CN215574520U - 基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置包括，数据监管平台、基站、遥测主终端和遥测分终端，遥测分终端排布于目标水源区的不同方位，用于对目标水源区或渗压管进行多方监测；多个遥测分终端将监测的数据汇集到遥测主终端，遥测主终端将接收到监测数据汇集到基站；基站再将监测数据传输到数据监管平台。通过在目标水源区设置多个遥测分终端，多个遥测分终端对水源进行监测，多个遥测分终端将监测到的数据，例如，水位、渗压、渗流等，传输到遥测主终端，遥测主终端将接收到的监测数据汇集到基站；基站再将监测数据传输到数据监管平台，数据监管平台对监测数据进行分析、汇集等，从而实现对目标水源区自动和智能监测。

Description

基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测装置领域技术，尤其是指一种基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置。

背景技术

大镜山水库，是广东省珠海市中心城区北部凤凰河上的一座全国防洪重点中型水库，水库于1972年动工，1975年竣工投入运行。集水面积5.95 平方千米，总库容1210万立方米。水库自1979年起向珠海城区供水，年调节水量超过3000万立方米,是珠海市供水系统的重要水源地之一，水库以调节生活用水和防洪为主。水库大坝经广东省水利厅2000年和2003年组织评定为一类坝，管理单位为珠海市水库管理中心，主管单位为市水务局。

水库大坝建有6组共43个测压管及一套对应管理系统对大坝渗压进行监测管理。截至2020年2月底整套系统已使用10年以上，现已停用。原有软、硬件系统设施老旧不稳定，已无法满足当前国家、省、市各级水利部门对中小水库的管理要求，目前采取人工测量的方式进行定期(二至三周)观测，时效性不强，故而整个大坝存在较大的安全隐患风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其解决了人工测量时效性不强的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，用以对目标水源区进行监测，包括

数据监管平台、基站、遥测主终端和多个遥测分终端，多个所述遥测分终端排布于所述目标水源区的不同方位，用于对所述目标水源区进行多方位监测；多个所述遥测分终端将监测的数据汇集到所述遥测主终端，所述遥测主终端将接收到的所述监测数据汇集到所述基站；所述基站再将所述监测数据传输到所述数据监管平台；

每一所述遥测分终端均包括：箱体，

电源模块，设于箱体；以及

监测模块，设于箱体，并与所述电源模块电性连接；所述监测模块包括采集器和采集器电性连接的传感器，所述采集器位于所述箱体内，所述采集器通过所述无线网络模块将监测数据传输到所述遥测终端；所述传感器伸入所述目标水源区；

所述传感器外套设有保护管，所述保护管一端与所述箱体连接，所述水源于所述保护管另一端进入保护管内；所述保护管伸入所述水源端设有防止杂质进入管内的过滤网。

作为一种优选方案，所述电源模块为自供应电源模块。

作为一种优选方案，所述自供应电源模块为太阳能电池模块，所述太阳能电池模块中的电池板固定在所述箱体的顶面，所述太阳能电池模块中的蓄电池设于所述箱体内，所述蓄电池与所述电池板电性连接。

作为一种优选方案，所述电池板通过安装块呈5度角度设于箱体的顶面。

作为一种优选方案，所述传感器为水位传感器或渗压传感器或渗流传感器。

作为一种优选方案，所述保护管为直径是110mm的PVC管，所述PVC管一端通过直接头连接在所述箱体的底面。

作为一种优选方案，所述箱体通过支架悬于所述水源的上方，所述支架包括支撑杆、支撑脚以及固定杆；所述箱体固定于所述支撑杆上；所述支撑脚连接于所述支撑杆的两端，并支撑在所述目标水源区的两头地面上；所述固定杆连接于所述支撑杆上，并与所述目标水源区的墙面固定。

作为一种优选方案，所述遥测分终端为LoRa无线分终端；对应的，遥测主终端为LoRa主终端；所述基站为LoRa基站。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

一、通过在目标水源区设置多个遥测分终端，多个遥测分终端对水源或渗压管进行监测，多个遥测分终端将监测到的数据，例如，水位、渗压、渗流等，传输到遥测主终端，遥测主终端将接收到的监测数据汇集到基站；基站再将监测数据传输到数据监管平台，数据监管平台对监测数据进行分析、汇集等，从而实现对目标水源区自动和智能监测。

