CN214793359U - 一种污水管网日常监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种污水管网日常监测装置，包括集成电控箱，电池和窨井盖；集成电控箱和电池独立安装于窨井内的隔板上；集成电控箱包括CPU，数据存储装置，数据采集装置和通讯模块；CPU通过总线分别与数据存储装置，数据采集装置和通讯模块相连接；太阳能电池板和通讯天线安装在窨井盖正面边缘的安置槽内；太阳能电池板通过线路与电池连接；电池通过线路与集成电控箱连接；通讯天线通过线路与通讯模块连接；集成电控箱通过隔板的线路孔与液位计连接。本实用新型优点：提高污水管网监测设备持续供电能力；取代人工下井排查的传统方式，排查工作更加安全，效率更高；设计简单，易于使用，使污水管网异常情况的排查工作更加智能和便捷。

Description

一种污水管网日常监测装置

技术领域

本实用新型涉及污水管网监测领域，特别是基于太阳能的智能井盖监测装置。

背景技术

污水管网系统是城市建设、环境保护等市政项目中的重要基础设备，城市污水管网的安全运行直接影响到城市水环境。近些年，随着城市工业化的不断发展，污水管网规模不断扩大，污水处理厂很难对各个污水排放点进行集中管理，从而出现污水排放点为了节省排污费用，偷排污水的乱象。为了实现污水处理厂对管网污水排放量定时定点的监测管理，适用于管网监测设备的窨井盖的研究成了迫切需求。

随着物联网技术的发展和智慧城市的建设，污水管网开始安装管网状态监测设备，通常情况下，远程监控设备安放在窨井管壁内，需要工人下井进行管网异常排查工作，工作效率低下，并且窨井内可能存在有毒气体，可能会危害工人健康和影响城市环境。其次，远程监控设备一般带有天线，不方便接入电源，经常更换电池会带来极大的人工成本。此外，由于远程监测设备在水泥窨井下且受铁质或水泥井盖的屏蔽，影响信号连接，造成排查工作不到位。

随着物联网技术的发展，适用于管网监测的智能窨井盖的研究取得了一定的进展。如中国实用新型专利：窖井盖远程监测系统(中国专利公开号：CN 202110646 U)结构简单，各个节点通过自带的中继器将信息发送给在一定范围内的网关，电源分为两种，分别是干电池电源和太阳能电池，窨井节点使用干电池，中继器和网关使用太阳能电池。利用现有的互联网技术达到管理城市窖井管理的目的，有效的节约了管理成本；如中国实用新型专利：一种水位预警窨井盖(中国专利公开号：CN 206396807 U)通过将用于供电的电源模块以及水压力传感器、控制模块、无线传输模块，电源模块设置在窨井盖上，对水位实时监测，当达到危险水位时通过通信系统反馈给有关部门提前做好防汛工作，避免了事故的发生以及经济的损失。

以上方案都一定程度上解决了一些问题，利用互联网技术加强了对管网水位的监测能力，但是还无法有效解决窨井节点长期供电问题，以及如何有效避免窨井盖表面装置极易损坏的问题。针对上述问题，如何维持基于太阳能供电的污水管网监测装置的长期稳定工作，成为仍然还需研究的方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水管网日常监测装置，能够以太阳能供电为基础，实现对污水管网异常情况排查的智能化。

为达到上述实用新型的目的，提供了一种污水管网日常监测装置，其特征在于，包括集成电控箱，电池和窨井盖；

所述集成电控箱和所述电池独立安装于窨井内的隔板上；

所述集成电控箱包括CPU，数据存储装置，数据采集装置和通讯模块；

所述CPU通过总线分别与所述数据存储装置，所述数据采集装置和所述通讯模块相连接；

所述窨井盖的正面设有加强筋网格，所述加强筋网格形成凸起结构；部分所述凸起结构内侧形成安置槽；

所述窨井盖的正面边缘安置槽内安装太阳能电池板和通讯天线；

所述太阳能电池板通过线路与所述电池连接；

所述电池通过线路与所述集成电控箱连接；

所述通讯天线通过线路与所述通讯模块连接；

所述集成电控箱通过隔板的线路孔与液位计连接。

优选的，所述通讯模块为蓝牙通讯模块。

优选的，所述通讯模块为移动通信模块。

优选的，所述液位计为超声波液位计，所述超声波液位计安装在所述隔板的底部，所述超声波液位计的感应探头对向水管内的液面。

优选的，所述液位计为投入式液位计，所述投入式液位计安装在水管底部壁面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述太阳能电池板和所述通讯天线对角的安置槽位置分别安装备用太阳能电池板和备用通讯天线。

