CN212645791U - 一种排水管网的远程集中监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种排水管网的远程集中监测装置，该装置中，数据采集模块、无线通讯模块设置在监测终端箱体的内部，传感器设置在排水管网中，传感器与数据采集模块相连接，数据采集模块与无线通讯模块相连接；传感器用于采集排水管道中的流量、温度、液位、水质、可燃气体数据；数据采集模块用于采集或存储传感器监测到的数据；无线通讯模块用于将数据采集模块采集或者存储的数据传输到监控中心；太阳能供电模块用于给监测装置进行供电。该装置通过数据采集模块实时采集传感器的信号，并通过无线通讯网络将监测的数据传递给监控中心，实现排水管网的全天候监测和调度。对突发事件进行快速的检测和判断，并快速做出响应。

Description

一种排水管网的远程集中监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种排水管网的远程集中监测装置，属于排水管网的远程检测技术领域。

背景技术

随着国民经济和社会的不断发展，我国的排水行业与以往相比有了很大的发展，但面临的诸多问题也日益凸显。近年来，城市内涝、管网渗漏、管网混接、污水偷排等严重影响了居民的日常生活和工作，造成了城市经济的巨大损失。

借助对排水运行状况的全天候监测，实施对排水管网的调度、运维，对突发事件进行快速的检测和判断，并快速做出响应，及时采取有效的管理措施来保证污水处理、内涝排除、应急指挥等，将城市水环境、水安全突发事件对人员、财产和环境造成的损失降低到最低程度，为城市安全与正常运行提供保障。建立起一套全方位、动态的远程共享的实时监测系统不仅有着非常现实的意义和非常广大的市场，更重要的是从长远来看，建立自己的监测系统对城市运营、保护青山绿水也有着重要意义。

传统的排水管网的远程监测及其存在的问题：(1)排水管网都比较长，监测井、节点井、排水口分布区域广，外接电源供电及电费计量均比较困难，有线传输方式部署困难，维护费用高。(2)也有采用井下无线传输的方案，存在通讯信号、GPS信号弱的问题，甚至经常通讯中断。(3)排水管网中存在有害气体和可燃气体，对井下整体系统的防爆要求较为严格。(4)城市内涝时，经常会出现雨水、污水漫溢的情况，井下的仪器仪表可能会长时间浸泡在水里，对井下整体系统的防水性能要求较高。(5)充电电池通常都置放在仪表箱体中，高温和低温，对电池的效率和寿命都有很大的影响，也会有电池被偷盗情况发生。

发明内容

针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种排水管网的远程集中监测装置。

本实用新型的技术方案为：

一种排水管网的远程集中监测装置，所述监测装置包括传感器、数据采集模块、无线通讯模块和太阳能供电模块；

传感器设置在排水管网中，用于采集排水管道中的流量、温度、液位、水质、可燃气体数据；传感器与数据采集模块相连接，数据采集模块与无线通讯模块相连接；数据采集模块采集或存储传感器监测到的数据，并将采集到的数据通过无线通讯模块传输到监控中心；

所述太阳能供电模块分别与传感器、数据采集模块、无线通讯模块相连接。

本发明提供的监测装置中，采用太阳能电源供电、无线通讯网络传输，不需要专门安装供电电源和有线传输网络，特别适合于无电力供应、电力供应不稳定、有线网络无法到达的地方安装。

根据本实用新型优选的，监测装置还包括监测终端箱体和筒形支架，无线通讯模块包括无线通讯模块主体和天线，数据采集模块、无线通讯模块主体设置在监测终端箱体的内部；无线通讯模块的天线设置在监测终端箱体的顶部；

监测终端箱体的下部设置有筒形支架，所述筒形支架下部与地脚笼相连接，地脚笼掩埋在混凝土基础中。

根据本实用新型优选的，太阳能供电模块包括依次连接的太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池；太阳能控制器安装于监测终端箱体的内部，太阳能电池板设置在监测终端箱体的顶部，蓄电池设置在蓄电池地埋箱的内部，蓄电池地埋箱掩埋于地下。

太阳能电池板用于向蓄电池提供电能；蓄电池用于存储太阳能电池板传输的电能；太阳能控制器用于控制太阳能电池板对蓄电池充电以及按照负载的电源需求控制太阳能电池板和蓄电池对负载的电能输出。蓄电池地埋箱用于存放蓄电池，利于蓄电池的保温、防水、透气。

