CN209590606U - 一种橡胶坝自动监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了橡胶坝监控技术领域的一种橡胶坝自动监控系统，包括图像采集模块，图像采集模块电性输出连接图像处理模块，中央处理器分别电性输入连接查询模块和信号采集模块，中央处理器分别电性输出连接显示模块、报警模块和电路控制模块，电路控制模块分别电性输出连接水泵模块和电磁阀模块，中央处理器分别双向电性连接数据存储模块和通信模块，通信模块双向电性连接智能终端，本实用新型实时监控注水后坝袋内腔中的压力、坝袋顶部溢流水的流量和监测坝袋上游的水位数据，提高了存储模块中数据保存的安全性，不仅便于不在现场的管理人员了解橡胶坝的工作状态，同时还降低了工作人员的工作量及劳动强度。

Description

一种橡胶坝自动监控系统

技术领域

本实用新型涉及橡胶坝监控技术领域，具体为一种橡胶坝自动监控系统。

背景技术

橡胶坝，又称橡胶水闸，是用高强度合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成胶布，再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋，通过充排管路用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流，并可根据需要调节坝高，控制上游水位，以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。然而，目前对橡胶坝的监控技术不够完善，使得在实际操作中，无法达到很好的监控效果，同时还增加了工作人员的工作量，为此，我们提出一种橡胶坝自动监控系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种橡胶坝自动监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种橡胶坝自动监控系统，包括图像采集模块，图像采集模块电性输出连接图像处理模块，图像处理模块电性输出连接中央处理器，中央处理器分别电性输入连接查询模块和信号采集模块，信号采集模块电性输入连接传感器模块，中央处理器分别电性输出连接显示模块、报警模块和电路控制模块，电路控制模块分别电性输出连接水泵模块和电磁阀模块，中央处理器分别双向电性连接数据存储模块和通信模块，通信模块双向电性连接智能终端。

优选的，传感器模块包括压力传感器、流量传感器和水位传感器，且压力传感器、流量传感器和水位传感器均电性输出连接信号采集模块。

优选的，数据存储模块包括权限管理模块和存储模块，且权限管理模块电性输出连接存储模块。

优选的，通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，且无线通信模块包括Zigbee模块、4G模块、WIFI模块、以太网络模块和蓝牙模块中的一种或多种。

优选的，显示模块为十英寸的四线电阻式触摸显示屏，且四线电阻式触摸显示屏采用SMT封装。

优选的，图像采集模块为摄像头，且摄像头包括红外摄像头、夜视摄像头、防爆摄像头和防水摄像头中的一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过图像采集模块实时监测橡胶坝周围情况，压力传感器、流量传感器和水位传感器分别实时监控注水后坝袋内腔中的压力、坝袋顶部溢流水的流量和监测坝袋上游的水位数据，通过权限管理模块可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，有效提高了存储模块中数据保存的安全性，为系统维护管理提供可靠的安全保障，通信模块和智能终端配合，不仅便于不在现场的管理人员了解橡胶坝的工作状态，同时还实现了对橡胶坝进行远程控制调节，有效提高了工作效率，降低了工作人员的工作量及劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型原理图；

图2为本实用新型传感器模块原理框图；

图3为本实用新型数据存储模块原理框图。

图中：1、图像采集模块；2、图像处理模块；3、中央处理器；4、查询模块；5、信号采集模块；6、传感器模块；61、压力传感器；62、流量传感器；63、水位传感器；7、显示模块；8、报警模块；9、电路控制模块；10、水泵模块；11、电磁阀模块；12、数据存储模块；121、权限管理模块；122、存储模块；13、通信模块；14、智能终端。

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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种橡胶坝自动监控系统，包括图像采集模块1，用于拍摄采集橡胶坝附近的环境数据信息，图像采集模块1电性输出连接图像处理模块2，用于对拍摄的图像进行锐化等操作，提高图像的清晰度，便于后期查看，图像处理模块2电性输出连接中央处理器3，中央处理器3用于对接受的数据进行读取、判断、分析和协议转换等操作，中央处理器3采用MSP430F149单片机作为核心控制模块，MSP430F149单片机采用16位的CPU，具有先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾，中央处理器3分别电性输入连接查询模块4和信号采集模块5，查询模块4为键盘输入查询，用于工作人员后期输入查询数据，输入的查询数据经中央处理器3处理后，通过显示模块7显示出来，便于工作人员后期了解橡胶坝的工作情况，信号采集模块5电性输入连接传感器模块6，信号采集模块5采集传感器模块6上传的脉冲信号，通过信号采集模块5内置的数据处理器将脉冲信号转换成矩形波电压信号，并通过串行接口传递到中央处理器3中，中央处理器3分别电性输出连接显示模块7、报警模块8和电路控制模块9，显示模块7可安装在监控室内，便于工作在监控室内实现对橡胶坝的实时监控工作，有效降低了工作人员的工作量及劳动强度，报警模块8为声光报警器，当中央处理器3读取分析传感器模块6采集的数据超出阈值时，此时中央处理器3将发出信号使报警模块8工作，方便提醒工作人员及时检查并处理报警信息，电路控制模块9分别电性输出连接水泵模块10和电磁阀模块11，电磁阀模块11包括安装在坝袋充水管上的进水管电磁阀和安装在坝袋排水管上的出水管电磁阀，水泵模块10的出水口与坝袋充水管连接，通过水泵模块10向坝袋内腔注水，使其膨胀形成挡水坝，通过控制进水管电磁阀和出水管电磁阀的闭合来调节坝袋内腔的容水量，进而调节坝高，中央处理器3分别双向电性连接数据存储模块12和通信模块13，数据存储模块12用于保存采集的数据，通信模块13双向电性连接智能终端14，智能终端14包括智能手机和PC机，中央处理器3将处理后的数据经通信模块13传输到智能终端14中，便于将橡胶坝的工作状态数据通知到不在现场的管理人员，方便管理人员在办公室等其他场所实现远程控制和管理，同时管理人员(或水坝工作人员)通过智能终端14输入命令控制数据经通信模块13传输到中央处理器3中，在中央处理器3读取分析后发出信号使电路控制模块9控制水泵模块10和电磁阀模块11工作，实现对橡胶坝的远程控制，有效提高了工作效率。