二、该装置首创“无电+无网+无人”一体化渗压、渗流监测技术，自组网、新能源技术，节能效果好，占地空间小，美观易维护。以及采用自主知识产权技术的座桶式和开桥式设计，安装快速、简易安装设计，以适应多种环境的安装使用。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的结构示意图；

图2是本实用新型之较佳实施例中模块连接结构示意图。

附图标识说明：

10、箱体 20、电源模块

21、电池板 22、蓄电池

30、监测模块 31、采集器

32、传感器 40、保护管

41、过滤网 42、直接头

50、支架 51、支撑杆

52、支撑架 53、固定杆

60、目标水源区 61、水源；

70、遥测分终端 80、数据监管平台。

具体实施方式

请参照图1至图2所示，一种基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，用以对目标水源区60进行监测，目标水源区60一般为使用较为年久的水库，具体的，该装置用于水库监测站的水沟边或水库大坝上的渗压管进行监测。当然该装置还可以安装在渗压管上使用，从而监测渗压管的水位情况等。

该装置包括，数据监管平台1、基站2、遥测主终端3和多个遥测分终端 4，多个所述遥测分终端4排布于目标水源区60的不同方位，用于对目标水源区60进行多方位监测，例如，进行渗压监测、渗流监测、水位监测等。多个遥测分终端4将监测的数据汇集到遥测主终端3，可选地，多个遥测分终端4上的传感器节点与遥测主终端3组装后，再通过无线网模块传输到遥测主终端3。遥测主终端3将接收到的监测数据汇集到基站，可选地，两者之间同样使用无线网模块传输数据。基站再将监测数据传输到数据监管平台，两者之间使用移动网络模块进行数据传输，数据监管平台1对数据进行分析、展示和汇集，从而及时准确掌握目标水源区的情况。用户通过PC端或移动APP与数据监管平通信连接后可实时查看监测数据，随时掌控信息。

该装置，包括，箱体10，可选地，箱体10为适应外界环境而使用不锈钢材质制作，且四周使用包胶的方式密封。为了箱体10内部器件的更换，箱体10设有可打开的箱门。

电源模块20，设于箱体10；以及监测模块30，设于箱体10，并与电源模块20电性连接，电源模块20为监测模块30提供电力。监测模块30包括采集器31和采集器31电性连接的传感器32，采集器31位于所述箱体10内，可选地，采集器为单片机或者PLC，采集器31具有网光节点。传感器32伸入目标水源区60并对水源61进行监测，从而及时了解被测目标水源区60的水中情况，例如监测水位、渗压、渗流和雨量等。

在一个实施例中，电源模块20为自供应电源模块，自供应电源模块从自然界中获取能量后存储下来，用以提供电力，节约成本，且无需外界线缆，避免自然界对线缆的损坏；当然，电源模块20也可以直接接电力的电源。可选地，自供应电源模块为太阳能电池模块，所述太阳能电池模块中的电池板21固定在所述箱体10的顶面，所述太阳能电池模块中的蓄电池 22设于所述箱体10内，所述蓄电池22与所述电池板21电性连接；当然，自供应电源模块也可以为风力蓄电模块等。

在一个实施例中，所述电池板21通过安装块23呈5度角度设于箱体10 的顶面，该角度更好的对太阳能进行吸收。

在一个实施例中，所述传感器32为水位传感器或渗压传感器或渗流传感器等等，传感器32可以设置一个或者多个不同作用的传感器，从而对目标水源区进行不同的监测。

在一个实施例中，传感器32外套设有保护管40，保护管40一端与所述箱体10连接，水源61于所述保护管40另一端进入保护管40内。保护管40对传感器32起到保护作用，从而使其使用寿命更长。

可选地，保护管40为直径是110mm的PVC管，所述PVC管一端通过直接头 42连接在箱体10的底面。PVC管非常适用于外界复杂的环境。

在一个实施例中，保护管40伸入水源端设有防止杂质进入管内的过滤网41，过滤网41避免杂质进入保护管40内，从而利于传感器32工作。可选地，过滤网41为耐腐蚀的金属网。

在一个实施例中，箱体10通过支架50悬于水源61的上方，在实施例中，箱体10通过支架50悬于水库监测站的水沟上方。支架50包括支撑杆51、支撑脚52以及固定杆53；箱体10固定于支撑杆51上，可选地，箱体10可通过螺丝锁固在支撑杆51上。支撑脚52连接于所述支撑杆51的两端，并支撑在目标水源区60的两头地面上；固定杆53连接于支撑杆51上，并与目标水源区60的墙面固定。可选地，支撑杆51和固定杆53为铝型材，支撑脚52为地脚螺丝。且固定杆53通过螺栓锁固在水沟的墙面，从而将整个装置很好的固定。

