CN212843859U

CN212843859U - 立体式窨井在线监测液位终端

Info

Publication number: CN212843859U
Application number: CN202021118901.8U
Authority: CN
Inventors: 刘龙志; 许申来; 王浩正; 陆露; 盛政; 张德跃
Original assignee: North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co Ltd
Current assignee: North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2030-06-17

Abstract

一种立体式窨井在线监测液位终端，包括防护罩、导轨、浮板、超声波发射器、超声波液位计、传感器、过滤网、超声波接收器、控制器；所述防护罩安装于窨井壁面，防护罩内设置有导轨、浮板、超声波发射器、超声波液位计和传感器，所述浮板安装于导轨上且可沿导轨上下浮动，所述超声波发射器安装于浮板上表面，所述超声波液位计镶嵌在浮板内，所述传感器安装于浮板上表面；所述过滤网安装于窨井壁面并与防护罩底部连接；所述超声波接收器安装于窨井壁面顶部；所述控制器安装于窨井壁面顶部，与超声波发射器、超声波液位计、传感器、超声波接收器相连。本实用新型具有减小环境影响、测量准确、避免监测盲区、响应更快、灵敏度高的特点。

Description

立体式窨井在线监测液位终端

技术领域

本实用新型涉及管道液位监测设备领域，尤其涉及一种立体式窨井在线监测液位终端。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，城市中窨井的数量也在与日俱增，窨井作为城市地下管线中转、控制的地下空间，几乎所有的城市公共供水、污水渠、电话线、光纤网络都透过窨井下的地下通道联结，尤其是在城市排水方面，窨井扮演着必不可少的角色。

同时，窨井中的沉淀物堵塞污水管，导致污水漫出，污染城市卫生的问题也日益凸显，而且窨井内的沼气浓度过高时易发生爆炸危险，二氧化碳等气体浓度过高时易致使工人在工作时出现缺氧危险等，因此，采取措施实时地监测窨井中的液位以及各种气体浓度非常的有必要。

为了进行窨井内的监测，得到准确的数据，人们在监测技术上投入了很大精力进行研究，也陆续研发出了许多窨井液位监测技术，为窨井液位监测做出了重要贡献，例如：一种地埋式太阳能窨井监测终端(CN201821071410.5)，该专利利用太阳能板连接充电模块给电池充电，避免工作人员定期对电池充电，减少工作人员的工作量，并利用超声波液位传感器监测水位信息；一种无线窨井液位智能监测终端(CN201821790296.1)，该专利包括压力式液位传感器、一级水浸传感器、二级水浸传感器和监测终端，将窨井划分为溢出危险区域、危险水位区域、警戒水位区域、安全水位区域，并能适时的将水位信息发送给监控中心。

上述窨井液位监测技术虽然取得了一定的成果，也解决了一些问题，但仍存在不足之处：1.现有窨井液位监测终端采用的超声波液位传感器，超声波的传播受环境条件影响较大，而窨井下环境条件复杂，且现有监测终端的传感器普遍只有液位监测传感器，无法对窨井环境进行探测，因此，监测的准确性受到不小影响；2.利用压差测定水位高度，缺乏灵敏度，对于水位小范围变化难以察觉，响应较慢；3.超声波液位器监测普遍存在多次回波的影响，使得在目标接近超声波液位器一定范围时，监测不准确，往往误报信息，形成一定的监测盲区。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种立体式井在线监测液位终端，该终端有效地避免了目前窨井水位监测装置所存在的传播精确性差、易受环境影响、存在探测盲区、灵敏度有待提高的实时监测等问题，具有减小环境影响、测量准确、避免监测盲区、响应更快、灵敏度高的特点。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案：一种立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：包括防护罩、导轨、浮板、超声波发射器、超声波液位计、传感器、过滤网、超声波接收器、控制器；所述防护罩安装于窨井壁面，防护罩内设置有导轨、浮板、超声波发射器、超声波液位计和传感器，所述浮板安装于导轨上且可沿导轨上下浮动，所述超声波发射器安装于浮板上表面，所述超声波液位计镶嵌在浮板内，所述传感器安装于浮板上表面；所述过滤网安装于窨井壁面并与防护罩底部连接；所述超声波接收器安装于窨井壁面顶部；所述控制器安装于窨井壁面顶部，与超声波发射器、超声波液位计、传感器、超声波接收器相连。

进一步，所述窨井壁面顶部安装窨井盖。

进一步，所述防护罩由三个侧面构成，其上、下以及朝向窨井壁侧面均为开口，且防护罩底部呈喇叭状。

进一步，所述防护罩的侧面壳体为实心。

进一步，所述传感器内部包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器。

进一步，所述过滤网为立体型滤网，由四个网面组成，过滤网的顶部和朝向窨井壁的侧面为开口。

进一步，所述过滤网下底面与下水道底面的距离大于下水道深度的10％。

进一步，所述超声波液位计与浮板下表面齐平。

进一步，所述超声波发射方向竖直向上，正对着超声波接收器。

进一步，所述控制器包括数据处理器、电源和无线信号器，且数据处理器、电源、无线信号器两两互相连接，数据处理器接收超声波发射器、超声波液位计、传感器和超声波接收器输出的信号，并通过无线信号器将信号发送至监测中心。

本实用新型具有如下的优点和积极效果：

1、本实用新型利用超声波发射器发射超声波，超声波接收器接收超声波，避免了现有超声波液位计因不能同时发射接受超声波引起的多次回波导致的监测盲区；

2、本实用新型通过传感器监测环境因素，并将其用于监测修正，提高了监测精度，减小了环境因素的影响；

3、本实用新型防护罩底部的喇叭状开口和立体型的过滤网确保了水流过滤及正常进入不堵塞，同时防护罩利用连通器原理确保了防护罩内外水位高度相同，且防护罩在很大程度上将窨井的不良环境隔离在外，减小了环境因素的影响，提高了监测精度；

