CN211452526U - 一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备的技术领域，公开了一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，包括信号分析仪、激光测距传感器、太阳能板和LORA天线，所述激光测距传感器设置在竖直管道的内壁上，信号分析仪置于地面上，LORA天线、激光测距传感器和太阳能板均与信号分析仪电连接；所述竖直管道内与激光测距传感器对应设置有反射板，反射板朝向水面的侧面上设置有浮板。通过设置信号分析仪、激光测距传感器、太阳能板和LORA天线、反射板和浮板，通过反射板将激光测距传感器产生的激光折返，可以减少管道内水的流动对水位监测仪测量精度的影响，从而增加水位监测仪的检测精度。

Description

一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统

技术领域

本实用新型涉及检测设备的技术领域，尤其是涉及一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统。

背景技术

目前城市中内涝在中国比较普遍，从发生区域来看，城市的某些特定地点发生率较高，例如立交桥。随着城市的不断发展和建设，城市排水出现了很多问题。例如很多地方立交桥下，降雨后会积水；过街的地下通道、铁路桥、公路桥也存在类似的情况。

在现有技术中，如公告号为CN205879297U的中国实用新型专利，公开了一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，包括有激光测距传感器、微型控制器；激光测距传感器、LORA无线发射模块、FLASH储存器和锂电池及充放电管理电路与微型控制器连接；太阳能板与锂电池及充放电管理电路连接。在使用水位检测仪对地下排水管网的水位进行测量时，地下排水管网由竖直管道和水平管道连通组成，竖直管道的进水口与地面平齐，将激光测距传感器放入管道的管道口处，然后启动激光测距传感器对管道内的水位进行检测。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在使用水位检测仪对排水管网内的水位进行检测时，由于排水管网内的水是不断流动的，水对激光有一定的折射，从而导致水位监测仪的测量误差较大。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，通过增加反射板，进而提高水位监测仪的精确度。

本实用新型的上述本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，包括信号分析仪、激光测距传感器、太阳能板和LORA天线，所述激光测距传感器设置在竖直管道的内壁上，信号分析仪置于地面上，LORA天线、激光测距传感器和太阳能板均与信号分析仪电连接；所述竖直管道内与激光测距传感器对应设置有反射板，反射板朝向水面的侧面上设置有浮板。

通过采用上述技术方案，在使用水位监测仪对地下排水管网的水位进行监测时，浮板会根据水面的高低上下运动，从而实现反射板的上下运动，反射板将激光测距传感器发射出的信号反射，从而实现对水位高度的测量，激光测距传感器将监测到的信号传送给信号分析仪，信号分析仪通过LORA天线无线传输给工作人员，进而实现地下排水管网的水位监测，通过反射板将激光测距传感器产生的激光折返，可以减少管道内水的流动对水位监测仪测量精度的影响，从而增加水位监测仪的检测精度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述竖直管道沿其长度方向设置有第一滑槽，浮板朝向第一滑槽的侧面上设置有滑块，滑块与第一滑槽滑动连接。

通过采用上述技术方案，在地下排水管网内的水位发生改变时，浮板跟随水位的变化而发生运动，使得滑块与第一滑槽发生相对滑动，尽量使得反射板位于激光测距传感器的正下方，使得水位监测仪正常工作。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑块与浮板铰接。

通过采用上述技术方案，遇到暴雨天气时，大量的雨水会流入排水管网内对浮板造成较大的冲击力，雨水使得浮板与滑块发生相对转动，从而减少了因雨水的冲击力较大对浮板的损坏，增加浮板的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反射板的沿远离滑块的方向朝向水面弯曲形成倒U型面。

通过采用上述技术方案，遇到降雨天气时，道路上的碎屑会给随着一块流入地下排水管网中，碎屑落到反射板上后会沿着U型面落下，从而使得碎屑不影响水位监测仪的测量精度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一滑槽内滑动连接具有第二滑槽的第二滑轨，第一滑槽和第二滑槽连通设置，滑块与第二滑槽滑动连接，第二滑槽上设置有用于第二滑槽根据水位变化而滑动的浮动件。