可选地，遥测分终端4为LoRa无线分终端；对应的，遥测主终端3为 LoRa主终端；所述基站2为LoRa基站。即三者之间是通过LoRa无线网模块进行数据传输的。当然无线网模块不局限于LoRa，例如，还可以是433 无线网模块或WIFI。遥测分终端4的传感器节点由STM32低功耗微处理器、 LoRa通信模块SX1278构成。

该装置中的信息采集模块(遥测分终端4)完成数据信息的采集，通过模数转换并经过LoRa发送端传输至LoRa数据监管平台。LoRa网关作为数据汇聚节点负责数据的接收、压缩并驱动网络传输模块内的NB-LOT(或 4G)通信模块，把采集到的数据传输到云端服务平台并存储于数据库中。用户通过PC端或移动APP可实时查看监测数据。该装置首创“无电+无网+ 无人”一体化渗压、渗流监测技术，自组网、新能源技术，节能效果好，占地空间小，美观易维护。以及采用自主知识产权技术的座桶式和开桥式设计，安装快速、简易安装设计，以适应多种环境的安装使用。

本实用新型的设计重点在于：通过在目标水源区设置该装置，该装置中的传感器伸入目标水源区并对水源进行监测，传感器将监测到的数据，例如，水位、渗压、渗流等，传输到采集器，采集器在将数据传输到数据监管平台进行分析、汇集等，从而实现对目标水源区自动和智能监测。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，用以对目标水源区(60)或渗压管进行监测，其特征在于：包括，

数据监管平台(1)、基站(2)、遥测主终端(3)和多个遥测分终端(4)，多个所述遥测分终端(4)排布于所述目标水源区(60)的不同方位，用于对所述目标水源区(60)进行多方位监测；多个所述遥测分终端(4)将监测的数据汇集到所述遥测主终端(3)，所述遥测主终端(3)将接收到的所述监测数据汇集到所述基站(2)；所述基站(2)再将所述监测数据传输到所述数据监管平台(1)；

每一所述遥测分终端(4)均包括：箱体(10)；

电源模块(20)，设于箱体(10)；以及

监测模块(30)，设于箱体(10)，并与所述电源模块(20)电性连接；所述监测模块(30)包括采集器(31)和采集器(31)电性连接的传感器(32)，所述采集器(31)位于所述箱体(10)内，所述采集器(31)通过无线网络模块将监测数据传输到所述遥测主终端(3)；所述传感器(32)伸入所述目标水源区(60)；

所述传感器(32)外套设有保护管(40)，所述保护管(40)一端与所述箱体(10)连接，所述水源于所述保护管(40)另一端进入保护管(40)内；所述保护管(40)伸入所述水源端设有防止杂质进入管内的过滤网(41)。

2.根据权利要求1所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述电源模块(20)为自供应电源模块。

3.根据权利要求2所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述自供应电源模块为太阳能电池模块，所述太阳能电池模块中的电池板(21)固定在所述箱体(10)的顶面，所述太阳能电池模块中的蓄电池(22)设于所述箱体(10)内，所述蓄电池(22)与所述电池板(21)电性连接。

4.根据权利要求3所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述电池板(21)通过安装块(23)呈5度角度设于箱体(10)的顶面。

5.根据权利要求1或2所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述传感器(32)为水位传感器或渗压传感器或渗流传感器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述保护管(40)为直径是110mm的PVC管，所述PVC管一端通过直接头连接在所述箱体(10)的底面。

7.根据权利要求1所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述箱体(10)通过支架(50)悬于所述水源(61)的上方，所述支架(50)包括支撑杆(51)、支撑脚(52)以及固定杆(53)；所述箱体(10)固定于所述支撑杆(51)上；所述支撑脚(52)连接于所述支撑杆(51)的两端，并支撑在所述目标水源区(60)的两头地面上；所述固定杆(53)连接于所述支撑杆(51)上，并与所述目标水源区(60)的墙面固定。

8.根据权利要求1所述的基于物联网加网格化一体式水库渗压、渗流安全监测装置，其特征在于：所述遥测分终端(4)为LoRa无线分终端、433无线分终端或wifi无线分终端；对应的，遥测主终端(3)为LoRa主终端、433主终端或wifi主终端；所述基站(2)为LoRa基站、433基站或wifi基站。

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