作为本实用新型的进一步改进，所述窨井盖的背面设有加强筋，所述加强筋整体呈球形结构。

本实用新型一种污水管网日常监测装置，通过在窨井中安装集成电控箱，达到对污水管道水位的定期排查，太阳能电池板通过向电池充电，从而给电控箱供电；电池单独安装在窨井中，便于后期更换维修；数据采集装置定时采集液位计的数据，并将污水数据信息传输给数据存储装置，CPU将存储的数据信息进行定期删除和循环更新覆盖；通讯模块将存储的数据经通讯天线传输给终端。

本实用新型一种污水管网日常监测装置跟现有技术相比具有以下优点：

(1)提高了污水管网监测设备的持续供电能力；

(2)取代了人工下井排查的传统方式，排查工作更加安全，工作效率更高；

(3)设计简单，易于使用，使污水管网异常情况的排查工作更加智能和便捷。

附图说明

图1为一种污水管网日常监测装置结构示意图；

图2为监测装置连接结构示意图；

图3为太阳能电池板安装示意图；

图4为窨井盖背面结构示意图；

图5为投入式液位计连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种污水管网日常监测装置包括集成电控箱1，电池2和窨井盖3；集成电控箱1和电池2独立安装于窨井内的隔板上；如图2所示，集成电控箱1包括CPU11，数据存储装置12，数据采集装置13和通讯模块14；CPU 11通过总线分别与数据存储装置12，数据采集装置13和通讯模块14相连接；太阳能电池板31和通讯天线32安装在窨井盖3正面边缘的安置槽34内；太阳能电池板31通过线路与电池2连接；电池2通过线路与集成电控箱1连接；通讯天线32通过线路与通讯模块14连接；集成电控箱1通过隔板的线路孔与液位计4连接。

本实用新型一种污水管网日常监测装置，通过在窨井中安装集成电控箱1，达到对污水管道水位的定期排查，太阳能电池板31通过向电池2充电，从而给电控箱1供电；电池2单独安装在窨井中，便于后期更换维修；数据采集装置13定时采集液位计4的数据，并将污水数据信息传输给数据存储装置12，CPU 11将存储的数据信息进行定期删除和循环更新覆盖；通讯模块14将数据存储装置12存储的数据经通讯天线32传输给终端。

窨井盖3长期裸露在马路表面，安装在窨井盖3表面的太阳能电池板31和通讯天线32容易被压导致损坏，窨井盖3正面的加强筋网格33形成凸起结构，减少安置槽34内装置的受压面积，从而降低所述装置的损坏率；由于窨井盖3一般为铁质井盖，长期受压容易产生形变，而太阳能电池板31整体结构韧性较差，如果太阳能电池板31安装在窨井盖3的中间区域，容易随着窨井盖3的形变而损坏，因此，可在窨井盖3边缘的安置槽34内安装太阳能电池板31；本实用新型仅用于采集、记录水位信息，且只需定期采集，装置功耗较低，无需在窨井盖3整个表面设置太阳能电池板31，可以仅在如图3所示4个边缘区域的安装槽34中任选其一安装太阳能电池板31，并采用钢化玻璃结合强化树脂进行封装，这样可以尽可能地减少太阳能电池板31的暴露面积，确保装置不易损坏。

