CN211504302U - 一种积水监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及城市防涝预警技术领域，具体涉及一种积水监测系统,包括：支架，固定于下凹桥的桥顶上；控制组件，包括控制器以及用于测定积水深度的电子水尺，所述控制器与所述电子水尺电性连接，所述电子水尺与道路面连接向上延伸设置；供电组件，设于所述支架上，与所述控制组件电性连接。通过设置控制组件，其中利用电子水尺对路面上的积水深度进行测定，通过与控制器连接设置，可以实时的检测到积水深度数据，实用性强；当市电无法正常提供电源时，供电组件可以向控制组件提供电源，便于使用，避免无法实时的对积水数据进行检测的问题。

Description

一种积水监测系统

技术领域

本实用新型涉及城市防涝预警技术领域，具体涉及一种积水监测系统。

背景技术

随着近些年城市化进程加快、暴雨极端事件增多，城市内涝已经成为威胁城市安全运行的重要问题。近年来，中心城区低洼区域汛期积水现象频发，特别是环路下凹式立交桥区积水，造成了严重的经济损失和社会影响。

城市道路积水监测设备可实时监测城区各低洼路段的积水水位并实现自动预警，目前现有技术设备耗电量高，并且在使用过程中对积水现场的行人及车辆不能够进行及时的警示，且整体设备建设成本高、设备体积大，影响市容且不易进行防护处理。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种设置在下凹桥上，设备建设成本少、体积小，在使用过程中能够对行人及车辆起到警示作用的积水监测系统。

一种积水监测系统，包括：支架，固定于下凹桥的桥顶上；控制组件，包括控制器以及用于测定积水深度的电子水尺，所述控制器与所述电子水尺电性连接，所述电子水尺与道路面连接向上延伸设置；供电组件，设于所述支架上，与所述控制组件电性连接。

进一步地，所述供电组件包括太阳能控制器和太阳能电池板，所述太阳能电池板分别与所述控制器、所述电子水尺以及太阳能控制器电性连接。

进一步地，还包括与所述控制器和所述太阳能电池板连接的显示屏，所述显示屏悬挂于所述下凹桥的桥侧面，用于接收来自所述控制器的水位信息以进行显示水位。

进一步地，所述太阳能电池板设于所述支架的顶端，所述控制器设于所述支架的二分之一处。

进一步地，所述太阳能电池板为锂电池。

进一步地，所述控制器为远程终端单元控制器。

进一步地，所述的电子水尺还包括数据采集器，所述数据采集器通过无线网与所述控制器连接。

进一步地，所述电子水尺还包括测定积水深度的水位探头。

进一步地，所述电子水尺包括不锈钢防护外壳，内部采用高性能密封材料加工处理。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种积水监测系统，包括支架、控制组件和供电组件:支架固定于下凹桥的桥顶上；控制组件包括控制器以及用于测定积水深度的电子水尺，所述控制器与所述电子水尺电性连接，所述电子水尺与道路面连接向上延伸设置；供电组件，设于所述支架上，与所述控制组件电性连接。通过设置控制组件，其中利用电子水尺对路面上的积水深度进行测定，电子水尺成本低，能够适用于泥浆、污水、腐蚀性液体、冰冻等各种恶劣环境中使用，设备直接与测量液体接触，可外挂、可吊装，测量时无淤塞现象，通过与控制器连接设置，可以实时的检测到积水深度数据，实用性强；当市电无法正常提供电源时，供电组件可以向控制组件提供电源，便于使用，避免无法实时的对积水数据进行检测的问题。

2.本实用新型提供的积水监测系统中，所述供电组件包括太阳能控制器和太阳能电池板，所述太阳能电池板分别与所述控制器、所述电子水尺以及太阳能控制器电性连接。设置太阳能电池板用于接收太阳能，以储蓄电能并供给控制组件，利用新能源进行电源的供给，节约了资源。

3.本实用新型提供的积水监测系统中，还包括与所述控制器和所述太阳能电池板连接的显示屏，所述显示屏悬挂于所述下凹桥的桥侧面，用于接收来自所述控制器的水位信息以进行显示水位。通过设置显示屏，用于将监测现场的水位数据和警示信息显示到指定区域，方便过往车辆和行人查看即时积水信息和警示信息，避免当车辆进入到水中因为水位过高对车辆造成损害的情况。