通过采用上述技术方案，根据地下排水管网内水位的高低，浮动件可以控制第二滑槽与第一滑槽发生相对滑动，在地下排水管网内水位较低时，浮动件与水面抵接，从而使得浮板与水面抵接，进而实现浮板的所在位置的调节。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述浮动件为浮块，浮块设置在第二滑槽靠近水面的一端。

通过采用上述技术方案，当地下排水管网内水位较高时，浮动块使得第二滑槽与第一滑槽发生相对滑动，使得第二滑槽在第一滑槽内滑动到远离水平管道的位置，进而减少第二滑槽对水平管道内水流动的影响。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑块和第一滑槽之间形成供第二滑轨滑动的空腔。

通过采用上述技术方案，第二滑槽的长度大于水平管道的直径，可以使得浮板在水位较低时顺利与水面抵接，第二滑槽的长度小于竖直管道的长度，可以使得第二滑槽在水位较高时不影响水平管道内水的流动，进而增加浮板工作时的稳定性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述竖直管道靠近地面的一端设置有保护罩，激光测距传感器设置在保护罩内。

通过采用上述技术方案，在遇到暴雨天气时，雨水对激光测距传感器的冲击力较大，保护罩可以使得雨水与激光测距传感器分离，进而增加激光测距传感器的使用寿命。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置信号分析仪、激光测距传感器、太阳能板和LORA天线、反射板和浮板，在使用水位监测仪对地下排水管网的水位进行监测时，浮板会根据水面的高低上下运动，从而实现反射板的上下运动，反射板将激光测距传感器发射出的信号反射，从而实现对水位高度的测量，激光测距传感器将监测到的信号传送给信号分析仪，信号分析仪通过LORA天线无线传输给工作人员，进而实现地下排水管网的水位监测，通过反射板将激光测距传感器产生的激光折返，可以减少管道内水的流动对水位监测仪测量精度的影响，从而增加水位监测仪的检测精度；

2.通过设置滑槽和滑块，在地下排水管网内的水位发生改变时，浮板跟随水位的变化而发生运动，使得滑块与第一滑槽发生相对滑动，尽量使得反射板位于激光测距传感器的正下方，使得水位监测仪正常工作；

3.通过设置第二滑槽和浮动件，根据地下排水管网内水位的高低，浮动件可以控制第二滑槽与第一滑槽发生相对滑动，在地下排水管网内水位较低时，浮动件与水面抵接，从而使得浮板与水面抵接，进而实现浮板的所在位置的调节。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型另一视角示意图；

图3是本实用新型另一视角示意图；

图4是图3中A部位的放大图。

附图标记，100、信号分析仪；200、激光测距传感器；210、保护罩；300、太阳能板；400、LORA天线；500、竖直管道；600、水平管道；700、反射板；710、U型面；800、浮板；810、滑块；820、浮块；900、第一滑槽；910、第二滑槽；920、空腔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，包括信号分析仪100、激光测距传感器200、太阳能板300和LORA天线400，激光测距传感器200通过安装架固定在竖直管道500靠近地面端的内壁上，信号分析仪100通过固定杆与地面固定连接，太阳能板300通过螺栓固定安装在信号分析仪100的上表面，LORA天线400通过螺栓固定在信号分析仪100的一侧。LORA天线400、激光测距传感器200和太阳能板300均与信号分析仪100电连接，太阳能板300为整个装置的提高了供电源。竖直管道500内与激光测距传感器200对应安装有反射板700，反射板700朝向水面的侧面上粘贴有浮板800。

在对水位监测仪地下排水管网内的水位进行监测时，激光测距传感器200发出的激光，经反射板700反射后，被激光测距传感器200的接收，进而完成对地下排水管网内水位的检测。

参照图2，为了使得反射板700保持在激光测距传感器200的正下方，竖直管道500沿其长度方向通过螺丝固定连接具有第一滑槽900的滑轨，浮板800朝向第一滑槽900的侧面上铰接有滑块810，滑块810与第一滑槽900滑动连接。遇到暴雨天气时，雨水对反射板700的冲击力较大，浮板800可以将雨水的冲击力转化为浮板800的转动力，从而增加浮板800的使用寿命。

