管网监控设备。
6.根据权利要求1所述的排水管网监控系统,其特征在于,所述雨水调蓄池包括多个进水口和多个出水口,至少一个进水口和至少一个出水口设有电控开关,所述电控开关可在开关控制信号的作用下开启或关闭所述进水口或所述出水口;
所述管网监控设备进一步接收用户输入的雨水调蓄控制信号,并将所述雨水调蓄控制信号传输至所述数据收发器,所述数据收发器用于根据所述雨水调蓄控制信号形成开关控制信号,并将所述开关控制信号传输至所述电控开关,以开启或关闭所述进水口或所述出水口。
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