CN220254681U - 一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统，包括供电组件和采集传输组件，供电组件包括第一外壳体和电池，采集传输组件包括第二外壳体、数据采集接口、数据发送部和控制部，控制部用于存储并转发管网监测数据，并控制电池的供电。相比于现有技术，本实用新型通过控制部将传感器采集到的管网监测数据先集中进行存储，通过控制部控制电池对管网监测数据采集传输装置中各个模块的供电，实现闲时的低功耗待机与定时唤醒，在唤醒时便可以进行数据的发送工作，这样就能够大大延长监测时长，使管网监测数据采集传输装置可以携带水质水情传感器，在井下进行较长时间的管网数据监测，同时数据的集中化处理还方便设备的安装和转移监测。

Description

一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统

技术领域

本实用新型涉及城市管网监测技术领域，尤其涉及一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统。

背景技术

随着城市的发展，对于城市管网的监测需求越来越多，重要性和市场也日益增强增大。管网监测的监测环境特殊，绝大多数情况下监测设备均安装在窨井内部，井内多为密闭空间，且存在腐蚀性气体和被管道内污水淹没的情况，导致运维不易。

同时，管网监测项目一般会持续较长时间，因为其施工和成本限制不宜接市电，所以目前项目中使用的设备多使用电池进行独立供电。但是设备携带的电池的容量会影响监测时长和运维频次。

因此，人们亟需一种能够长时间采集管网数据的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统，用以解决现有技术中无法长时间采集管网数据的问题。

为达到上述技术目的，本实用新型采取了以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种管网监测数据采集传输装置，包括：

供电组件，包括第一外壳体和电池，所述电池密封地设置于所述第一外壳体内；

采集传输组件，包括第二外壳体、数据采集接口、数据发送部和控制部；所述数据采集接口和所述数据发送部均设置于所述第二外壳体外侧；所述控制部密封地设置于所述第二外壳体内，所述控制部穿过所述第二外壳体电连接所述数据采集接口及所述数据发送部，所述控制部穿过所述第一外壳体及所述第二外壳体电连接于所述电池，所述控制部用于存储并转发管网监测数据，并控制所述电池的供电。

进一步的，所述第一外壳体包括第一筒体、第一盖体和第一密封部；所述第一筒体的一端开口，所述第一筒体的另一端封闭，所述电池设置于所述第一筒体内；所述第一盖体内接并覆盖所述第一筒体开口的一端；所述第一筒体开口的一端抵接所述第二外壳体的外侧，所述第一密封部密封地连接于所述第一筒体开口的一端和所述第一外壳体的连接处。

进一步的，所述第二外壳体包括第二筒体、第二盖体和第二密封部；所述第二筒体的一端开口，所述第二筒体的另一端封闭，所述控制部设置于所述第一筒体内；所述第二盖体连接并覆盖所述第二筒体开口的一端；所述第二密封部密封地连接于所述第二筒体开口的一端和所述第二盖体的连接处。

进一步的，所述第二筒体封闭的一端的外侧开设有环形的电源密封凹槽，所述第一筒体和所述电源密封凹槽同轴设置，所述第一筒体开口的一端抵接所述第二筒体封闭的一端的外侧；所述第一密封部为密封圈，所述第一密封部设置于所述电源密封凹槽内，所述第一密封部的一个端面抵接所述电源密封凹槽内的底面，所述第一密封部的另一个端面抵接所述第一筒体开口的一端的端面。

进一步的，所述第二盖体朝向所述第二筒体的一面开设有环形的控制密封凹槽，所述控制密封凹槽和所述第二筒体的开口轮廓同轴，所述第二密封部为密封圈，所述第二密封部设置于所述控制密封凹槽内，所述第二密封部的一个端面抵接所述控制密封凹槽内的底面，所述第二密封部的另一个端面抵接所述第二筒体开口的一端的端面。

进一步的，所述数据发送部为天线，所述数据采集接口和所述数据发送部均连接于所述第二盖体背离所述第二筒体的一面。

进一步的，所述采集传输组件还包括防护把手，所述防护把手为U型把手，所述防护把手的两端均连接于所述第二盖体背离所述第二筒体的一面，所述防护把手背离所述第二盖体的端部至所述第二盖体的距离大于所述数据发送部背离所述第二盖体的端部至所述第二盖体的距离。

