CN213902515U

CN213902515U - 排水测量系统

Info

Publication number: CN213902515U
Application number: CN202023220586.2U
Authority: CN
Inventors: 李丛; 左绍舟; 周志明; 张清波; 冯阳; 邓权; 赵军华; 戴聪聪
Original assignee: Shenzhen Hongdian Technologies Corp
Current assignee: Shenzhen Hongdian Technologies Corp
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2030-12-28

Abstract

本实用新型实施例公开了一种排水测量系统，包括：流量计、固定模块、浮标物、数据采集模块和电源模块，浮标物包括数据测量模块；固定模块与流量计固定连接，用于将流量计固定在浮标物的内部或表面；数据测量模块设置于浮标物的内部，用于测量浮标物所在环境的水位数据，数据采集模块分别与数据测量模块和流量计电连接。相对于现有技术，本实用新型实施例提供的技术方案通过将流量计直接固定在浮标物的内部或表面，省去了立杆或套环，大大简化了流量计的安装困难程度，保证了施工过程的人员安全。此外，浮标物还能够测量排水管道内的淤积厚度，整套系统结构简单，安全可靠。

Description

排水测量系统

技术领域

本实用新型实施例涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种排水测量系统。

背景技术

随着城市化程度越来越高，城市的排水管理问题也越来越受到人们的关注。

通常采用流量计对排水管道中的排水流量进行监测，现有技术中，流量计的安装以在窨井内立杆安装或套环安装为主，对施工单位的设备安装提出了较高的要求。特别是针对超过10米的窨井，需要较长的立杆或套环才能使得流量计测量出排水管道内的水量，因此，不管是从安装困难程度还是从施工过程中的安全要求来说，现有技术方案都无法满足批量简易安装的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种排水测量系统，以实现流量计的免立杆或套环安装，有利于实现简易安装。

本实用新型实施例提供的排水测量系统，包括：流量计、固定模块、浮标物、数据采集模块和电源模块，所述浮标物包括数据测量模块；所述电源模块设置于排水管道的井壁上，分别与所述流量计、所述数据采集模块和所述数据测量模块电连接；

所述固定模块与所述流量计固定连接，用于将所述流量计固定在所述浮标物的内部或表面；

所述数据测量模块设置于所述浮标物的内部，用于测量所述浮标物所在环境的水位数据，所述水位数据包括水位高度和淤积厚度；

所述数据采集模块设置于所述排水管道的井壁上，所述数据采集模块分别与所述数据测量模块和所述流量计电连接。

可选地，所述数据测量模块包括水位测量模块和淤积厚度测量模块，所述浮标物还包括控制模块；

所述水位测量模块的输出端与所述控制模块的第一端电连接，所述淤积厚度测量模块的输入端与所述水位测量模块的输出端电连接，所述淤积厚度测量模块的输出端与所述控制模块的第二端电连接。

