CN210893324U - 一种地下管道水位检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地下管道水位检测系统，包括设置在地下管道内的水压传感器，水压传感器的检测信号依次送入滤波电路、信号放大调节电路和稳压电路处理，然后将处理后的信号经A/D转换器转变为数字量后送入地面监控服务器中，本实用新型采用水压传感器对地下管道内的水位进行实时检测，滤波电路利用π型RC滤波器原理对水压传感器的输出信号进行滤波，有效降低检测信号噪声，信号放大调节电路有效消除温漂引起的系统误差，提高水位检测的准确度，当水位检测数据超出系统设定值时，监控服务器下发的预警信号通过WiFi模块进行远程预警，及时通知管网维护人员进行检修。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道水位检测技术领域，特别是涉及一种地下管道水位检测系统。
背景技术
传统的城市地下管道维护保养主要依靠管网维护人员的经验进行定期检查与维护，人工成本大，且耗时费力。随着智慧化城市的不断建设，现有的地下管道维护也加入了自动监测系统，例如地下管道水位检测系统，通过在地下管道内设置水位传感器对水位信息进行采集，然后将采集信号进行处理后送入监控服务器中，当水位超出安全范围时自动预警，实现地下管道水位的自动检测。由于地下管道环境恶劣，水位传感器的采集信号在处理过程中很容易产生温漂失调，造成监控服务器接收到的水位采集数据存在偏差，无法满足检测系统的测量精度要求。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种地下管道水位检测系统。
其解决的技术方案是：一种地下管道水位检测系统，包括设置在地下管道内的水压传感器，所述水压传感器的检测信号依次送入滤波电路、信号放大调节电路和稳压电路处理，然后将处理后的信号经A/D转换器转变为数字量后送入地面监控服务器中，所述监控服务器对所接收到的数字量进行数据比较处理，所述监控服务器连接有WiFi模块，当超出系统设定值时，所述监控服务器下发的预警信号通过所述WiFi模块进行远程预警。
进一步的，所述滤波电路包括电阻R1和电容C1、C2，电阻R1、电容C1的一端连接所述水压传感器的信号输出端，电阻R1的另一端连接电容C2的一端，电容C1、C2的另一端接地。
进一步的，所述信号放大调节电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的反相输入端通过电阻R2连接电容C2的一端，运放器AR1的同相输入端连接电阻R3、R4的一端，运放器AR1的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接+5V电源，三极管Q1的发射极连接电阻R3的另一端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端、输出端通过电阻R6连接运放器AR1的反相输入端。
进一步的，所述稳压电路包括电阻R7，电阻R7的一端连接电阻R5的另一端，电阻R7的另一端连接电容C3、电阻R8的一端和三极管Q2的集电极，电容C3的另一端接地，三极管Q2的基极连接电阻R8的另一端和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管Q2的发射极连接所述A/D转换器，并通过电阻R9接地。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型采用水压传感器对地下管道内的水位进行实时检测，滤波电路利用π型RC滤波器原理对水压传感器的输出信号进行滤波，有效降低外界环境影响产生的高频杂波干扰，降低检测信号噪声；
2.信号放大调节电路形成射极跟随器对滤波电路的输出信号进行快速放大，保证检测信号灵敏度，并利用运放器AR2对放大后的信号进行反馈调节，消除温漂引起的系统误差，提高水位检测的准确度。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种地下管道水位检测系统，包括设置在地下管道内的水压传感器，水压传感器的检测信号依次送入滤波电路、信号放大调节电路和稳压电路处理，然后将处理后的信号经A/D转换器转变为数字量后送入地面监控服务器中，监控服务器对所接收到的数字量进行数据比较处理，监控服务器连接有WiFi模块，当超出系统设定值时，监控服务器下发的预警信号通过WiFi模块进行远程预警。
地下管道内的水压直接作用于水压传感器的膜片上，根据水位水压大小产生相对应压力的标准测量信号，该信号首先送入滤波电路中进行降噪处理。滤波电路包括电阻R1和电容C1、C2，电阻R1、电容C1的一端连接水压传感器的信号输出端，电阻R1的另一端连接电容C2的一端，电容C1、C2的另一端接地。滤波电路利用π型RC滤波器原理对水压传感器的输出信号进行滤波，有效降低外界环境影响产生的高频杂波干扰，降低检测信号噪声。
