CN212133786U

CN212133786U - 一种井下信息综合在线监测的数据采集装置

Info

Publication number: CN212133786U
Application number: CN202020624407.2U
Authority: CN
Inventors: 黄日清
Original assignee: Shanghai Langjie Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Langjie Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2020-12-11
Anticipated expiration: 2030-04-23

Abstract

本实用新型属于市政工程技术技术领域，具体公开了一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，包括箱体以及若干组件；若干组件包括供电模块、无线通信定位模块、气体监测模块、水位液位传感模块以及控制模块，箱体包括底座和盖板，且盖板与底座之间通过若干固定机构固定连接，固定机构包括垫圈、螺丝以及两个稳固组件；垫圈固接在盖板的外侧，螺丝的一端穿过垫圈、盖板与底座连接；稳固组件包括连接块、连接筒以及夹板；连接筒的底部固接有锁紧弹簧，锁紧弹簧的一端固接有连接杆，连接杆的一端滑动延伸至连接筒的外部并与夹板固接；本实用新型提高了装置采样参数和运行方式的多样性、井下运行的稳定性、续航的持久性，保证了装置的稳定高效运行。

Description

一种井下信息综合在线监测的数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及市政工程技术领域，具体为一种井下信息综合在线监测的数据采集装置。

背景技术

市政排水管道是城市基础设施的重要组成部分，承担着城市发展中必要的排污和排涝等重要作用。随着智慧城市和智慧水务建设的发展，市政排水管道的综合在线监测对于城市的高效管理尤为重要。在监测设备上应用相应的传感器对市政排水管道的水流、淤积、有机物等信息进行实时监测并可视化，可以有效避免人工检查和数据采集的劣势，并将管道信息上传以实现数据的分析预测，对指导雨天排涝、河道治理、管道清淤等工作有着重要的意义。由于排水管道自身的特点，其复杂恶劣的环境对监测设备的稳定性、安全性、准确性提出了较高的要求。

现有的排水管道井下信息综合在线监测的数据采集装置实际操作中存在监测参数较传统、供电方式不安全、后期安装维护困难、设备结构设计不足等问题。针对上述问题，本实用新型提出一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，在结构设计、安装方式、供电续航、监测参数及方式方面进行了改进，充分考虑了排水管道的恶劣环境和复杂性，可以更安全、稳定和高效的采集和反馈管道中的信息，因此，提出一种井下信息综合在线监测的数据采集装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，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：一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，包括箱体以及若干组件；若干组件包括供电模块、无线通信定位模块、气体监测模块、水位液位传感模块以及控制模块；箱体包括底座和盖板，且盖板与底座之间通过若干固定机构固定连接，固定机构包括垫圈、螺丝以及两个稳固组件；所述垫圈固定连接在盖板的外侧，螺丝的一端穿过垫圈以及盖板并与底座连接；两个所述稳固组件对称固接在垫圈的外侧，稳固组件包括连接块、连接筒以及夹板；所述连接块与垫圈固接，连接筒一端通过转轴与连接块转动连接，其内腔的底部固接有锁紧弹簧，锁紧弹簧远离连接筒内腔底部的一端固接有连接杆，连接杆远离锁紧弹簧的一端滑动延伸至连接筒的外部并与夹板固接；所述连接筒与垫圈之间固定连接有回位弹簧。

优选的，所述供电模块采用弱电蓄电池或太阳能电池板的方式供电，并通过元器件进行减压处理、耗电测算、运行方式控制；供电模块电压为5-30V，容量为50-300AH。

优选的，所述无线通信定位模块的外露部分包括通信天线和定位天线两部分，均采用聚乙烯或树脂外壳进行包裹，内部通过线路连接至控制模块，通信采用4G/5G的方式的进行，定位采用北斗、GPS中的一种或两种组合，通信方式使用物联网卡、手机卡中的一种。