可选地，所述水位测量模块包括第一传感器和第二传感器；

沿水位高度方向，所述第一传感器固定于所述浮标物的顶部，所述第二传感器固定于所述浮标物的底部。

可选地，所述第一传感器和所述第二传感器均为超声波水位计。

可选地，所述淤积厚度为h＝H-h1-h2-h0；

其中，h为所述淤积厚度，H为测量点的原始深度，h1为所述第一传感器的测量深度，h2为所述第二传感器的测量深度，h0为所述第一传感器和所述第二传感器之间的高度差。

可选地，所述浮标物还包括浮标物位置调节模块，所述浮标物位置调节模块的控制端与所述控制模块的第三端电连接。

可选地，所述浮标物位置调节模块包括电机和腔体，所述腔体为推拉阀控腔体，且包括多个蓄水仓，所述电机位于所述腔体内，并与推拉阀电连接。

可选地，所述数据采集模块包括数据采集仪、遥测终端机或可编程逻辑控制器。

可选地，所述固定模块包括卡座。

可选地，还包括水质测量传感器，所述水质测量传感器通过所述固定模块固定连接在所述浮标物的内部或表面。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过固定模块将流量计固定在浮标物的内部或表面，并通过数据采集模块采集流量计输出的排水流量。同时，在浮标物的内部还设置有数据测量模块，用来测量浮标物所在环境中的水位高度以及淤积厚度。相对于现有技术，本实用新型实施例提供的技术方案通过将流量计直接固定在浮标物的内部或表面，省去了立杆或套环，大大简化了流量计的安装困难程度，只需将流量计与浮标物固定连接后，连同浮标物一起丢入排水管道内即可，保证了施工过程的人员安全。此外，浮标物还能够测量排水管道内的淤积厚度，整套系统结构简单，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种排水测量系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种排水测量系统的电气连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种排水测量系统的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种排水测量系统的电气连接示意图，图3为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图，参考图1-图3，本实用新型实施例提供的排水测量系统包括流量计10、固定模块20、浮标物100、数据采集模块401和电源模块402，浮标物100包括数据测量模块30；电源模块402设置于排水管道的井壁上，分别与流量计10、数据采集模块401和数据测量模块30电连接；固定模块20与流量计10固定连接，用于将流量计10固定在浮标物100的内部或表面；数据测量模块30设置于浮标物100的内部，用于测量浮标物100所在环境的水位数据，水位数据包括水位高度和淤积厚度；数据采集模块401设置于排水管道的井壁上，数据采集模块401分别与数据测量模块30和流量计10电连接。

具体地，流量计10的电源端A1与电源模块402的第一端电连接，流量计10的输出端A2与数据采集模块401的第一采集端C2电连接，数据采集模块401的电源端C1与电源模块的第三端D3电连接，数据采集模块401的第二采集端C3与数据测量模块30的输出端B2电连接，数据测量模块30的电源端B1与电源模块402的第二端D2电连接。浮标物100可以为投入式浮标，能够悬浮在液体中，且浮标物100为中空结构，其内部设置有数据测量模块30，数据测量模块30用于测量浮标物100所在环境的水位数据，其中，水位数据包括水位高度和淤积厚度。流量计10通过固定模块20固定在浮标物100的表面或内部，图1示出了流量计10固定于浮标物100内部的情况。当流量计10固定于浮标物100的表面时，固定模块20能够牢牢地将流量计10固定在浮标物100上，流量计10做防水处理，用于对排水管道300内的液体(如，污水)的排水流量进行测量；且流量计10与固定模块20之间没有机械转动结构，便于安装。当流量计10固定在浮标物100的内部时，需在浮标物100上开孔将流量计10的测试端子暴露在液体中，以实现排水流量的测量。浮标物100整体采用流线型设计，能够大大减小液体中的漂浮物对流量计10的影响。

电源模块402通过线缆50与浮标物100连接，用于为排水测量系统提供电源电压，在浮标物100上还设置有线缆保护套400，用于保护线缆50。如图3所示，电源模块402和数据采集模块401可以集成在设备箱40中，设备箱40通过固定背板固定在窨井井壁上，线缆50可以将浮标物100限制在固定区域内，防止浮标物100随液体漂流。流量计10、数据采集模块401和数据测量模块30上电后，将流量计10连同浮标物100一起丢入排水管道300中，流量计10和数据测量模块30分别测量排水管道300中的排水流量和水位数据(水位高度和淤积厚度)，数据采集模块401采集流量计10输出的排水流量和数据测量模块30输出的水位数据，采集结束后，数据采集模块30可以将采集到的数据发送至控制中心，以便工作人员实时监测排水情况。

可以理解的是，图1所示的结构中，线缆50是多股导线铰接在一起的，流量计10的电源端A1和数据测量模块30的电源端B1分别连接两条不同的导线，两条导线铰接后连接电源模块402；流量计10的输出端A2和数据测量模块30的输出端B2分别连接两条不同的导线，两条导线铰接后连接数据采集模块401。

在本实用新型实施例中，固定模块20包括卡座，直接将流量计10固定在浮标物100的内部或表面，二者之间不存在机械转动结构，便于安装。可选地，图4为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图，参考图1-图4，在上述技术方案的基础上，数据测量模块30包括水位测量模块310和淤积厚度测量模块320，浮标物100还包括控制模块70；水位测量模块310的输出端E1与控制模块70的第一端G1电连接，淤积厚度测量模块320的输入端F1与水位测量模块310的输出端E1电连接，淤积厚度测量模块320的输出端F2与控制模块70的第二端G2电连接。

具体地，由于浮标物100悬浮在液面以下，因此水位测量模块310能够测量浮标物100以下的水位高度(浮标物100距排水管道底部的距离)，也能够测量浮标物100以上的水位高度(浮标物100距排水管道顶部的距离)，并将测量到的水位高度发送至淤积厚度测量模块20和控制模块70。淤积厚度测量模块20根据获取到的水位高度测量淤积物200的厚度，并将测量到的厚度数据发送给控制模块70，控制模块70对接收到的水位高度和淤积厚度等数据进行处理分析。其中，数据测量模块30的输出端B2包括水位测量模块310的输出端E1和淤积厚度测量模块320的输出端F2，数据采集模块401分别与水位测量模块310的输出端E1和淤积厚度测量模块320的输出端F2电连接(图4中未示出)，以采集水位数据，其中，数据采集模块401可以为数据采集仪、遥测终端机或可编程逻辑控制器等装置，能够直接读取采集到的水位数据。

