CN215734663U

CN215734663U - 一种水利智慧杆站

Info

Publication number: CN215734663U
Application number: CN202122303253.4U
Authority: CN
Inventors: 黄华; 许旭生; 苏兆景; 林奕霖; 曾冰川; 刘智超
Original assignee: Guangdong Yueshui Information Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Yueshui Information Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-09-23

Abstract

本实用新型公开了一种水利智慧杆站，涉及在线监测领域，具体包括杆体，和安装在杆体上的水文水质传感器、高清摄像机、5G融合网关、边缘计算模块、太阳能板、电池、微波传输模块，工控屏；所述5G融合网关分别与水文水质传感器、高清摄像机、边缘计算模块、微波传输模块和工控屏进行数据传输和/或通信。本方案极大方便了水利前端各类物联信息采集，将所有业务数据回传到水利监测预警平台，支撑深度分析和预报预警。在偏远区域可免挖沟埋缆，视频和传感数据实时回传有保证，回传网络高可靠；边缘智能视频实时分析、预警和安全巡检；主动监测预防危险事故、提升紧急事件处理能力，降低基层管理人员技术要求。

Description

一种水利智慧杆站

技术领域

本实用新型涉及在线监测领域，尤其涉及一种水利智慧杆站。

背景技术

随着计算机信息技术和网络技术的飞速发展，人类经济社会已大步迈向信息时代，数字地球、智慧地球、智慧城市等一系列先进的技术理念相继产生，以信息技术为核心，实现水利的信息化也成为水利事业改革发展的大势所趋。水利的主要管理对象是江河湖泊以及为防汛抗旱、水资源开发利用等建设的水利基础设施，服务对象是经济社会。

“智慧水利”建设是重要的民生工程，也是“智慧城市”的重要组成部分，贯穿于防洪减灾、水资源配置、水环境保护与水管理服务等体系。我国地域广阔，水系多而复杂，水利工程点多、面广、量大、种类多，经济社会发展对江河安澜和水利工程安全高效运行要求很高。

传统水利已经难以满足新时代经济社会发展提出的专业化、精细化、智能化管理要求，水利必须以流域为单元、以江河水系为经络、以水利工程为节点，充分应用人工智能、5G通信、物联网、移动互联、大数据、云计算等新一代信息技术，不断夯实信息化基础设施和完善保障体系，加强信息资源的整合与共享，完善水利业务应用系统功能和建设覆盖全市的信息化基础设施，实现水利事业和城市发展向数字化、智能化、智慧化的转变。

水利部提出了“水利工程补短板、水利行业强监管”水利改革发展总基调，提出以水利感知网和水利信息网为基础、以“一云一池两平台”构成的水利大脑为核心、以智能应用为标志，构建可视、可知、可控、可预测的智慧水利框架。为达到全面智慧化，首要实现遍布全国的水库、流域资源互联和透彻感知，进而再考虑在水利部监测平台实现大数据的深度挖掘和智慧应用。

与之相对的是全国目前有很多水库、河流均是监测空白状态，受偏远地区基础设施条件限制，监测感知方面面临种种困难：水库、流域、河道地理分布广，施工布线难；多依靠运营商网络回传信息，稳定性待提升；安全隐患排查、巡检巡护依靠人力，基层管理人员专业技术能力客观缺乏；单纯警示牌无法达到示警效果，安全事件难以预警和事后取证；站点设备分布广，可靠性面临室外严苛环境考验。一旦故障多需要现场运维，投入成本较高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种水利智慧杆站，以解决偏远地区无法检测感知水利情况的问题。

为达本实用新型目的，采用以下技术方案：

一种水利智慧杆站，包括杆体，和安装在杆体上标准设备箱；所述标准设备箱内设有5G融合网关、边缘计算模块、太阳能板、电池、微波模块；标准设备箱的外表面设置有高清摄像机和工控屏；5G融合网关与位于水体内部的水文水质传感器电性连接；所述杆体的顶端设置有太阳能板；

所述太阳能板为电池供能，所述电池为水文水质传感器、高清摄像机、5G融合网关、边缘计算模块、微波模块和工控屏供能；

所述5G融合网关分别与水文水质传感器、高清摄像机、边缘计算模块、微波模块和工控屏进行数据传输和/或通信。

进一步地，所述高清摄像机通过网口与5G融合网关进行视频图像数据传输。

所述边缘计算模块通过PCIe接口与5G融合网关进行高速数据传输。

所述微波模块通过网口与5G融合网关进行数据传输通信。

所述工控屏通过LVDS接口与5G融合网关进行通信。

所述水文水质传感器通过RS485接口与5G融合网关进行数据传输。

进一步地，所述5G融合网关内置5G通讯模块。

进一步地，还包括避雷系统，所述避雷系统为安装在杆体上的接地避雷针。

进一步地，所述杆体的下端还设有支脚，所述支脚的一端与地面互相接触。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型极大方便了水利前端各类物联信息采集，将所有业务数据回传到水利监测预警平台，支撑深度分析和预报预警。

(2)本实用新型在偏远区域可免挖沟埋缆，视频和传感数据实时回传有保证，回传网络高可靠；边缘智能视频实时分析、预警和安全巡检；主动监测预防危险事故、提升紧急事件处理能力，降低基层管理人员技术要求。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例的外部结构示意图。