4.本实用新型提供的积水监测系统中，所述太阳能电池板设于所述支架的顶端，所述控制器设于所述支架的二分之一处。通过将太阳能电池板设置在支撑支架顶部，便于最大限度地接收光照储存电能，支撑支架一般设置在高处立交桥上，降低因桥体、高层建筑等遮挡而减少光照时间的影响；将控制器设置在支架的二分之一处，方便技术人员进行设备检修。

5.本实用新型提供的积水监测系统中，所述太阳能电池板为锂电池。将太阳能电池板设置为锂电池，可以有效地缩小体积，重量轻，具备实用性。

6.本实用新型提供的积水监测系统中，所述控制器为远程终端单元控制器。将控制器设置为远程终端单元控制器，用于水位信息采集、警示信息控制、水位信息发布、现场数据上报和设备运行状态控制等功能，控制方法简单、方便，设备成本相对较低。

7.本实用新型提供的积水监测系统中，所述电子水尺包括不锈钢防护外壳，内部采用高性能密封材料加工处理。通过设置不锈钢防护外壳，内部采用高性能密封材料进行特殊处理，具有防腐、防冻、耐热、耐老化等特点，提高电子水尺的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的实施方式中提供的积水监测系统的整体结构示意图；

附图标记说明：

1-下凹桥；

2-控制组件；21-电子水尺；22-显示屏；

3-支架；

4-供电组件；41-太阳能电池板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实用新型的实施例中记载了一种积水监测系统，用于对下凹桥1出的水深进行实时的监测，以便对行人及车辆起到警示作用，如图1所示，该积水监测系统包括支架3、控制组件2和供电组件4，其中该支架3固定于下凹桥1的桥顶上，供电组件4位于该支架3上，该控制组件2用于对水深进行检测并将检测到的数据进行反馈，其中，该支架3的材质可以采用包括但不限于铝合金、不锈钢等材质，但不推荐使用雨天易锈蚀的铸铁、钢材等，可灵活根据工程预算、使用年限、降雨特点等情况综合考虑替代方案。

如图1所示，控制组件2包括控制器(未在图中示出)以及用于测定积水深度的电子水尺21，其中该控制器与该电子水尺21之间电性连接，将该电子水尺21与道路面连接并沿路面向上延伸设置，电子水尺21的底端与道路面持平，以测定路面上积水的深度，上述供电组件4包括太阳能控制器(未在图中示出)和太阳能电池板41，具体的，太阳能电池板41分别与该控制器(未在图中示出)、电子水尺21以及太阳能控制器(未在图中示出)电性连接，用于向控制器、电子水尺21以及太阳能控制器提供电能，其中太阳能电池板41可以设置为锂电池，将该锂电池固定在支架3的顶端，实现更好的接收太阳能，控制器设置在支架3的二分之一处，便于操作人员的维修；太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对锂电池充电以及锂电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备，其控制电路为现有技术，在此不进行赘述；当然，本实施例中的电子水尺也可以由超声波水位计、雷达水位计等水位计量仪器替代，能够实现测定积水深度的效果即可。

本实施例中，可以将控制组件2内的控制器设置为远程终端单元控制器，电子水尺21包括数据采集器、水位探头，在电子水尺21外利用不锈钢防护外壳将电子水尺21进行防水保护，在外壳的内部采用高性能密封材料加工处理，具体的可以采用聚四氟乙烯进行密封处理，将控制器通过无线网与该控制器连接，在电子水尺21利用水位探头和数据采集器获得积水深度的数据后，通过无线网将数据信息传递给远程终端单元控制器进行相应的处理。

本实施例中，还包括显示屏22，该显示屏22与控制器以及太阳能电池板41电性连接，其中，与控制器连接是为了接收电子水尺21利用数据采集器采集到的积水深度的数据信息；将显示屏22与太阳能电池板41连接，是利用太阳能电池板41为显示屏22提供电源，以显示积水数据的信息，具体的，该显示屏22可以采用LED显示屏，用于将监测现场的水位数据和警示信息显示到指定区域，一般LED显示屏悬挂于道路正上方立交桥侧面，方便过往车辆和行人查看即时积水信息和警示信息。