继续参考图4，浮标物100还包括浮标物位置调节模块60，浮标物位置调节模块60的控制端K1与控制模块70的第三端G3电连接。淤积厚度测量模块320测量出淤积物200的淤积厚度后，将淤积厚度数据发送至控制模块70，控制模块70根据接收到的淤积厚度，控制浮标物位置调节模块60自动调节浮标物100的悬浮高度，以保证浮标物100与淤积物200之间留有足够的安全距离，从而有利于浮标物100能够长期稳定的运行。

进一步地，图5为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图，参考图5，在上述各技术方案的基础上，水位测量模块310包括第一传感器311和第二传感器312；沿水位高度方向，第一传感器311固定于浮标物100的顶部，第二传感器312固定于浮标物100的底部。

具体地，水位测量模块310的输出端E1包括第一输出端E11和第二输出端E12，控制模块70的第一端G1包括第一接收端G11和第二接收端G12，水位测量模块310的第一输出端E11作为第一传感器311的输出端与控制模块70的第一接收端G11电连接，水位测量模块310的第二输出端E12作为第二传感器312的输出端与控制模块70的第二接收端G12电连接，第一传感器311和第二传感器312分别相对设置在浮标物100内部的顶部和底部，第一传感器311用于测量浮标物100上方的水位高度，第二传感器312用于测量浮标物100下方的水位高度。示例性地，在城市排水系统中，排水管道通常是以满管状态运行的。第一传感器311和第二传感器312可以为超声波水位计，其中，超声波水位计适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸及各种水工建筑物处水位测量。超声波水位计利用超声波原理来进行测量水位高度的，超声波水位计通过发射装置发生一个脉冲信号，脉冲信号遇到障碍物反射后，由接收装置接收反射信号，然后根据测量脉冲信号运动过程的时间差来确定水位高度，超声波水位计能够解决测量不准确的问题，并增强了抗干扰能力。第一传感器311根据自身发射的脉冲信号遇到排水管道的上管壁返回后的时间差确定浮标物100上方的水位高度h1，第二传感器312根据自身发射的脉冲信号遇到排水管道的下管壁返回后的时间差确定浮标物100下方的水位高度h2(当排水管道下管壁存在淤积物200时，水位高度h2就为淤积物200与第二传感器312之间的距离)。第一传感器311和第二传感器312将测量到的水位数据发送至淤积厚度测量模块320，淤积厚度测量模块320可以为沉积厚度测试仪，能够根据接收到的水位数据直接计算出淤积物200的厚度。

淤积物200的厚度可以表示为h＝H-h1-h2-h0；其中，h为淤积物200的厚度，H为测量点的原始深度，h1为第一传感器311的测量深度，h2为第二传感器312的测量深度，h0为第一传感器311和第二传感器312之间的高度差。具体地，测量点的原始深度H可以为排水管道的管径，第一传感器311和第二传感器312之间的高度差h0可以在设计图中直接获取得到。

可选地，图6为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图，参考图6，在上述各技术方案的基础上，浮标物位置调节模块60包括电机602和腔体601，腔体601为推拉阀控腔体，且包括多个蓄水仓，电机602位于腔体内，并与推拉阀电连接。