根据本实用新型优选的，所述监测装置还包括地埋箱存储箱，所述地埋箱存储箱包括水泥池和水泥盖板，所述水泥池的顶部设置有水泥盖板，蓄电池地埋箱放置在地埋箱存储箱的底部。地埋箱存储箱掩埋于地下，利用水泥池、水泥盖板，能有效防止蓄电池地埋箱被挤压和被偷盗，同时能对蓄电池地埋箱起到保温作用。

根据本实用新型优选的，所述传感器为液位传感器、流量传感器、温度传感器、水质传感器、可燃气体传感器中至少一种。

根据本实用新型优选的，所述无线通讯模块为4G、5G、Lora、NB-IoT中任一种。

根据本实用新型优选的，所述监测装置还设置有GPS模块，GPS模块包括GPS主体和GPS天线，GPS天线设置在监测终端箱体上部，所述GPS主体设置在监测终端箱体中，并且GPS主体与数据采集模块相连接。如此设置，GPS的信号强度均远高于地下，有利于实现低能耗和更稳定的通讯性能。

根据本实用新型优选的，GPS模块的型号为CEC TAU1102。

根据本实用新型优选的，所述监测终端箱体与传感器之间设置有传感器PVC线管。传感器PVC线管用于保护传感器与数据采集模块之间的传感器缆线。

根据本实用新型优选的，所述监测终端箱体与蓄电池地埋箱之间设置有电源PVC线管，电源PVC线管的内部套设有PVC软管。PVC软管用于保护太阳能控制器与蓄电池之间的电源线缆以及蓄电池地埋箱的防水、透气。

根据本实用新型优选的，所述PVC软管通过卡箍接在蓄电池地埋箱上。

本实用新型的有益效果为：

1.本发明提供的一种排水管网的远程集中监测装置，通过数据采集模块实时采集传感器的信号，实时监测排水管网中的流量、温度、液位、水质、可燃气体数据，并通过无线通讯网络将监测的数据传递给监控中心，实现排水管网的全天候监测和调度。对突发事件进行快速的检测和判断，并快速做出响应。

2.本实用新型提供的监测装置中，采用太阳能电源供电、无线通讯网络传输，不需要专门安装供电电源和有线传输网络。特别适合于无电力供应、电力供应不稳定、有线网络无法到达的地方安装。

3.本实用新型提供的监测装置中，无线通讯模块和GPS模块天线均部署在监测终端的箱体外，监测终端箱体安装于支架上，高出地面。使得无线通讯和GPS的信号强度均远高于地下，有利于实现低能耗和更稳定的通讯性能。

4.该装置仅把传感器群组的传感器部分置于排水管网中，排水管网中存在有害气体和可燃气体，也存在被漫溢的可能，仅需对传感器部分进行防爆、防水处理，大大降低整个装置的生产成本。

5.该装置中，将蓄电池置放在蓄电池地埋箱中，蓄电池地埋箱放置在地埋箱存储箱中，能有效的对蓄电池的进行保温、透气、防水、防盗。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种排水管网的远程集中监测装置的工作过程示意图。

图2为本实用新型提供的一种排水管网的远程集中监测装置的结构示意图。

图3为本实用新型提供的一种排水管网的远程集中监测装置中地埋箱存储箱的内部结构示意图。

1、监测装置，2、无线通讯网络，3、监控中心，4、流量传感器，5、数据采集模块，6、无线通讯模块主体，7、液位传感器，7-1、地脚笼，7-2、筒形支架，7-3、混凝土基础，7-4、传感器PVC线管，7-5、电源PVC线管，7-6、透气孔，7-7、监测终端箱体，8-1、太阳能电池板，8-2、蓄电池，8-3、太阳能控制器，8-4、地埋箱存储箱，9-1、蓄电池地埋箱，9-2、卡箍，9-3、PVC软管，10-1、水泥池，10-2、水泥盖板，11、GPS主体。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1

一种排水管网的远程集中监测装置，如图1-3所示，远程集中监测装置1将实时监测的数据通过无线通讯网络2传输至监控中心3；

监测装置1包括传感器、数据采集模块5、无线通讯模块和太阳能供电模块；

传感器设置在排水管网中，用于采集排水管道中的流量、温度、液位、水质、可燃气体数据；传感器与数据采集模块5相连接，数据采集模块5与无线通讯模块相连接；数据采集模块5采集或存储传感器监测到的数据，并将采集到的数据通过无线通讯模块传输到监控中心3；

