CN218885072U - 一种桥梁水位自动监测和报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种桥梁水位自动监测和报警装置，包括雷达水位计、主机、风光互补供电模块；主机包括接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、温度传感器；雷达水位计垂直于水面安装于梁体底部，主机和风光互补供电模块安装于墩台上；雷达水位计、温度传感器与微处理模块连接；微处理模块通过所述接口转换模块与无线通信模块连接，用于将测量数据及水位报警信息通过无线通信模块发送至远端分析平台；风光互补供电模块通过电源控制模块与微处理模块连接，用于为各模块提供电源。本实用新型能自动测量桥梁水位和环境温度，通过无线网络将测量数据上传给分析平台用于分析水位变化趋势，并在水位超出警戒值时自动报警。
Description
技术领域
本实用新型属于铁路桥梁水位监测技术领域，尤其涉及一种桥梁水位自动监测和报警装置。
背景技术
铁路桥梁是为铁路跨越河流、湖泊、山谷或其他障碍物而修建的构筑物。特别是高速铁路，桥梁占比已接近线路总长度的一半。目前我国跨越河流、湖泊的铁路桥梁有数万座之多。当汛期的强降雨、水库泄洪等因素导致河流、湖泊的水位上涨并超越警戒水位时，将对铁路桥梁及桥上的列车安全造成严重威胁。
目前铁路桥梁水位的监测一般采用人工观察设置在桥墩(台)上的水位尺的方式，通过观察水位尺的刻度判定水位及是否超越警戒水位。这种人工巡检方式，在汛期，需要派出大量人员沿线反复巡视，盯守重点桥梁，工作负荷大、工作效率低，巡检间隔时间长，甚至可能因报警不及时而导致严重后果。而且，人工巡检一般没有数据留存，难以进行智能分析，不能满足现代铁路建设和运营维护的信息化、智能化的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种桥梁水位自动监测和报警装置，基于雷达水位计、温度传感器、无线网络传输和风/光互补供电技术，能自动测量桥梁水位和环境温度，通过无线网络(专网或公网)将测量数据上传给分析平台用于分析水位变化趋势，并在水位超出警戒值时自动报警。
本实用新型提供了一种桥梁水位自动监测和报警装置，包括雷达水位计、主机、风光互补供电模块；所述主机包括接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、温度传感器；
所述雷达水位计垂直于水面安装于梁体底部，所述主机和风光互补供电模块安装于墩台上；
所述雷达水位计、温度传感器与所述微处理模块连接，分别用于测量水位和环境温度，并将测量数据发送至所述微处理模块；
所述微处理模块通过所述接口转换模块与所述无线通信模块连接，用于将测量数据及水位报警信息通过所述无线通信模块发送至远端分析平台；
所述风光互补供电模块通过所述电源控制模块与所述微处理模块连接，用于为所述雷达水位计、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、温度传感器提供电源。
进一步地，所述雷达水位计通过数据线及控制线与所述微处理模块连接；所述温度传感器通过数据总线及控制总线与所述微处理模块连接。
进一步地，所述微处理模块通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块连接，所述接口转换模块通过RS485总线与所述无线通信模块连接。
进一步地，所述风光互补供电模块通过电源线及控制线与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块通过控制总线与所述微处理模块连接。
进一步地，所述接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、温度传感器安装于外壳内。
借由上述方案，通过桥梁水位自动监测和报警装置，具有如下技术效果：
1)能够实现自动在线监测，解决人工巡检的工作负荷大、工作效率低、巡检间隔时间长等问题。
2)通过持续的测量和数据上传，不仅解决人工巡检没有数据留存问题，而且为智能分析提供了数据基础，为合理安排防洪、抢险计划提供科学依据，满足桥梁运维的信息化、智能化的要求。
3)可对超警戒的水位进行及时、自动报警，避免因报警不及时造成的危险。
4)可通过在上游水库泄洪区、河道等安装本装置，对桥梁的抗洪抢险工作进行提前预警。
5)采用了低功耗电源控制技术，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明桥梁水位自动监测和报警装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种桥梁水位自动监测和报警装置，包括雷达水位计1、主机2、风光互补供电模块3；主机2包括接口转换模块21、微处理模块22、无线通信模块23、电源控制模块24、温度传感器25；雷达水位计1垂直于水面安装于梁体底部，主机2和风光互补供电模块3安装于墩台上，线缆固定在梁底及墩台上；雷达水位计1、温度传感器25与微处理模块22连接，分别用于测量水位和环境温度，并将测量数据发送至微处理模块22；微处理模块22通过接口转换模块21与无线通信模块23连接，用于将测量数据及水位报警信息通过无线通信模块23发送至远端分析平台；风光互补供电模块3通过电源控制模块24与微处理模块22连接，用于为各模块(雷达水位计1、接口转换模块21、微处理模块22、无线通信模块23、温度传感器25)提供电源。
该装置中雷达水位计型号为MIK-RD908，可实现铁路桥梁水位的毫米级高精度测量，在其它示例中也可采用激光雷达、超声波测距仪等替代雷达水位计。雷达水位计和温度传感器按照可配置的数据测量间隔时间，测量水位和环境温度，并按照可配置的数据发送间隔时间将测量数据通过无线通信模块(型号：ML7810-M)发送给分析平台；微处理模块采用STC STC8H1K08S2单片机，通过边缘计算，引入门限判别机制(警戒水位判别机制)，在测量的同时，将水位测量值与可配置的水位警戒值进行比对和判别，如果测量值超出警戒值，则产生报警并立即发送给分析平台，实现水位的实时判别和实时报警功能，而无需等待发送间隔时间。风光互补供电模块型号为WL-WS/60W，在其它示例中也可采用电缆或太阳能电池供电方式，电源控制模块型号为AMS-SEMITECH AMS1117+CHIPSTAR CS5080E，在工作期间，自动对各模块的工作状态(工作、休眠、关机、唤醒等)进行管控，达到低功耗运行。