滤波电路的输出信号送入信号放大调节电路中进行处理，信号放大调节电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的反相输入端通过电阻R2连接电容C2的一端，运放器AR1的同相输入端连接电阻R3、R4的一端，运放器AR1的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接+5V电源，三极管Q1的发射极连接电阻R3的另一端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端、输出端通过电阻R6连接运放器AR1的反相输入端。
在信号放大调节电路的处理过程中，运放器AR1与三极管Q1形成射极跟随器对滤波电路的输出信号进行快速放大，保证检测信号灵敏度。射极跟随器的输出信号经电阻分流后，一部分信号送入运放器AR2中进行反馈，运放器AR2利用电压跟随器原理将此部分信号电位值反馈到运放器AR1的反相输入端，由于此电位值是由运放器AR1反相放大得到，因此与运放器AR1反相输入端的输入信号电位相反，从而得以相互抵消，消除温漂带来的运放输入失调电压，使整个放大过程更加精准，防止信号放大失调。
稳压电路包括电阻R7，电阻R7的一端连接电阻R5的另一端，电阻R7的另一端连接电容C3、电阻R8的一端和三极管Q2的集电极，电容C3的另一端接地，三极管Q2的基极连接电阻R8的另一端和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管Q2的发射极连接A/D转换器，并通过电阻R9接地。其中，电阻R7与电容C3形成RC滤波对信号放大调节电路的输出信号进行波形稳定，最后利用三极管稳压电路原理对信号进行幅值稳压，提升信号转换输出过程的稳定度。
本实用新型在具体使用时，水压传感器对地下管道内的水位进行实时检测，滤波电路利用π型RC滤波器原理对水压传感器的输出信号进行滤波，有效降低外界环境影响产生的高频杂波干扰，降低检测信号噪声。信号放大调节电路形成射极跟随器对滤波电路的输出信号进行快速放大，保证检测信号灵敏度，并利用运放器AR2对放大后的信号进行反馈调节，消除温漂引起的系统误差，提高水位检测的准确度。
当水位检测数据超出系统设定值时，监控服务器下发的预警信号通过WiFi模块进行远程预警，及时通知管网维护人员进行检修。特别的，本实用新型在具体设置时可在地下管道内设置多个监测点，形成多点监测，提升水位检测数据的可靠度。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种地下管道水位检测系统，包括设置在地下管道内的水压传感器，其特征在于：所述水压传感器的检测信号依次送入滤波电路、信号放大调节电路和稳压电路处理，然后将处理后的信号经A/D转换器转变为数字量后送入地面监控服务器中，所述监控服务器对所接收到的数字量进行数据比较处理，所述监控服务器连接有WiFi模块，当超出系统设定值时，所述监控服务器下发的预警信号通过所述WiFi模块进行远程预警。
2.根据权利要求1所述的地下管道水位检测系统，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R1和电容C1、C2，电阻R1、电容C1的一端连接所述水压传感器的信号输出端，电阻R1的另一端连接电容C2的一端，电容C1、C2的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的地下管道水位检测系统，其特征在于：所述信号放大调节电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的反相输入端通过电阻R2连接电容C2的一端，运放器AR1的同相输入端连接电阻R3、R4的一端，运放器AR1的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接+5V电源，三极管Q1的发射极连接电阻R3的另一端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端、输出端通过电阻R6连接运放器AR1的反相输入端。
4.根据权利要求3所述的地下管道水位检测系统，其特征在于：所述稳压电路包括电阻R7，电阻R7的一端连接电阻R5的另一端，电阻R7的另一端连接电容C3、电阻R8的一端和三极管Q2的集电极，电容C3的另一端接地，三极管Q2的基极连接电阻R8的另一端和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管Q2的发射极连接所述A/D转换器，并通过电阻R9接地。
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