第二方面，本实施例还提供一种管网监测系统，包括上述管网监测数据采集传输装置，还包括：

多种管网监测传感器，均电连接于所述数据采集接口，用于采集管网监测数据；

服务器，电连接于所述数据发送部；

多种客户端，分别电连接于所述服务器和所述数据发送部。

进一步的，所述控制部包括数据存储模块、通讯模块和主控模块，所述数据存储模块用于存储管网监测数据；所述通讯模块电连接于所述数据发送部、所述数据存储模块和所述主控模块，用于转发管网监测数据；所述主控模块电连接于所述数据存储模块和所述电池，用于控制所述电池的供电。

进一步的，所述通讯模块包括蓝牙模块和互联网模块；所述客户端包括现场客户端和远程客户端，所述现场客户端电连接所述蓝牙模块和所述服务器，所述远程客户端电连接所述服务器。

本实用新型提供一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统，包括供电组件和采集传输组件，供电组件包括第一外壳体和电池，电池密封地设置于第一外壳体内；采集传输组件包括第二外壳体、数据采集接口、数据发送部和控制部；数据采集接口和数据发送部均设置于第二外壳体外侧；控制部密封地设置于第二外壳体内，控制部穿过第二外壳体电连接数据采集接口及数据发送部，控制部穿过第一外壳体及第二外壳体电连接于电池，控制部用于存储并转发管网监测数据，并控制电池的供电。相比于现有技术，本实用新型通过第一外壳体和第二外壳体实现防水，通过数据采集接口和数据发送部收发数据，通过控制部将传感器采集到的管网监测数据先集中进行存储，通过控制部控制电池对管网监测数据采集传输装置中各个模块的供电，实现闲时的低功耗待机与定时唤醒，在唤醒时便可以进行数据的发送工作，这样就能够大大延长监测时长，使管网监测数据采集传输装置可以携带水质水情传感器，在井下进行较长时间的管网数据监测，同时数据的集中化处理还方便设备的安装和转移监测。

附图说明

图1为本实用新型提供的管网监测数据采集传输装置一实施例的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型提供的管网监测系统一实施例的系统架构图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，“电连接”包括流通电流进行供电的连接，也包括诸如传输数据之类的通信连接，其具体的连接形式包括有线和无线两种。

需要强调的是，本申请的实质内容为结构，并不涉及软件、方法、治理活动规则等，后文中有关方法、流程的描述仅仅为了更好的解释本实用新型。同时，本文中所涉及的电路以及有关的模块均可以采用现有技术实施(如现有的电路，芯片等)，并且对应的运行方法也均为本领域技术人员能够理解且能够实现的现有技术，本文不对其实现原理作过多说明。

结合图1～3所示，本实用新型的一个具体实施例，公开了一种管网监测数据采集传输装置，包括供电组件1和采集传输组件2，其中供电组件1包括第一外壳体11和电池12，所述电池12密封地设置于所述第一外壳体11内；所述采集传输组件2包括第二外壳体21、数据采集接口22、数据发送部23和控制部(图中未用标号示出)；所述数据采集接口22和所述数据发送部23均设置于所述第二外壳体21外侧；所述控制部密封地设置于所述第二外壳体21内，所述控制部穿过所述第二外壳体21电连接所述数据采集接口22及所述数据发送部23，所述控制部穿过所述第一外壳体11及所述第二外壳体21电连接于所述电池12，所述控制部用于存储并转发管网监测数据，并控制所述电池12的供电。

相比于现有技术，本实用新型通过第一外壳体11和第二外壳体21实现防水，通过数据采集接口22和数据发送部23收发数据，通过控制部将传感器采集到的管网监测数据先集中进行存储，通过控制部控制电池12对管网监测数据采集传输装置中各个模块的供电，实现闲时的低功耗待机与定时唤醒，在唤醒时便可以进行数据的发送工作，这样就能够大大延长监测时长，使管网监测数据采集传输装置可以携带水质水情传感器，在井下进行较长时间的管网数据监测，同时数据的集中化处理还方便设备的安装和转移监测。

在一个优选的实施例中，所述第一外壳体11包括第一筒体111、第一盖体112和第一密封部113；所述第一筒体111的一端开口，所述第一筒体111的另一端封闭，所述电池12设置于所述第一筒体111内；所述第一盖体112内接并覆盖所述第一筒体111开口的一端；所述第一筒体111开口的一端抵接所述第二外壳体21的外侧，所述第一密封部113密封地连接于所述第一筒体111开口的一端和所述第一外壳体11的连接处。