具体地，本实用新型实施例提供的浮标物100为投入式浮标，可以自动控制自身的入水深度和悬停位置。淤积厚度测量模块320根据获取到的水位高度测量淤积物200的厚度，并将测量到的厚度数据发送给控制模块70，控制模块70根据淤积物200的厚度控制浮标物位置调节模块60自动调节浮标物100的悬浮高度。参考图3和图6，以排水管道300处于满管状态为例，设备箱40通过固定板安装在窨井井壁上，设备箱40上安装有线缆50，线缆50通过线缆固定架进行固定。浮标物100与线缆50电连接，线缆50不仅能够为浮标物100提供电源通路，还能够将浮标物100限定在固定的活动区域内，防止浮标物100随排水管道300内的液体排出管道外。当淤积厚度测量模块320根据获取到的水位高度测量到存在淤积物200时(也即，淤积物200的厚度不为零)，控制模块70根据淤积物200的厚度控制电机602工作，电机602驱动腔体601内的推拉阀改变腔体601内的蓄水量，以调节浮标物100的悬浮高度，将浮标物100的位置调节到与淤积物200之间的高度大于安全预设距离的位置。例如，淤积物200的厚度较大，则控制电机602排出腔体601内的蓄水，以减小浮标物100的重量，使得浮标物100上浮；当淤积物200的厚度较小时，则控制电机602向腔体601内吸进液体，以增加浮标物100的重量，使得浮标物100下沉。其中浮标物100上升或下沉的距离与淤积物200的厚度相关联，通过在控制模块70内设置安全预设距离，同步控制电机602调节腔体601内的蓄水量，从而能够精确调节浮标物100的上升或下沉距离。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过固定模块将流量计固定在浮标物的内部或表面，并通过数据采集模块采集流量计输出的排水流量。同时，在浮标物的内部还设置有水位测量模块、淤积厚度测量模块和浮标物位置调节模块，通过水位测量模块、淤积厚度测量模块和浮标物位置调节模块之间的相互配合，在控制模块的控制下，能够自动对浮标物进行控制。相对于现有技术，本实用新型实施例提供的技术方案通过将流量计直接固定在浮标物的内部或表面，省去了立杆或套环，大大简化了流量计的安装困难程度，只需将流量计与浮标物固定连接后，连同浮标物一起丢入排水管道内即可，保证了施工过程的人员安全。此外，浮标物还能够测量排水管道内的液体在高水位情况下的淤积厚度，并且能够根据测量到的淤积厚度自动控制浮标物的悬浮高度，避免浮标物搁浅，能够满足测量环境复杂且对测量精度要求严苛的场合的应用。

作为本实用新型的一种可选实施方式，本实用新型实施例提供的排水测量系统还包括水质测量传感器。图7为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图，参考图7，在上述各技术方案的基础上，水质测量传感器80通过固定模块20固定连接在浮标物100的内部或表面，当水质测量传感器80位于浮标物100的内部时，水质测量传感器80的测量端需暴露在液体中。水质测量传感器80的电源端L1与电源模块402电连接，水质测量传感器80的输出端L2与数据采集模块401电连接。其中，水质测量传感器80可以为单参数传感器，也可以为多参数传感器，能够通过数据采集模块401实时获取到水质情况。本实用新型实施例提供的技术方案通过将水质测量传感器80直接固定在浮标物100的内部或表面，同样省去了立杆或套环，大大简化了水质测量传感器80的安装困难程度，只需将水质测量传感器80与浮标物100固定连接后，连同浮标物100一起丢入排水管道内即可，保证了施工过程的人员安全。且本实施例提供的技术方案也具备本实用新型任意实施例所描述的有益效果，在此不再赘述。

在本实用新型的另一种可选实施方式中，图8为本实用新型实施例提供的另一种排水测量系统的结构示意图，参考图8，在上述各技术方案的基础上，水质测量传感器80与流量计10集成为一体结构，也即水质测量传感器80兼有测量水质和流量的功能，用水质测量传感器80替换流量计10。其具体工作原理请参见本实用新型实施例对图6的相关描述，在此不再赘述。

当然，本实用新型实施例所提供的排水测量系统的应用场景不仅限于排水管道，还可以为其他需要测量排水数据的场景。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种排水测量系统，其特征在于，包括：流量计、固定模块、浮标物、数据采集模块和电源模块，所述浮标物包括数据测量模块；所述电源模块设置于排水管道的井壁上，分别与所述流量计、所述数据采集模块和所述数据测量模块电连接；

2.根据权利要求1所述的排水测量系统，其特征在于，所述数据测量模块包括水位测量模块和淤积厚度测量模块，所述浮标物还包括控制模块；

3.根据权利要求2所述的排水测量系统，其特征在于，所述水位测量模块包括第一传感器和第二传感器；

4.根据权利要求3所述的排水测量系统，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器均为超声波水位计。

5.根据权利要求3所述的排水测量系统，其特征在于，所述淤积厚度为h＝H-h1-h2-h0；

6.根据权利要求2所述的排水测量系统，其特征在于，所述浮标物还包括浮标物位置调节模块，所述浮标物位置调节模块的控制端与所述控制模块的第三端电连接。

7.根据权利要求6所述的排水测量系统，其特征在于，所述浮标物位置调节模块包括电机和腔体，所述腔体为推拉阀控腔体，且包括多个蓄水仓，所述电机位于所述腔体内，并与推拉阀电连接。

8.根据权利要求1所述的排水测量系统，其特征在于，所述数据采集模块包括数据采集仪、遥测终端机或可编程逻辑控制器。

9.根据权利要求1所述的排水测量系统，其特征在于，所述固定模块包括卡座。

10.根据权利要求1所述的排水测量系统，其特征在于，还包括水质测量传感器，所述水质测量传感器通过所述固定模块固定连接在所述浮标物的内部或表面。