在本实施例中，雷达水位计1通过数据线及控制线与微处理模块22连接；温度传感器25通过数据总线及控制总线与微处理模块22连接。
在本实施例中，微处理模块22通过数据总线、控制总线及地址总线与接口转换模块21连接，接口转换模块21通过RS485总线与无线通信模块23连接。
在本实施例中，风光互补供电模块3通过电源线及控制线与电源控制模块24连接，电源控制模块24通过控制总线与微处理模块22连接。
在本实施例中，接口转换模块21、微处理模块22、无线通信模块23、电源控制模块24、温度传感器25安装于外壳内。
该桥梁水位自动监测和报警装置，具有如下技术效果：
1)能够实现自动在线监测，解决人工巡检的工作负荷大、工作效率低、巡检间隔时间长等问题。
2)通过持续的测量和数据上传，不仅解决人工巡检没有数据留存问题，而且为智能分析提供了数据基础，为合理安排防洪、抢险计划提供科学依据，满足桥梁运维的信息化、智能化的要求。
3)可对超警戒的水位进行及时、自动报警，避免因报警不及时造成的危险。
4)可通过在上游水库泄洪区、河道等安装本装置，对桥梁的抗洪抢险工作进行提前预警。
5)采用了低功耗电源控制技术，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种桥梁水位自动监测和报警装置，其特征在于，包括雷达水位计(1)、主机(2)、风光互补供电模块(3)；所述主机(2)包括接口转换模块(21)、微处理模块(22)、无线通信模块(23)、电源控制模块(24)、温度传感器(25)；
所述雷达水位计(1)垂直于水面安装于梁体底部，所述主机(2)和风光互补供电模块(3)安装于墩台上；
所述雷达水位计(1)、温度传感器(25)与所述微处理模块(22)连接，分别用于测量水位和环境温度，并将测量数据发送至所述微处理模块(22)；
所述微处理模块(22)通过所述接口转换模块(21)与所述无线通信模块(23)连接，用于将测量数据及水位报警信息通过所述无线通信模块(23)发送至远端分析平台；
所述风光互补供电模块(3)通过所述电源控制模块(24)与所述微处理模块(22)连接，用于为所述雷达水位计(1)、接口转换模块(21)、微处理模块(22)、无线通信模块(23)、温度传感器(25)提供电源。
2.根据权利要求1所述的桥梁水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述雷达水位计(1)通过数据线及控制线与所述微处理模块(22)连接；所述温度传感器(25)通过数据总线及控制总线与所述微处理模块(22)连接。
3.根据权利要求1所述的桥梁水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述微处理模块(22)通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块(21)连接，所述接口转换模块(21)通过RS485总线与所述无线通信模块(23)连接。
4.根据权利要求1所述的桥梁水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述风光互补供电模块(3)通过电源线及控制线与所述电源控制模块(24)连接，所述电源控制模块(24)通过控制总线与所述微处理模块(22)连接。
5.根据权利要求1所述的桥梁水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述接口转换模块(21)、微处理模块(22)、无线通信模块(23)、电源控制模块(24)、温度传感器(25)安装于外壳内。
Priority Applications (1)
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| CN202223206015.2U CN218885072U (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种桥梁水位自动监测和报警装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202223206015.2U CN218885072U (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种桥梁水位自动监测和报警装置 |
Publications (1)
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| CN218885072U true CN218885072U (zh) | 2023-04-18 |
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Family Applications (1)
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| CN202223206015.2U Active CN218885072U (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种桥梁水位自动监测和报警装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN218885072U (zh) |
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2022
- 2022-11-29 CN CN202223206015.2U patent/CN218885072U/zh active Active
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