太阳能供电模块分别与传感器、数据采集模块5、无线通讯模块相连接。

本发明提供的监测装置1中，采用太阳能电源供电、无线通讯网络2传输，不需要专门安装供电电源和有线传输网络，特别适合于无电力供应、电力供应不稳定、有线网络无法到达的地方安装。

监测装置1还包括监测终端箱体7-7和筒形支架7-2，无线通讯模块包括无线通讯模块主体6和天线，数据采集模块5、无线通讯模块主体6设置在监测终端箱体7-7的内部；无线通讯模块的天线设置在监测终端箱体7-7的顶部；

监测终端箱体7-7的下部与筒形支架7-2相连接，筒形支架7-2下部与地脚笼7-1相连接，地脚笼7-1掩埋在混凝土基础7-3中。具体的，筒形支架7-2的底部设置有法兰盘，地脚笼7-1掩埋在混凝土基础7-3中，地脚笼7-1上设置的螺纹杆穿过法兰盘，并在螺纹杆上设置螺母进行固定，从而将监测终端箱体7-7和筒形支架7-2固定在地面上。

太阳能供电模块包括依次连接的太阳能电池板8-1、太阳能控制器8-3和蓄电池8-2；太阳能控制器8-3安装于监测终端箱体7-7的内部，太阳能电池板8-1设置在监测终端箱体7-7的顶部，蓄电池8-2设置在蓄电池地埋箱9-1的内部，蓄电池地埋箱9-1掩埋于地下。

太阳能电池板8-1用于向蓄电池8-2提供电能；蓄电池8-2用于存储太阳能电池板8-1传输的电能；太阳能控制器8-3用于控制太阳能电池板8-1对蓄电池8-2充电以及按照负载的电源需求控制太阳能电池板8-1和蓄电池8-2对负载的电能输出。蓄电池地埋箱9-1用于存放蓄电池8-2，利于蓄电池8-2的保温、防水、透气。

监测装置1还包括地埋箱存储箱8-4，地埋箱存储箱8-4包括水泥池10-1和水泥盖板10-2，水泥池10-1的顶部设置有水泥盖板10-2，蓄电池地埋箱9-1放置在地埋箱存储箱8-4的底部。地埋箱存储箱8-4掩埋于地下，利用水泥池10-1、水泥盖板10-2，能有效防止蓄电池地埋箱9-1被挤压和被偷盗，同时能对蓄电池地埋箱9-1起到保温作用。

本实施例中，传感器为液位传感器7，数据采集模块5的型号是RT52-FTGT。液位传感器7安装在排水管道的上边缘处，当排水管道的水位超过警戒水位时，能起到警报作用。

无线通讯模块为4G、5G、Lora、NB-IoT中任一种。

监测装置1还设置GPS模块，包括GPS主体11和GPS天线，GPS天线设置在监测终端箱体7-7上部，GPS主体11设置在监测终端箱体7-7中，并且GPS主体11与数据采集模块5相连接。如此设置，GPS的信号强度均远高于地下，有利于实现低能耗和更稳定的通讯性能。

本实施例中，GPS模块的型号为CEC TAU1102。

监测终端箱体7-7与传感器之间设置有传感器PVC线管7-4，且传感器PVC线管7-4通过筒形支架7-2，传感器PVC线管7-4用于保护传感器与数据采集模块5之间的传感器缆线，并且传感器PVC线管7-4自下到上贯穿筒形支架7-2。

监测终端箱体7-7与蓄电池地埋箱9-1之间设置有电源PVC线管7-5，电源PVC线管7-5的内部套设有PVC软管9-3，PVC软管9-3用于保护太阳能控制器8-3与蓄电池8-2之间的电源线缆以及蓄电池地埋箱9-1的防水、透气，且电源PVC线管7-5自下到上贯穿筒形支架7-2。

PVC软管9-3通过卡箍9-2接在蓄电池地埋箱9-1上。

筒形支架7-2的上部开设透气孔7-6，本实施例中，传感器PVC线管7-4、电源PVC线管7-5、PVC软管9-3的一端开口处接近透气孔7-6，PVC线管、电源PVC线管7-5、PVC软管9-3通过透气孔7-6排出废气。

本实施例中，监测终端箱体7-7、透气孔7-6均高于地面，可有效防止内涝、漫溢对设备的影响。电源PVC线管7-5的一端连接在地埋箱存储箱8-4上，另一端高于地面，以免有水进入地埋箱存储箱8-4。PVC软管9-3的一端连接的是蓄电池地埋箱9-1，另一端高于地面，以免有水进入蓄电池地埋箱9-1。