优选的，所述气体监测模块采用一体化设计，气体监测模块内置于箱体内并通过线路连接控制模块；气体监测模块检测方式采用红外传感的方式，可对CH₄、CO₂、H2S、N2O气体中的一种或多种组合进行定量检测，检测量程为1000-100000ppm；气体监测模块的进出气口透过箱体底部外露于环境中。

优选的，所述盖板与底座上均设有用于与螺丝连接的连接孔，且连接孔与螺丝螺纹连接；所述垫圈设置在盖板上连接孔的外端。

优选的，所述水位液位传感模块包含超声水位传感器和压力式液位传感器；其中，超声水位传感器通过支架固定于箱体底部正中，超声发射夹角在5°-50°；支架采用不锈钢、聚乙烯中的一种，高度需保证超声水位传感器外露部分在10-30cm；压力式液位传感器采用可拆卸式设计，通过线缆与箱体底部的接口相连，线缆长度为3-15m，传感器外部采用不锈钢、聚乙烯材质的外壳进行保护，接口可选用可拆卸式航空接口。

优选的，所述控制模块内置于箱体内部，通过线路插槽与供电模块、无线通信定位模块、气体监测模块和水位液位传感模块相连，控制模块上留有插槽用于安装通信及定位所需的物联网卡或手机卡，并可通过通断电、信号传输的方式对监测频率、运行方式进行调整。

优选的，所述螺丝的头部为圆柱头，其圆柱头与盖板之间设有橡胶垫片，且橡胶垫片以及圆柱头均与垫圈相适配。

优选的，所述盖板与底座之间胶结。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中盖板与底座之间通过螺丝固定，固定后，通过稳固组件对螺丝的头部进行按压固定，使得装置在运输过程中螺丝不易因震动力而出现滑丝的现象，可以保证箱体的密封性；同时盖板与底座通过固定机构固定后，再进行胶结，可进一步提高箱体的密封性，有利于装置的防潮、防震、防尘和防爆性能，保证装置正常运行。

2.本实用新型中集成了气体传感、超声液位检测，可对井下的气体状态、水位高度、液位等参数进行监测，并采用模块化设计，每个模块均独立运行，有利于传感器的更换升级及后期维护检修。

3.本实用新型中供电模块采用弱电的方式供电，并对元器件进行降压处理、整机耗电测算，同时使用控制模块对装置运行频率、运行方式等参数进行远程控制，有利于提高续航时间和不同工况下的状态切换。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中箱体的结构示意图；

图3为本实用新型中固定机构的分解结构示意图；

图4为图3中的A处放大结构示意图；

图5为本实用新型中固定机构的连接结构示意图；

图6为本实用新型中稳固组件的截面结构示意图。

图中：1、箱体；2、供电模块；3、无线通信定位模块；4、气体监测模块；5、水位液位传感模块；6、控制模块；7、底座；8、盖板；9、固定机构；10、垫圈；11、螺丝；12、连接孔；13、连接块；14、连接筒；15、连接杆；16、转轴；17、锁紧弹簧；18、夹板；19、橡胶垫片；20、回位弹簧。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，包括箱体1以及若干组件；若干组件包括供电模块2、无线通信定位模块3、气体监测模块4、水位液位传感模块5以及控制模块6；箱体1包括底座7和盖板8，且盖板8与底座7之间通过若干固定机构9固定连接，固定机构9包括垫圈10、螺丝11以及两个稳固组件；所述垫圈10固定连接在盖板8的外侧，螺丝11的一端穿过垫圈10以及盖板8并与底座7连接；两个所述稳固组件对称固接在垫圈10的外侧，稳固组件包括连接块13、连接筒14以及夹板18；所述连接块13与垫圈10固接，连接筒14一端通过转轴16与连接块13转动连接，其内腔的底部固接有锁紧弹簧17，锁紧弹簧17远离连接筒14内腔底部的一端固接有连接杆15，连接杆15远离锁紧弹簧17的一端滑动延伸至连接筒14的外部并与夹板18固接；所述连接筒14与垫圈10之间固定连接有回位弹簧20。