为了增加激光测距传感器200的使用寿命，竖直管道500靠近地面的一端通过螺栓固定连接有保护罩210，且保护罩210罩设在激光测距传感器200的外部。遇到暴雨天气时，保护罩210可以减少雨水对激光测距传感器200的冲击，进而增加激光测距传感器200的使用寿命。

参照图3和图4，为了保证水位监测仪在地下排水管网内水位较低时的测量准确性，第一滑槽900内滑动连接有具有第二滑槽910的第二滑轨，第一滑槽900和滑块810之间形成供第二滑槽910滑动的空腔，滑块810与第二滑槽910滑动连接，第二滑槽910上安装有用于第二滑槽910根据水位变化而滑动的浮动件，浮动件为浮块820，浮块820粘贴在第二滑槽910靠近水面的一端。第二滑槽910上的浮块820可以使得第二滑槽910跟随水位的变化与第一滑槽900发生相对滑动，减少因地下排水管网内水位较高第二滑槽910对水平管道600内水流通性的影响。

为了减少废屑对激光测距传感器200的影响，反射板700沿远离滑块810的方向朝向水面弯曲形成倒U型面710，废屑经竖直管道500的管道口进入后，沿U型面710滑落到水中。为了使得第二滑槽910能够发挥最大的作用，第二滑槽910的长度大于水平管道600直径且小于竖直管道500的长度。

本实施例的实施原理为：在使用水位监测仪对地下排水管网内的水位进行监测时，启动激光测距传感器200，激光测距传感器200产生输出信号，经过反射板700反射后被激光测距传感器200接收，然后激光测距传感器200将测量数据传送给信号分析仪100，信号分析仪100对信号分析完后，经LORA天线400无线传送给工作人员，进而实现对地下排水管网内水位的远程监测。在地下排水管网内的水位较低时，在第二滑槽910的重力作用下，使得第二滑槽910朝向靠近水面的方向运动，使得浮块820与水面抵接。反射板700和浮板800在自身重力的作用下朝向水面运动，使得浮板800与水面抵接，从而实现浮板800位置的调节。在地下排水管网内水位较高时，第二滑槽910在浮块820的浮力作用下朝向靠近地面的方向运动，反射板700在浮板800的浮力作用下朝向靠近地面的方向运动，从而实现信号的反射。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，包括信号分析仪（100）、激光测距传感器（200）、太阳能板（300）和LORA天线（400），所述激光测距传感器（200）设置在竖直管道（500）的内壁上，信号分析仪（100）置于地面上，LORA天线（400）、激光测距传感器（200）和太阳能板（300）均与信号分析仪（100）电连接；其特征在于：所述竖直管道（500）内与激光测距传感器（200）对应设置有反射板（700），反射板（700）朝向水面的侧面上设置有浮板（800）。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述竖直管道（500）沿其长度方向设置具有第一滑槽（900）的滑轨，浮板（800）朝向第一滑槽（900）的侧面上设置有滑块（810），滑块（810）与第一滑槽（900）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述滑块（810）与浮板（800）铰接。

4.根据权利要求2所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述反射板（700）沿远离滑块（810）的方向朝向水面弯曲形成倒U型面（710）。

5.根据权利要求2所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述第一滑槽（900）内滑动连接具有第二滑槽（910）的第二滑轨，第一滑槽（900）和第二滑槽（910）连通设置，滑块（810）与第二滑槽（910）滑动连接，第二滑槽（910）上设置有用于第二滑槽（910）根据水位变化而滑动的浮动件。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述浮动件为浮块（820），浮块（820）设置在第二滑槽（910）靠近水面的一端。

7.根据权利要求5所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述滑块（810）和第一滑槽（900）之间形成供第二滑轨滑动的空腔（920）。

8.根据权利要求1所述的一种基于激光原理的地下排水管网用水位监测系统，其特征在于：所述竖直管道（500）靠近地面的一端设置有保护罩（210），激光测距传感器（200）设置在保护罩（210）内。

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