具体的，LED显示屏主要显示信息包括精度为2位小数的积水深度(单位为m)和蓝黄红三色数字警示信息(随数字变化)，黄、红两色的设定主要依据北京市交管局的划定的水位黄色警示线和红色警戒线确定，黄色警示线距地面最低点20厘米，提示当水面在警示线以下时，道路可以通行；红色警戒线距地面最低点27厘米，提示积水深度已经达到汽车排气管平均位置，机动车无法正常通行；蓝色警示可自主选定，本实施例中设置可能影响行人的5cm初始积水深度作为蓝色警示。

具体的，上述无线网可以为低功耗局域无线网LoRa(Long Range Radio)，LoRa局域无线网进行低功耗数据传输，使用轻型高效能的太阳能锂电池进行电力供给，解决了传统下凹桥1积水监测信息采集和报送间隔小、频率高，设备耗电量高，并且产生大量的无效数据和缺乏对现场积水的警示作用的问题，可有效提升汛期城市下凹桥1积水全过程管控能力，当然，该无线网也可以改为线缆传输或GPRS无线传输，适合于城市下凹桥1区域广泛布置，通过后期数据中心的建设可实现多个下凹桥1的积水总体管控。

本实施例的积水监测系统的工作过程：

降雨发生后，下凹桥1开始积水，电子水尺21的水位探头及时感应当前积水深度，并利用电子水尺21自带的数据采集器通过低功耗局域无线网LoRa(Long Range Radio)经RTU传感器采集端口进入远程终端单元，远程终端单元将积水信息通过水位信息发布端口将积水深度同样通过LoRa传输至LED显示屏，LED显示屏即时显示积水深度数据。

其中，电子水尺21的多路接触开关通过提前设定好的水深触点，由积水引发不同深度的触点，产生不同的积水警示信息，如积水深度大于等于5cm并小于20cm，启动蓝色预警水位触点；如积水深度大于等于20cm并小于27cm，启动黄色预警水位触点并关闭蓝色预警水位触点；如积水深度大于等于27cm，启动红色预警水位触点并关闭黄色预警水位触点。不同多路接触开关启动后均会将信号通过电子水尺21的数据采集器通过LoRa经RTU传感器采集端口进入远程终端单元，程终端单元将积水信息通过警示信息发布端口将积水深度传输至LED显示屏，LED显示屏及时显示积水警示信息(蓝色或黄色或红色)。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种积水监测系统，其特征在于，包括：

支架(3)，固定于下凹桥(1)的桥顶上；

控制组件(2)，包括控制器以及用于测定积水深度的电子水尺(21)，所述控制器与所述电子水尺(21)电性连接，所述电子水尺(21)与道路面连接向上延伸设置；

供电组件(4)，设于所述支架(3)上，与所述控制组件(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的积水监测系统，其特征在于，所述供电组件(4)包括太阳能控制器和太阳能电池板(41)，所述太阳能电池板(41)分别与所述控制器、所述电子水尺(21)以及太阳能控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的积水监测系统，其特征在于，还包括与所述控制器和所述太阳能电池板(41)连接的显示屏(22)，所述显示屏(22)悬挂于所述下凹桥(1)的桥侧面，用于接收来自所述控制器的水位信息以进行显示水位。

4.根据权利要求3所述的积水监测系统，其特征在于，所述太阳能电池板(41)设于所述支架(3)的顶端，所述控制器设于所述支架(3)的二分之一处。

5.根据权利要求4所述的积水监测系统，其特征在于，所述太阳能电池板(41)为锂电池。

6.根据权利要求1所述的积水监测系统，其特征在于，所述控制器为远程终端单元控制器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的积水监测系统，其特征在于，所述的电子水尺(21)还包括数据采集器，所述数据采集器通过无线网与所述控制器连接。

8.根据权利要求7所述的积水监测系统，其特征在于，所述电子水尺(21)还包括测定积水深度的水位探头。

9.根据权利要求7所述的积水监测系统，其特征在于，所述电子水尺(21)包括不锈钢防护外壳，内部采用高性能密封材料加工处理。

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