其中，传感器模块6包括压力传感器61、流量传感器62和水位传感器63，且压力传感器61、流量传感器62和水位传感器63均电性输出连接信号采集模块5，压力传感器61安装在坝袋的内壁，用于实时监控注水后坝袋内腔中的压力，避免坝袋内腔出现水压过大或过小导致无法控制上游水位情况，流量传感器62安装在坝袋顶部外壁，用于实时监测坝袋顶部溢流水的流量，水位传感器63安装在坝袋靠近上游一侧外壁上，用于实时监测坝袋上游的水位数据；

数据存储模块12包括权限管理模块121和存储模块122，且权限管理模块121电性输出连接存储模块122，存储模块122用于存储采集的数据，通过权限管理模块121可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，有效提高了存储模块122中数据保存的安全性，为系统维护管理提供可靠的安全保障；

通信模块13包括有线通信模块和无线通信模块，且无线通信模块包括Zigbee模块、4G模块、WIFI模块、以太网络模块和蓝牙模块中的一种或多种，提高数据传输的多样性及灵活性；

显示模块7为十英寸的四线电阻式触摸显示屏，便于工作人员查看显示的数据信息，且四线电阻式触摸显示屏采用SMT封装，可以显示多种格式的汉字，字符和图片，功能强大，方便准确显示监测到的压力、流量及水位的动态变化曲线；

图像采集模块1为摄像头，且摄像头包括红外摄像头、夜视摄像头、防爆摄像头和防水摄像头中的一种或多种，用于实时监测橡胶坝周围情况，有效提高了安全性。

工作原理：通过图像采集模块1实时监测橡胶坝周围情况，压力传感器61、流量传感器62和水位传感器63分别实时监控注水后坝袋内腔中的压力、坝袋顶部溢流水的流量和监测坝袋上游的水位数据，采集的数据经中央处理器3处理后，在保存数据存储模块12的同时并经显示模块7显示出来，便于工作在监控室内实现对橡胶坝的实时监控工作，通过权限管理模块121可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，有效提高了存储模块122中数据保存的安全性，为系统维护管理提供可靠的安全保障，当中央处理器3读取分析传感器模块6采集的数据超出阈值时，此时中央处理器3将发出信号使报警模块8工作，方便提醒附近工作人员及时检查并处理报警信息，并且报警信息可经通信模块13传输到智能终端14中，便于不在现场的管理人员了解橡胶坝的工作状态，同时管理人员(或水坝工作人员)通过智能终端14输入命令控制数据经通信模块13传输到中央处理器3中，在中央处理器3读取分析后发出信号使电路控制模块9控制水泵模块10和电磁阀模块11工作，实现对橡胶坝进行远程控制调节，有效提高了工作效率，降低了工作人员的工作量及劳动强度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种橡胶坝自动监控系统，其特征在于：包括图像采集模块(1)，图像采集模块(1)电性输出连接图像处理模块(2)，图像处理模块(2)电性输出连接中央处理器(3)，中央处理器(3)分别电性输入连接查询模块(4)和信号采集模块(5)，信号采集模块(5)电性输入连接传感器模块(6)，中央处理器(3)分别电性输出连接显示模块(7)、报警模块(8)和电路控制模块(9)，电路控制模块(9)分别电性输出连接水泵模块(10)和电磁阀模块(11)，中央处理器(3)分别双向电性连接数据存储模块(12)和通信模块(13)，通信模块(13)双向电性连接智能终端(14)。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶坝自动监控系统，其特征在于：传感器模块(6)包括压力传感器(61)、流量传感器(62)和水位传感器(63)，且压力传感器(61)、流量传感器(62)和水位传感器(63)均电性输出连接信号采集模块(5)。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶坝自动监控系统，其特征在于：数据存储模块(12)包括权限管理模块(121)和存储模块(122)，且权限管理模块(121)电性输出连接存储模块(122)。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶坝自动监控系统，其特征在于：通信模块(13)包括有线通信模块和无线通信模块，且无线通信模块包括Zigbee模块、4G模块、WIFI模块、以太网络模块和蓝牙模块中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种橡胶坝自动监控系统，其特征在于：显示模块(7)为十英寸的四线电阻式触摸显示屏，且四线电阻式触摸显示屏采用SMT封装。

6.根据权利要求1所述的一种橡胶坝自动监控系统，其特征在于：图像采集模块(1)为摄像头，且摄像头包括红外摄像头、夜视摄像头、防爆摄像头和防水摄像头中的一种或多种。