CN209230686U - 一种城市内涝监测站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市内涝监测站，涉及监测装置领域。该监测站包括监测支架、供能装置和感应装置。其中监测支架包括垂直于地面固定的支撑立杆以及垂直于支撑立杆的支撑横杆，所述支撑横杆的外端连接有安装杆。供能装置包括竖直固定在支撑横杆上方的连接杆，和位于连接杆的上方利用万向接头连接有的太阳能电池板。感应装置包括数据采集器、摄像机、光学雨量传感器以及固定在安装杆下方的水位测量机构。该监测站能够根据路面建设的不同调节支撑杆长度，使传感器到达合适位置进行监测，并利用摄像头进行实时图像拍摄并与传感器共同配合作用进行精确监测，从而实现安装方便、系统功能全面、数据分析准确且节省人力和资源的功能和效果。

Description

一种城市内涝监测站

技术领域

本实用新型涉及监测装置领域，尤其涉及一种城市内涝监测站。

背景技术

城市内涝是指由于强降水或者连续降水超过城市排水能力致使城市内积水灾害的现象。城市内涝观测站利用传感器技术、信号传输技术以及物联网技术从宏观、微观相结合和全方位角度，来监测影响道路积水通行安全的各种关键技术指标；记录历史数据和现有数据，分析未来的走势，以便辅助政府决策，提升安全管理保障水平，有效防范和遏制重特大事故发生，保障人民群众的生命与财产安全。

在现有的观测站中，因此监测站多安装在道路的两侧，由于路基等建设的不同，在安装监测站时可能会遇到传感器安装支架距离不够，使传感器等装置无法到达指定监测位置和高度的情况，还需要进行复杂的现场安装和调整，甚至要对路建进行修整破坏，浪费了大量的人力和资源；并且每个观测站的实际地理位置不同，在利用传感器技术将数据反馈给工作人员后，有可能还需要进行进一步的实地考察才能确定具体涝情，耽误了大量的时间，影响管理计划的制订；同时，不同的传感器对于信息反馈和监测的准确度不同，共同作用时易造成监测站信息的准确性低，操作复杂，需要人工大量参与的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够根据路面建设的不同调节支撑杆长度，使传感器顺利到达合适位置进行监测，并利用摄像头进行实时图像拍摄与传感器共同配合作用进行精确监测，从而实现安装方便、系统功能全面、数据分析准确且节省人力和资源的城市内涝监测站。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种城市内涝监测站，其特征在于，包括：

监测支架，所述监测支架包括垂直于地面固定的支撑立杆以及垂直于支撑立杆的支撑横杆，所述支撑横杆与支撑立杆的连接端固定有连接套管，所述连接套管套设在支撑立杆上并通过水平设置且穿设于连接套管上的螺栓与其锁定，所述支撑横杆的另一端连接有安装杆，所述安装杆与支撑横杆同轴设置并与其可滑动连接。

供能装置，所述供能装置包括竖直固定在支撑横杆上方的连接杆，所述连接杆的上方利用万向接头连接有太阳能电池板。

感应装置，所述感应装置包括数据采集器、固定在支撑横杆下方的摄像机、固定且突出于太阳能电池板外缘的光学雨量传感器以及固定在安装杆下方的水位测量机构，其中，所述水位测量机构包括超声波液位传感器、压力式水位计、和温度传感器。

进一步的技术方案在于，所述支撑横杆与安装杆的连接端为空心管状结构，所述安装杆插入其中并通过垂直并穿设于支撑横杆上的螺栓与其锁定。

进一步的技术方案在于，所述支撑立杆与支撑横杆之间固定连接有加强杆，所述加强杆位于支撑横杆下方且与支撑立杆和支撑横杆围成三角形结构。

进一步的技术方案在于，所述温度传感器为红外线测温传感器。

进一步的技术方案在于，所述摄像机采用半球网络摄像机。

进一步的技术方案在于，所述监测支架的材质采用耐蚀合金。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

通过安装杆与支撑横杆的滑动配合，使安装杆能够带动水位测量装置进行移动，从而在监测站安装的水平距离距离测量地面较远时，带动传感器向外延伸，使其到达指定地面上方进行监测，不需要对任何的路面设施进行整改和破坏，并且连接套管也能在支撑立杆上上下移动再进行固定，从而调整到合适的监测高度，安装简单方便，节约了大量的资源，并且调整到最佳的监测位置还能提高监测站反馈信息的准确度。

水位测量机构包括超声波液位传感器、压力式水位计、和温度传感器，三者共同作用，当温度在0.3℃以上时，测量功能由压力式水位计完成，压力水位计受干扰能力强，数据波动小，测量更准确，适合零度以上测量，当温度低于0.3℃时，路面积水可能会发生结冰状况，或者是发生降雪，将导致压力水位计测量变得不准确，系统程序自动切换为超声波液位传感器，从而确保了测量结果的准确。