第一外壳体11和第二外壳体21连接，使得管网监测数据采集传输装置在低电量需要维护时，可以现场进行拆除以更换电池12，而无需更换整套管网监测数据采集传输装置，避免重设网络定位和关联数据等操作，降低运维现场的工作难度。可以理解的是，第一筒体111和第一盖体112之间的连接方式，可以为卡扣、螺栓紧固件、螺纹连接等任意现有的连接方式，同样地，根据第一筒体111和第第二外壳体21之间的具体连接形式，第一密封部113可以为密封胶、垫圈等任意现有的密封方式。

电池12可以通过穿过第一盖体112及第二外壳体21的线束实现与控制部的电连接，线束如何进行密封为现有技术，本文中不做过多说明。

在一个优选的实施例中，所述第二外壳体21包括第二筒体211、第二盖体212和第二密封部213；所述第二筒体211的一端开口，所述第二筒体211的另一端封闭，所述控制部设置于所述第一筒体111内；所述第二盖体212连接并覆盖所述第二筒体211开口的一端；所述第二密封部213密封地连接于所述第二筒体211开口的一端和所述第二盖体212的连接处。

同样地，第二筒体211和第二盖体212之间的连接方式，可以为卡扣、螺栓紧固件、螺纹连接等任意现有的连接方式，根据第二筒体211和第二盖体212之间的具体连接形式，第二密封部213可以为密封胶、垫圈等任意现有的密封方式。

控制部可以通过穿过第二盖体212的线束实现与数据采集接口22、数据发送部23的电连接，线束如何进行密封为现有技术，本文中不做过多说明。

进一步的，在一个优选的实施例中，所述第二筒体211封闭的一端的外侧开设有环形的电源密封凹槽214，所述第一筒体111和所述电源密封凹槽214同轴设置，所述第一筒体111开口的一端抵接所述第二筒体211封闭的一端的外侧；所述第一密封部113为密封圈，所述第一密封部113设置于所述电源密封凹槽214内，所述第一密封部113的一个端面抵接所述电源密封凹槽214内的底面，所述第一密封部113的另一个端面抵接所述第一筒体111开口的一端的端面。

本实施例中电源密封凹槽214可以通过密封圈实现第一筒体111和第二筒体211之间的密封，能够包围密封住第一盖体112，因此电池12可以通过穿过第一盖体112和第二筒体211封闭一端的线束或设置于二者的连接器实现和控制部的电连接，且无需做密封处理。

进一步的，在一个优选的实施例中，所述第二盖体212朝向所述第二筒体211的一面开设有环形的控制密封凹槽215，所述控制密封凹槽215和所述第二筒体211的开口轮廓同轴，所述第二密封部213为密封圈，所述第二密封部213设置于所述控制密封凹槽215内，所述第二密封部213的一个端面抵接所述控制密封凹槽215内的底面，所述第二密封部213的另一个端面抵接所述第二筒体211开口的一端的端面。控制密封凹槽215实现第二筒体211和第二盖体212的密封连接。

在一个优选的实施例中，所述数据发送部23为天线，所述数据采集接口22和所述数据发送部23均连接于所述第二盖体212背离所述第二筒体211的一面。天线用于实现管网监测数据采集传输装置和外部的无线通讯，用来接收控制信号，传送数据等。实际中根据具体需求，数据发送部23也可以为防水光纤接口等任意现有的有线连接器。

本实施例中的控制部可以为整体的PCB板以实现各种控制功能，也可以为多个独立且相互电连接的控制器件。本实施例中，控制部可以通过穿过第二盖体212的线束实现和其他零件的电连接。数据采集接口22和数据发送部23也可以直接嵌入至第二盖体212上，在第二筒体211的内侧实现和控制部的电连接。上述两种结构如何进行防水为现有技术，本文中不做过多说明。

在一个优选的实施例中，所述采集传输组件2还包括防护把手24，所述防护把手24为U型把手，所述防护把手24的两端均连接于所述第二盖体212背离所述第二筒体211的一面，所述防护把手24背离所述第二盖体212的端部至所述第二盖体212的距离大于所述数据发送部23背离所述第二盖体212的端部至所述第二盖体212的距离。