4、本实用新型超声波发射器和超声波接收器分开正对安装，超声波仅需单程传播，无需回程，响应更快且灵敏度高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型传感器的示意图；

图3是本实用新型控制器的示意图。

图中：1—防护罩，2—导轨，3—浮板，4—超声波发射器，5—超声波液位计，6—传感器，7—过滤网，8—超声波接收器，9—控制器，10—温度传感器，11—压力传感器，12—湿度传感器，13—数据处理器，14—电源，15—无线信号器，16—窨井盖。

具体实施方式：

下面结合附图与具体实例对本实用新型进行详细说明。

如图1-2所示，一种立体式窨井在线监测液位终端，包括防护罩1、导轨2、浮板3、超声波发射器4、超声波液位计5、传感器6、过滤网7和超声波接收器 8、控制器9。

所述防护罩1由三个侧面构成，其上、下以及朝向窨井壁侧面均为开口，且防护罩1底部呈喇叭状，所述防护罩1的侧面壳体为实心，以此避免外部物质穿过防护罩干扰超声波的监测。

所述防护罩1安装于窨井壁面，防护罩1内设置有导轨2、浮板3、超声波发射器4、超声波液位计5和传感器6，所述导轨2安装于窨井壁面且位于防护罩1内，导轨2上安装有浮板3，该浮板3可沿导轨2上下浮动，所述超声波发射器4安装于浮板3上表面，超声波发射方向竖直向上，正对着超声波接收器8，所述超声波发射器4与控制器9相连，所述超声波液位计5镶嵌在浮板3内且与浮板3下表面齐平，所述超声波液位计5与控制器9相连，所述传感器6安装于浮板3上表面且与控制器9相连，传感器6内部包括温度传感器10、压力传感器11、湿度传感器12。

所述过滤网7安装于窨井壁面并与防护罩1底部连接，该过滤网7为立体型滤网，由四个网面组成，过滤网7的顶部和朝向窨井壁的侧面为开口，过滤网7 下底面与下水道底面的距离不小于下水道深度的10％，以免下水道底部淤泥等杂物吸附浮板3，影响监测。

所述超声波接收器8安装于窨井壁面顶部，与超声波发射器4正对，并与控制器9相连，超声波发射与接收方向均竖直向下。

如图3所示：所述控制器9安装于窨井壁面顶部，其包括数据处理器13、电源14、无线信号器15，且数据处理器13与电源14、无线信号器15两两互相连接，数据处理器接收超声波发射器4、超声波液位计5、传感器6和超声波接收器8输出的信号，并通过无线信号器15将信号发送至监测中心。

本实用新型的具体实施运作方式如下：

当水位低于过滤网7下底面时，利用超声波液位计5测量水位高度，并将水位信号发送至控制器9，由数据处理器13进行处理，并通过无线信号器15将水位信号发送至监测中心。水位高于过滤网7下底面时，浮板3在浮力作用下沿导轨2上升，超声波发射器4发出超声波，超声波接收器8接收超声波，二者将发射与接收信号的时间发送至控制器9的数据处理器13，传感器6将探测到的压力、温度、湿度信号也发送至数据处理器13，数据处理器13根据发射与接收信号的时间差结合传感器6的信号，进行水位计算与修正，同时超声波液位计5也将监测到的水位信号发送至数据处理器13，供数据处理器13参考，数据处理器13进行对比综合判定，得出水位高度，并通过无线信号器15将水位信号发送至监测中心。

当水位低于过滤网7下底面时，仅通过超声波液位计5进行水位监测，虽然精度有所下降，且可能存在多次回波导致的盲区，但水位较低，始终处于安全高度，因此其精度在可接受范围内。

当水位高于过滤网7下底面时，同时使用计算、修正水位监测和超声波液位计5水位监测，提高监测精度。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思或原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：包括防护罩、导轨、浮板、超声波发射器、超声波液位计、传感器、过滤网、超声波接收器和控制器；所述防护罩安装于窨井壁面，防护罩内设置有导轨、浮板、超声波发射器、超声波液位计和传感器，所述浮板安装于导轨上且可沿导轨上下浮动，所述超声波发射器安装于浮板上表面，所述超声波液位计镶嵌在浮板内，所述传感器安装于浮板上表面；所述过滤网安装于窨井壁面并与防护罩底部连接；所述超声波接收器安装于窨井壁面顶部；所述控制器安装于窨井壁面顶部，与超声波发射器、超声波液位计、传感器、超声波接收器相连。

2.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述窨井壁面顶部安装窨井盖。

3.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述防护罩由三个侧面构成，其上、下以及朝向窨井壁侧面均为开口，且防护罩底部呈喇叭状。

4.根据权利要求1或3所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述防护罩的侧面壳体为实心。

5.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述传感器内部包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器。

6.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述过滤网为立体型滤网，由四个网面组成，过滤网的顶部和朝向窨井壁的侧面为开口。

7.根据权利要求1或6所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述过滤网下底面与下水道底面的距离大于下水道深度的10％。

8.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述超声波液位计与浮板下表面齐平。

9.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述超声波发射方向竖直向上，正对着超声波接收器。

10.根据权利要求1所述的立体式窨井在线监测液位终端，其特征在于：所述控制器包括数据处理器、电源和无线信号器，且数据处理器、电源、无线信号器两两互相连接，数据处理器接收超声波发射器、超声波液位计、传感器和超声波接收器输出的信号，并通过无线信号器将信号发送至监测中心。