利用万向接头连接太阳能电池板对监测站进行供能，万向接头能够使太阳能电池板朝任意方向旋转，从而在不同的站点进行安装时，都能选择光照最佳的方向，在环保且节约资源的同时又能够提供最大的能量供应，确保监测站的持续稳定运行。

另外，该监测站除了能够利用传感器对各项系数进行监测之外，还包括摄像机对所在位置的路面状况进行实时拍摄和传送，更有利于技术人员进行分析，提高了数据的准确性，又减少了需要实地进行考察的概率，提高了数据分析的速度，在面对内涝灾害时，能够起到很大的节约时间的作用。

同时，各个传感器还能够综合应用，互相结合，实现对析路面结冰风险指数、实时监测地面温度、地图定位等功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型所述感应装置的结构框图。

具体实施方式

下面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仅仅实施例，本领域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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1～图2所示，一种城市内涝监测站，包括：监测支架、供能装置和感应装置。其中，监测支架包括垂直于地面固定的支撑立杆11以及垂直于支撑立杆11的支撑横杆12，所述支撑横杆12与支撑立杆11的连接端固定有连接套管120，所述连接套管120套设在支撑立杆11上并通过水平设置且穿设于连接套管120上的螺栓与其锁定，所述支撑横杆12的另一端连接有安装杆121，所述安装杆121与支撑横杆12同轴设置并与其可滑动连接。供能装置包括竖直固定在支撑横杆12上方的连接杆122，所述连接杆122的上方利用万向接头连接有太阳能电池板20。感应装置包括数据采集器、固定在支撑横杆12下方的摄像机31、固定且突出于太阳能电池板20外缘的光学雨量传感器32以及固定在安装杆121下方的水位测量机构33，其中，所述水位测量机构33包括超声波液位传感器、压力式水位计、和温度传感器。

该监测站的数据采集器通过4G无线网络向云服务器上传数据文件和图像文件，在进行安装时，首先将支撑横杆12利用连接套管120套设在支撑立杆11上，调整到合适的高度后，通过螺栓锁紧固定。接着将各项设备安装到合适的位置。其中，太阳能电池板20通过万向接头与连接杆122的上端连接，根据每个监测站点的地理位置和周围建筑的不同，利用万向接头将太阳能电池板旋转到光照最多的位置以提供更多的能量；摄像机31安装在支撑横杆12的下方合适位置，以能拍摄到最多的地面画面为最佳；光学雨量传感器32安装在太阳能电池板20外缘最高处，从而能够最先利用光学原理对雨滴体积进行感应从而反馈信号来计算单位面积的降雨量；水位测量机构33位于安装杆121的下方，能够随安装杆121在支撑横杆12上滑动来改变伸出距离，从而使其能够始终位于地面上方进行有效的监测，在安装时，先将安装杆121固定在合适的伸出距离，再固定水位测量机构33。

最终将各项设备连接，使其构成完整的信号传输网络，能够通过数据采集器将数据传输到工作人员的数据平台，进行分析评估，以达到监测影响道路积水通行安全的各种关键技术指标；记录历史数据和现有数据，分析未来的走势，以便辅助政府决策，提升安全管理保障水平，有效防范和遏制重特大事故发生，保障人民群众的生命与财产安全的目的。

其中，支撑横杆12与安装杆121的连接端为空心管状结构，所述安装杆121插入其中并通过垂直并穿设于支撑横杆12上的螺栓与其锁定。在需要伸出或插入安装杆121的时候将螺栓旋松，移动到合适的位置后再将其旋紧，从而将安装杆121固定。

通过安装杆121与支撑横杆12的滑动配合，使安装杆121能够带动水位测量装置33进行移动，从而在监测站安装的水平距离距离测量地面较远时，带动传感器向外延伸，使其到达指定地面上方进行监测，不需要对任何的路面设施进行整改和破坏，并且连接套管120也能在支撑立杆11上上下移动再进行固定，从而调整到合适的监测高度，安装简单方便，节约了大量的资源，并且调整到最佳的监测位置还能提高监测站反馈信息的准确度。

水位测量机构33包括超声波液位传感器、压力式水位计、和温度传感器，三者共同作用，当温度在0.3℃以上时，测量功能由压力式水位计完成，压力水位计受干扰能力强，数据波动小，测量更准确，适合零度以上测量，当温度低于0.3℃时，路面积水可能会发生结冰状况，或者是发生降雪，将导致压力水位计测量变得不准确，系统程序自动切换为超声波液位传感器，从而确保了测量结果的准确。