进一步的，所述供电模块2采用弱电蓄电池或太阳能电池板的方式供电，并通过元器件进行减压处理、耗电测算、运行方式控制；供电模块2电压为5-30V，容量为50-300AH。

进一步的，所述无线通信定位模块3的外露部分包括通信天线和定位天线两部分，均采用聚乙烯或树脂外壳进行包裹，内部通过线路连接至控制模块6，通信采用4G/5G的方式的进行，定位采用北斗、GPS中的一种或两种组合，实时的向云平台进行经纬度的报送；通信方式使用物联网卡、手机卡中的一种。

进一步的，所述气体监测模块4采用一体化设计，气体监测模块4内置于箱体1内并通过线路连接控制模块6；气体监测模块4检测方式采用红外传感的方式，可对CH₄、CO₂、H2S、N2O气体中的一种或多种组合进行定量检测，检测量程为1000-100000ppm。气体监测模块4的进出气口透过箱体1底部外露于环境中，并连接了软性气体管用于控制采气高度，采气高度设置在井盖以下20cm。

进一步的，所述水位液位传感模块5包含超声水位传感器和压力式液位传感器；其中，超声水位传感器通过支架固定于箱体底部正中，超声发射夹角在5°-50°；支架采用不锈钢、聚乙烯中的一种，高度需保证超声水位传感器外露部分在10-30cm；压力式液位传感器采用可拆卸式设计，通过线缆与箱体1底部的接口相连，线缆长度为3-15m，传感器外部采用不锈钢、聚乙烯材质的外壳进行保护，接口可选用可拆卸式航空接口。

进一步的，所述控制模块6内置于箱体1内部，控制模块6设置通信频率为每日3次，数据采集和上报频率为每日1次，每次均需采集井内气体、水位、液位等参数，同时设定汛期模式、测试模式、节能模式，在云端可对设备数据采集和上报频率进行切换；通过线路插槽与供电模块2、无线通信定位模块3、气体监测模块4和水位液位传感模块5相连，控制模块6上留有插槽用于安装通信及定位所需的物联网卡或手机卡，并可通过通断电、信号传输的方式对监测频率、运行方式进行调整。

进一步的，所述盖板8与底座7上均设有用于与螺丝11连接的连接孔12，且连接孔12与螺丝11螺纹连接；所述垫圈10设置在盖板8上连接孔12的外端。

进一步的，所述螺丝11的头部为圆柱头，其圆柱头与盖板8之间设有橡胶垫片19，且橡胶垫片19以及圆柱头均与垫圈10相适配。

进一步的，所述连接筒14与垫圈10之间固定连接有回位弹簧20。

进一步的，所述盖板8与底座7之间胶结。

工作原理：

使用时，装置集成了气体传感、超声液位检测，可对井下的气体状态、水位高度、液位等参数进行监测，并采用模块化设计，每个模块均独立运行，有利于传感器的更换升级及后期维护检修；装置中供电模块2采用弱电的方式供电，并对元器件进行降压处理、整机耗电测算，同时使用控制模块对装置运行频率、运行方式等参数进行远程控制，有利于提高续航时间和不同工况下的状态切换。

在底座7上安装盖板8时，首先将盖板8与底座7平行贴合，且盖板8上的连接孔12与底座7上的连接孔12一一对应，转动转轴16，使连接筒14的顶端带动夹板18远离垫圈10，之后，将螺丝11的一端穿过垫圈10与盖板8上的连接孔12螺纹连接，继续转动螺丝11使其与底座7上的连接孔12螺纹连接，完成后，螺丝11的头部嵌入到垫圈10内，之后，松开连接筒14，拉动夹板18使其远离连接筒14，连接筒14在回位弹簧20的作用下回至原位，之后，松开夹板18，夹板18在锁紧弹簧17的作用下朝向螺丝11头部移动，并对螺丝11头部进行按压，提高了螺丝11的稳定性，使得装置在运输过程中螺丝11不易因震动力而出现滑丝的现象，可以保证箱体1的密封性；螺丝11头部与盖板8之间收橡胶垫片以及盖板8与底座7通过固定机构固定后再进行胶结，均可进一步提高箱体1的密封性，有利于装置的防潮、防震、防尘和防爆性能，保证装置在复杂恶劣的环境中进行数据采集时仍可以高效运行。