图中：1、太阳能板；2、电池；3、5G融合网关；4、水文水质传感器；5、高清摄像机；6、边缘计算模块；7、微波模块；8、工控屏；9、杆体；10、支脚；11、标准设备箱。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例包括杆体9，杆体9采用一体化设计，使用标准设备箱11导轨式安装，标准设备箱11内安装有电池2、5G融合网关3、边缘计算模块6、微波模块7；高清摄像机5和工控屏8则位于标准设备箱11外。杆体9上还安装有接地避雷针防止雷击。杆体9的顶端，还设有太阳能板1，太阳能板1除了给电池2提供电力外，还能为标准设备箱11和高清摄像机5、工控屏8两个暴露在外的设备遮风挡雨，减少因为坏境的侵蚀而损坏的几率。水文水质传感器4则放置在水体内部，并以有线的形式与标准设备箱11内部的5G融合网关3进行数据传输。

为了进一步固定杆体9，在杆体9的下端还设有支脚10，支脚10的一端与地面互相接触。

本实用新型采用一体化设计，支持手机蓝牙连接，APP一键开局，降低现场部署复杂度。含备电在内所有杆站部件，均可远程维护，包括查看状态、远程开关、远程升级等，并可以通过视频完成巡检，尽量减少现场维护和巡检人力。通过物联网关接入电气设备等，实现智能唤醒/休眠，降低选型要求。

电池2是智慧杆站的能量源，电气设备正常运转的动力源，太阳能板1给电池2不断的补充电量；而电池2又给剩余的电气设备供电。

水文水质传感器4通过RS485接口与5G融合网关3进行数据传输；高清摄像机5通过网口与5G融合网关3进行视频图像数据传输；边缘计算模块6通过PCIe接口与5G融合网关3进行高速数据传输；微波模块7通过网口与5G融合网关3进行数据传输通信；工控屏8通过LVDS接口与5G融合网关3进行通信。

5G融合网关3集远程控制、边缘计算、通信等功能一体，内置容器部署水文公约转换APP，遵循SL651水文规约转换数据；当需要支持新传感器时仅需远程加载和升级软件功能，大大缩短迭代周期，网关容器可扩充更多前端站点功能，如通过APP实现前端水文水质传感器4和高清摄像机5联动，水文水质传感器4报警发现异常时唤醒休眠摄像头查看异常。

5G融合网关3支持北斗通信、蓝牙通信，Wifi通信，内置工业级5G通信模块，提供大带宽、低时延的无线访问能力，并提供丰富的本地接口，包括千兆以太接口、RS485/RS422、RS232、RF、ZigBee等，可连接各种以太设备、串口设备和RF设备，采用工业级设计，满足恶劣的温度，湿度和电磁干扰环境下的网络通信需求。

5G融合网关3在支持光纤网络基础上，支持4G/5G网络自适应接入，可根据运营商网络覆盖与否，灵活选择回传方式，避免高昂施工布线成本。通过太阳能供电和能耗控制策略，可实现连续阴雨天业务不中断，大功耗设备日常休眠，按需唤醒。节省备电成本同时，减少对天气和太阳能充电时长依赖。5G融合网关3采用工业级防雷设计，满足极寒极热环境网络通信需求，安全可靠。

水文水质传感器4检测水文水质参数，且检测指标可定制；不同指标的水文水质传感器4种类独立，各个指标可单独进行维护与更换；可以远程监控仪器状态、数据；且防水等级均达到IP68级别，能够保证长期的、稳定的运行；采样周期及传感器数据上传周期时间可以根据需求设定频率；

本实用新型的可视化运维管理系统，以GIS形式展现，在云端下发管理指令，实现边缘侧的智能化管理:

(1)一张图呈现:通过GIS地图显示杆站位置、实时水舆情传感数据/设备开箱等异常事件告警等，及时响应和处理；

(2)在线监测：图形化展示实时水舆情、监测杆站数据包括水文水质传感器4，电池2剩余容量曲线，设备状态，告警等；

(3)一站式管理：杆站部件含各电器设备的查询、配置、版本升级；水文公约转换等边缘计算服务和联动策略下发、状态监测、统一升级；

(4)物联杆站边缘计算：采集并遵循SL651水文规约转换数据,上报到云端；水文水质传感器4告警或者开箱报警触发联动唤醒休眠高清摄像机5查看异常。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种水利智慧杆站，其特征在于，包括杆体，和安装在杆体上标准设备箱；所述标准设备箱内设有5G融合网关、边缘计算模块、太阳能板、电池、微波模块；标准设备箱的外表面设置有高清摄像机和工控屏；5G融合网关与位于水体内部的水文水质传感器电性连接；所述杆体的顶端设置有太阳能板；

2.根据权利要求1所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述高清摄像机通过网口与5G融合网关进行视频图像数据传输。

3.根据权利要求1所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述边缘计算模块通过PCIe接口与5G融合网关进行高速数据传输。

4.根据权利要求1所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述微波模块通过网口与5G融合网关进行数据传输通信。

5.根据权利要求1所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述工控屏通过LVDS接口与5G融合网关进行通信。

6.根据权利要求1所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述水文水质传感器通过RS485接口与5G融合网关进行数据传输。

7.根据权利要求1所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述5G融合网关内置5G通讯模块。

8.根据权利要求1-7任一所述的水利智慧杆站，其特征在于，还包括避雷系统，所述避雷系统为安装在杆体上的接地避雷针。

9.根据权利要求1-7任一所述的水利智慧杆站，其特征在于，所述杆体的下端还设有支脚，所述支脚的一端与地面互相接触。