防护把手24不仅可以提升本管网监测数据采集传输装置的便携性，也可以保护天线不受损坏。

结合图4所示，为了更好的解释上述管网监测数据采集传输装置，本实用新型还提供一种管网监测系统，上述管网监测数据采集传输装置，还包括：

多种管网监测传感器，均电连接于所述数据采集接口22，用于采集管网监测数据；

服务器，电连接于所述数据发送部23；

多种客户端，分别电连接于所述服务器和所述数据发送部23。

多种管网监测传感器包括布置管网中的水质传感器、液位传感器、流量传感器等，其通过数据采集接口22实现和控制部的连接，并且可拆卸。

在一个优选的实施例中的，所述控制部包括数据存储模块、通讯模块和主控模块，所述数据存储模块用于存储管网监测数据；所述通讯模块电连接于所述数据发送部23、所述数据存储模块和所述主控模块，用于转发管网监测数据；所述主控模块电连接于所述数据存储模块和所述电池12，用于控制所述电池12的供电。

实际中根据管网监测数据采集传输装置的尺寸和实际需求不同，上述数据存储模块可以是诸如硬盘、内存等独立的设备，也可以为集成于电路中的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)等具有存储功能的现有期间。

同样地，通讯模块可以为网卡、芯片等任意现有的能够实现数据收发设备或器件。主控模块可以为单片机、CPU、多个组合而成的电路等任意现有的能够实现控制的设备。

进一步的，在一个优选的实施例中，所述通讯模块包括蓝牙模块和互联网模块；所述客户端包括现场客户端和远程客户端，所述现场客户端电连接所述蓝牙模块和所述服务器，所述远程客户端电连接所述服务器。

现场客户端可以为运维人员手机(或手机中的APP)、上位机等便携设备，能够先现场通过蓝牙与管网监测数据采集传输装置连接，实现就地控制，也可以和服务器进行远程通讯。远程客户端包括运维控制中心或远程的个人手机(或手机中的APP)，通过服务器进行远程监控。

本实用新型还提供一更加详细的实施例，用以更加清楚地说明上述管网监测系统：

本实施例中的控制部能够使得管网监测数据采集传输装置进行低功耗待机和单独控制各功能模块工作电源的投入或关闭。本实施例中管网监测数据采集传输装置待机时功耗<1mA，可以根据设置工作频率定时唤醒工作。

主控模块和通讯模块仅在需要工作时唤醒，工作完毕后断电，使得非工作消耗大量减少。数据存储模块实现数据的本地存储，支持断网续传、数据补报功能：监测数据本次传输不成功，将在下次通讯唤醒后进行重传本次数据。并且通讯模块可以设置为多通讯模式，支持NBiot、4G、蓝牙多信号模式，适应井下安装，根据信号强度选择最优信号进行通讯传输。

主控模块中可依据管网监测数据的特性需求，设计电源智能管理系统，设定合理的监测、数据传输频率和不同工况模式，可以在低电量时能够继续工作，保证数据监测的连续性，在本实施例中工作模式如下：

1、正常工作模式：按5分钟一次循环，主板定时唤醒工作，采集并上传数据完毕后待机至下一循环。

2、闲时工作模式：夜间每次循环(按5分钟一次循环)只唤醒监测传感器采集数据，每1小时上传数据或白天补传夜间数据。

3、加报工作模式：低电量时，可主动降低监测和上传频率，如24小时上传一次。

此外，本实施例中的主控模块还可以设置各种报警功能，可根据需求设置数据异常时(包含电量、水质、设备异常等)，主动唤醒通讯模块进行上传数据，服务器进行报警。也可以在低电量时报警，推送给服务器和运维人员，进行更换锂电池12充电。闲时工作模式和加报工作模式时，监测到管网数据异常时，主动唤醒通讯模块进行数据上传至服务器和相关人员手机app。

本实用新型提供一种管网监测数据采集传输装置及管网监测系统，包括供电组件1和采集传输组件2，供电组件1包括第一外壳体11和电池12，电池12密封地设置于第一外壳体11内；采集传输组件2包括第二外壳体21、数据采集接口22、数据发送部23和控制部；数据采集接口22和数据发送部23均设置于第二外壳体21外侧；控制部密封地设置于第二外壳体21内，控制部穿过第二外壳体21电连接数据采集接口22及数据发送部23，控制部穿过第一外壳体11及第二外壳体21电连接于电池12，控制部用于存储并转发管网监测数据，并控制电池12的供电。相比于现有技术，本实用新型通过第一外壳体11和第二外壳体21实现防水，通过数据采集接口22和数据发送部23收发数据，通过控制部将传感器采集到的管网监测数据先集中进行存储，通过控制部控制电池12对管网监测数据采集传输装置中各个模块的供电，实现闲时的低功耗待机与定时唤醒，在唤醒时便可以进行数据的发送工作，这样就能够大大延长监测时长，使管网监测数据采集传输装置可以携带水质水情传感器，在井下进行较长时间的管网数据监测，同时数据的集中化处理还方便设备的安装和转移监测。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管网监测数据采集传输装置，其特征在于，包括：