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

1.一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于，包括箱体（1）以及若干组件；若干组件包括供电模块（2）、无线通信定位模块（3）、气体监测模块（4）、水位液位传感模块（5）以及控制模块（6）；箱体（1）包括底座（7）和盖板（8），且盖板（8）与底座（7）之间通过若干固定机构（9）固定连接，固定机构（9）包括垫圈（10）、螺丝（11）以及两个稳固组件；所述垫圈（10）固定连接在盖板（8）的外侧，螺丝（11）的一端穿过垫圈（10）以及盖板（8）并与底座（7）连接；两个所述稳固组件对称固接在垫圈（10）的外侧，稳固组件包括连接块（13）、连接筒（14）以及夹板（18）；所述连接块（13）与垫圈（10）固接，连接筒（14）一端通过转轴（16）与连接块（13）转动连接，其内腔的底部固接有锁紧弹簧（17），锁紧弹簧（17）远离连接筒（14）内腔底部的一端固接有连接杆（15），连接杆（15）远离锁紧弹簧（17）的一端滑动延伸至连接筒（14）的外部并与夹板（18）固接；所述连接筒（14）与垫圈（10）之间固定连接有回位弹簧（20）。

2.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述供电模块（2）采用弱电蓄电池或太阳能电池板的方式供电，并通过元器件进行减压处理、耗电测算、运行方式控制；供电模块（2）电压为5-30V，容量为50-300AH。

3.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述无线通信定位模块（3）的外露部分包括通信天线和定位天线两部分，均采用聚乙烯或树脂外壳进行包裹，内部通过线路连接至控制模块（6），通信采用4G/5G的方式的进行，定位采用北斗、GPS中的一种或两种组合，通信方式使用物联网卡、手机卡中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述气体监测模块（4）采用一体化设计，气体监测模块（4）内置于箱体（1）内并通过线路连接控制模块（6）；气体监测模块（4）检测方式采用红外传感的方式，可对CH₄、CO₂、H₂S、N₂O气体中的一种或多种组合进行定量检测，检测量程为1000-100000ppm；气体监测模块（4）的进出气口透过箱体（1）底部外露于环境中。

5.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述水位液位传感模块（5）包含超声水位传感器和压力式液位传感器；其中，超声水位传感器通过支架固定于箱体底部正中，超声发射夹角在5°-50°；支架采用不锈钢、聚乙烯中的一种，高度需保证超声水位传感器外露部分在10-30cm；压力式液位传感器采用可拆卸式设计，通过线缆与箱体（1）底部的接口相连，线缆长度为3-15m，传感器外部采用不锈钢、聚乙烯材质的外壳进行保护，接口选用可拆卸式航空接口。

6.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述控制模块（6）内置于箱体（1）内部，通过线路插槽与供电模块（2）、无线通信定位模块（3）、气体监测模块（4）和水位液位传感模块（5）相连，控制模块（6）上留有插槽用于安装通信及定位所需的物联网卡或手机卡，并可通过通断电、信号传输的方式对监测频率、运行方式进行调整。

7.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述盖板（8）与底座（7）上均设有用于与螺丝（11）连接的连接孔（12），且连接孔（12）与螺丝（11）螺纹连接；所述垫圈（10）设置在盖板（8）上连接孔（12）的外端。

8.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述螺丝（11）的头部为圆柱头，其圆柱头与盖板（8）之间设有橡胶垫片（19），且橡胶垫片（19）以及圆柱头均与垫圈（10）相适配。

9.根据权利要求1所述的一种井下信息综合在线监测的数据采集装置，其特征在于：所述盖板（8）与底座（7）之间胶结。