本实施例中，通讯模块14优选为蓝牙通讯模块，通讯天线32优选为蓝牙通讯天线，由于污水管网分布范围很广，污水水位排查点众多，投入使用的通讯模块数量比较多，选择蓝牙通讯模块可以减少使用成本，只需要数据采集车经过窨井盖3，就能与蓝牙通讯模块连接，接收到水位数据信息；未来，所述通讯模块14还可以更新为移动通信模块，如4G模块，甚至5G模块，通讯天线32优选为移动通信天线，水位变化数据可以自动定期发送回数据处理终端，数据处理终端也可随时通过移动通信天线连接读取数据存储装置12的水位信息，从而排查并分析水位情况。

本实施例中，液位计4可以是投入式液位计，如图5所示，投入式液位计安装在水管底部壁面上。通过投入式液位计探测头上的液体静压与实际大气压之差，来测量管道内污水水位数据。

本实施例中，液位计4可以是超声波液位计，一般在选择液位计4时，都是将液位计4置于污水管道内，管道内污水可能具有腐蚀性，元器件长期浸泡在污水中，容易损坏，如图1所示，选择超声波液位计安装在隔板的底部，超声波液位计的感应探头对向水管内的液面，通过超声波感应管道内的水位，可以避免液位计与污水接触而被腐蚀。

作为本实用新型的进一步改进，如图2所示，在安置槽34中另外安装备用太阳能电池板31，两个太阳能电池板31之间相互并联，为电池充电，防止单个太阳能电池板31意外损坏，造成集成电控箱1馈电，影响污水管网日常监测工作。

如图2所示，在安置槽34另外安装备用通讯天线32，在单个通讯天线32意外损坏与终端无法连接，或者传输的数据信息不完整的情况下，备用通讯天线32将存储数据进行冗余备份，保证接收数据的完整性，保障污水管网监测点与终端始终保持通讯。

作为本实用新型的进一步改进，备用太阳能电池板31和备用通讯天线32可以选择分别安装在其对应原有装置的对角安装槽34处，使得备用件所处的区域尽可能的远离其对应的原有装置，可以有效规避相同装置同时损坏的风险。

作为本实用新型的进一步改进，如图4所示，窨井盖3的背面设有加强筋5，呈球形结构，加强筋5整体呈球形结构，该球形结构可以有效增强窨井盖3整体的耐压能力，使得窨井盖3不易发生形变，加强窨井盖3中间区域的防护，同时防止窨井盖3因受力不均匀而侧翻。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种污水管网日常监测装置，其特征在于，包括集成电控箱，电池和窨井盖；

所述集成电控箱和所述电池独立安装于窨井内的隔板上；

所述集成电控箱包括CPU，数据存储装置，数据采集装置和通讯模块；

所述CPU通过总线分别与所述数据存储装置，所述数据采集装置和所述通讯模块相连接；

所述窨井盖的正面设有加强筋网格，所述加强筋网格形成凸起结构；部分所述凸起结构内侧形成安置槽；

所述窨井盖的正面边缘安置槽内安装太阳能电池板和通讯天线；

所述太阳能电池板通过线路与所述电池连接；

所述电池通过线路与所述集成电控箱连接；

所述通讯天线通过线路与所述通讯模块连接；

所述集成电控箱通过隔板的线路孔与液位计连接。

2.如权利要求1所述的一种污水管网日常监测装置，其特征在于，所述通讯模块为蓝牙通讯模块。

3.如权利要求1所述的一种污水管网日常监测装置，其特征在于，所述通讯模块为移动通信模块。

4.如权利要求1所述的一种污水管网日常监测装置，其特征在于，所述液位计为超声波液位计，所述超声波液位计安装在所述隔板的底部，所述超声波液位计的感应探头对向水管内的液面。

5.如权利要求1所述的一种污水管网日常监测装置，其特征在于，所述液位计为投入式液位计，所述投入式液位计安装在水管底部壁面上。

6.如权利要求1所述的一种污水管网日常监测装置，其特征在于，所述太阳能电池板和所述通讯天线对角的安置槽位置分别安装备用太阳能电池板和备用通讯天线。

7.如权利要求1所述的一种污水管网日常监测装置，其特征在于，所述窨井盖的背面设有加强筋，所述加强筋整体呈球形结构。

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