供电组件，包括第一外壳体和电池，所述电池密封地设置于所述第一外壳体内；

采集传输组件，包括第二外壳体、数据采集接口、数据发送部和控制部；所述数据采集接口和所述数据发送部均设置于所述第二外壳体外侧；所述控制部密封地设置于所述第二外壳体内，所述控制部穿过所述第二外壳体电连接所述数据采集接口及所述数据发送部，所述控制部穿过所述第一外壳体及所述第二外壳体电连接于所述电池，所述控制部用于存储并转发管网监测数据，并控制所述电池的供电。

2.根据权利要求1所述的管网监测数据采集传输装置，其特征在于，所述第一外壳体包括第一筒体、第一盖体和第一密封部；所述第一筒体的一端开口，所述第一筒体的另一端封闭，所述电池设置于所述第一筒体内；所述第一盖体内接并覆盖所述第一筒体开口的一端；所述第一筒体开口的一端抵接所述第二外壳体的外侧，所述第一密封部密封地连接于所述第一筒体开口的一端和所述第一外壳体的连接处。

3.根据权利要求2所述的管网监测数据采集传输装置，其特征在于，所述第二外壳体包括第二筒体、第二盖体和第二密封部；所述第二筒体的一端开口，所述第二筒体的另一端封闭，所述控制部设置于所述第一筒体内；所述第二盖体连接并覆盖所述第二筒体开口的一端；所述第二密封部密封地连接于所述第二筒体开口的一端和所述第二盖体的连接处。

4.根据权利要求3所述的管网监测数据采集传输装置，其特征在于，所述第二筒体封闭的一端的外侧开设有环形的电源密封凹槽，所述第一筒体和所述电源密封凹槽同轴设置，所述第一筒体开口的一端抵接所述第二筒体封闭的一端的外侧；所述第一密封部为密封圈，所述第一密封部设置于所述电源密封凹槽内，所述第一密封部的一个端面抵接所述电源密封凹槽内的底面，所述第一密封部的另一个端面抵接所述第一筒体开口的一端的端面。

5.根据权利要求4所述的管网监测数据采集传输装置，其特征在于，所述第二盖体朝向所述第二筒体的一面开设有环形的控制密封凹槽，所述控制密封凹槽和所述第二筒体的开口轮廓同轴，所述第二密封部为密封圈，所述第二密封部设置于所述控制密封凹槽内，所述第二密封部的一个端面抵接所述控制密封凹槽内的底面，所述第二密封部的另一个端面抵接所述第二筒体开口的一端的端面。

6.根据权利要求5所述的管网监测数据采集传输装置，其特征在于，所述数据发送部为天线，所述数据采集接口和所述数据发送部均连接于所述第二盖体背离所述第二筒体的一面。

7.根据权利要求6所述的管网监测数据采集传输装置，其特征在于，所述采集传输组件还包括防护把手，所述防护把手为U型把手，所述防护把手的两端均连接于所述第二盖体背离所述第二筒体的一面，所述防护把手背离所述第二盖体的端部至所述第二盖体的距离大于所述数据发送部背离所述第二盖体的端部至所述第二盖体的距离。

8.一种管网监测系统，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的管网监测数据采集传输装置，还包括：

多种管网监测传感器，均电连接于所述数据采集接口，用于采集管网监测数据；

服务器，电连接于所述数据发送部；

多种客户端，分别电连接于所述服务器和所述数据发送部。

9.根据权利要求8所述的管网监测系统，其特征在于，所述控制部包括数据存储模块、通讯模块和主控模块，所述数据存储模块用于存储管网监测数据；所述通讯模块电连接于所述数据发送部、所述数据存储模块和所述主控模块，用于转发管网监测数据；所述主控模块电连接于所述数据存储模块和所述电池，用于控制所述电池的供电。

10.根据权利要求9所述的管网监测系统，其特征在于，所述通讯模块包括蓝牙模块和互联网模块；所述客户端包括现场客户端和远程客户端，所述现场客户端电连接所述蓝牙模块和所述服务器，所述远程客户端电连接所述服务器。