本实用新型体用的一种排水管网的远程集中监测装置的工作方法：液位传感器7检测的的液位数据传输经过线路传输到数据采集模块5中，数据采集模块5将采集到的液位数据经过无线通讯模块发送到监控中心3，实现排水管网的全天候监测和调度。

太阳能供电模块用于给监测装置1进行供电，太阳能供电模块包括太阳能电池板8-1和太阳能控制器8-3和蓄电池8-2，太阳能电池板8-1设置在监测终端箱体7-7的上方，太阳能电池板8-1用于向蓄电池8-2提供电能；蓄电池8-2用于存储太阳能电池板8-1传输的电能；太阳能控制器8-3用于控制太阳能电池板8-1对蓄电池8-2充电以及按照负载的电源需求控制太阳能电池板8-1和蓄电池8-2对负载的电能输出。蓄电池放置在蓄电池地埋箱9-1中，蓄电池地埋箱9-1放置在地埋箱存储箱8-4的水泥池10-1中，能有效防止蓄电池地埋箱9-1被挤压和被偷盗，同时能对蓄电池地埋箱9-1起到保温作用。

本实施例提供的排水管网的远程集中监测装置，通过数据采集模块5实时采集传感器群组，实时监测排水管网中的流量、温度、液位、水质、可燃气体等数据，并通过无线通讯网络2将监测的数据传递给监控中心3，实现排水管网的全天候监测和调度。对突发事件进行快速的检测和判断，并快速做出响应。该装置不需要额外敷设供电和通讯线缆，大大降低了远程集中监测装置1的的防水防爆的要求。

实施例2

根据实施例1提供的一种排水管网的远程集中监测装置，区别之处在于：本实施例中，传感器为流量传感器4，数据采集模块5的型号是RT52-FTGT。

实施例3

根据实施例1提供的一种排水管网的远程集中监测装置，区别之处在于：本实施例中，传感器为可燃气体传感器，数据采集模块5的型号是RT52-FTGT。通过可燃气体传感器检测排水管道中的可燃气体是否超标。

实施例4

根据实施例1提供的一种排水管网的远程集中监测装置，区别之处在于：本实施例中，传感器为温度传感器，数据采集模块5的型号是RT52-FTGT。通过温度传感器监测排水管道中的温度。

Claims (10)

1.一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述监测装置包括传感器、数据采集模块、无线通讯模块和太阳能供电模块；

传感器设置在排水管网中，用于采集排水管道中的流量、温度、液位、水质、可燃气体数据；传感器与数据采集模块相连接，数据采集模块与无线通讯模块相连接；数据采集模块采集或存储传感器监测到的数据，并将采集到的数据通过无线通讯模块传输到监控中心；

所述太阳能供电模块分别与传感器、数据采集模块、无线通讯模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，监测装置还包括监测终端箱体和筒形支架，无线通讯模块包括无线通讯模块主体和天线，数据采集模块、无线通讯模块主体设置在监测终端箱体的内部；无线通讯模块的天线设置在监测终端箱体的顶部；

监测终端箱体的下部设置有筒形支架，所述筒形支架下部与地脚笼相连接，地脚笼掩埋在混凝土基础中。

3.根据权利要求1所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，太阳能供电模块包括依次连接的太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池；太阳能控制器安装于监测终端箱体的内部，太阳能电池板设置在监测终端箱体的顶部，蓄电池设置在蓄电池地埋箱的内部，蓄电池地埋箱掩埋于地下。

4.根据权利要求3所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括地埋箱存储箱，所述地埋箱存储箱包括水泥池和水泥盖板，所述水泥池的顶部设置有水泥盖板，蓄电池地埋箱放置在地埋箱存储箱的底部。

5.根据权利要求1所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述传感器为液位传感器、流量传感器、温度传感器、水质传感器、可燃气体传感器中至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述无线通讯模块为4G、5G、Lora、NB-IoT中任一种。

7.根据权利要求1所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述监测装置还设置有GPS模块，GPS模块包括GPS主体和GPS天线，GPS天线设置在监测终端箱体上部，所述GPS主体设置在监测终端箱体中，并且GPS主体与数据采集模块相连接。

8.根据权利要求7所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，GPS模块的型号为CEC TAU1102。

9.根据权利要求2所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述监测终端箱体与传感器之间设置有传感器PVC线管。

10.根据权利要求3所述的一种排水管网的远程集中监测装置，其特征在于，所述监测终端箱体与蓄电池地埋箱之间设置有电源PVC线管，电源PVC线管的内部套设有PVC软管。

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