利用万向接头连接太阳能电池板20对监测站进行供能，万向接头能够使太阳能电池板20朝任意方向旋转，从而在不同的站点进行安装时，都能选择光照最佳的方向，在环保且节约资源的同时又能够提供最大的能量供应，确保监测站的持续稳定运行。

另外，该监测站除了能够利用传感器对各项系数进行监测之外，还包括摄像机32对所在位置的路面状况进行实时拍摄和传送，更有利于技术人员进行分析，提高了数据的准确性，又减少了需要实地进行考察的概率，提高了数据分析的速度，在面对内涝灾害时，能够起到很大的节约时间的作用。同时，各个传感器还能够综合应用，互相结合，实现对析路面结冰风险指数、实时监测地面温度、地图定位等功能。

由于支撑立杆11固定在地面上，具有较强的稳定性，但支撑横杆12为悬空状态，并且安装了供能装置和感应装置等各种部件，容易产生支撑不劳，弯曲下坠的危险。因此在支撑立杆11和支撑横杆12之间固定连接有加强杆13，所述加强杆13位于支撑横杆12下方且与支撑立杆11和支撑横杆12围成三角形结构。从而能够给支撑横杆12提供更大的支撑力，保证其稳定的支撑状态。

在对温度传感器的选取安装中，采用了红外线测温传感器，红外线测温传感器具有高精度、高灵敏度、且反应时间短的特点，能够及时的反馈温度变化，从而数据采集器及时的进行超声波液位传感器和压力式水位计的转换，确保数据的准确，并且还能够实时对地面温度进行监测，在冰雪地面的情况下一人能够正常温度的工作。

摄像机31采用半球网络摄像机，半球网络摄像机集成了视音频采集、智能编码压缩及网络传输等多功能的数字监控产品，发送的图像更加清晰，图像采集速度也更加快捷，并且支持远程的维护和升级，更能直观准确的显示监测地点的真实图像，为数据的采集和分析提供了极大的帮助。

由于监测站位于室外进行监测，要对地面的温度，降雨量等进行直观监测，就需要一直暴露在空气中经受雨雪天气，长时间工作日照、雨雪等都会对监测支架等设备造成氧化和损坏，一旦监测支架损坏，就需要重新的安装的拆除大量的奇特设备，因此监测支架的材质采用耐蚀合金，从而提高了监测支架的耐腐蚀能力，增加了使用寿命，从而节约了资源和劳动力。

另外，该监测站还能够与现有的路灯设备结合使用，将支撑横杆12利用连接套管120套设在路灯杆上，调整合适高度以应用，并且还能够与路灯连接对其进行控制，配合感应装置共同作用。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种城市内涝监测站，其特征在于，包括：

监测支架，所述监测支架包括垂直于地面固定的支撑立杆(11)以及垂直于支撑立杆(11)的支撑横杆(12)，所述支撑横杆(12)与支撑立杆(11)的连接端固定有连接套管(120)，所述连接套管(120)套设在支撑立杆(11)上并通过水平设置且穿设于连接套管(120)上的螺栓与其锁定，所述支撑横杆(12)的另一端连接有安装杆(121)，所述安装杆(121)与支撑横杆(12)同轴设置并与其可滑动连接；

供能装置，所述供能装置包括竖直固定在支撑横杆(12)上方的连接杆(122)，所述连接杆(122)的上方利用万向接头连接有太阳能电池板(20)；

感应装置，所述感应装置包括数据采集器、固定在支撑横杆(12)下方的摄像机(31)、固定且突出于太阳能电池板(20)外缘的光学雨量传感器(32)以及固定在安装杆(121)下方的水位测量机构(33)，其中，所述水位测量机构(33)包括超声波液位传感器、压力式水位计、和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种城市内涝监测站，其特征在于，所述支撑横杆(12)与安装杆(121)的连接端为空心管状结构，所述安装杆(121)插入其中并通过垂直并穿设于支撑横杆(12)上的螺栓与其锁定。

3.根据权利要求1所述的一种城市内涝监测站，其特征在于，所述支撑立杆(11)与支撑横杆(12)之间固定连接有加强杆(13)，所述加强杆(13)位于支撑横杆(12)下方且与支撑立杆(11)和支撑横杆(12)围成三角形结构。

4.根据权利要求1所述的一种城市内涝监测站，其特征在于，所述温度传感器为红外线测温传感器。

5.根据权利要求1所述的一种城市内涝监测站，其特征在于，所述摄像机(31)采用半球网络摄像机。

6.根据权利要求1所述的一种城市内涝监测站，其特征在于，所述监测支架(1)的材质采用耐蚀合金。