专利名称：用于城市管井水位监控的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监控装置，具体是一种用于城市管井水位监控的装置。
背景技术：
地下管线(给水、供热、排水、煤气、强电和弱电等)是城市基础设施的重要组成部分，担负着城市能源的供给和信息的流通。管井是管线间对接的唯一空间，由于管井空间采用封闭设计，极易积聚雨水，给管井的施工带来不便，并且容易加速管线的腐蚀。由于管井环境复杂，积水中容易混有杂物和污泥，使得目前的水位检测传感器难以适应管井中的水位检测。掌握城市管井水位对城市管理有如下好处
1.提前对施工管井进行排水，提高施工效率；
2.了解城市整体排水能力，为防涝做预警。对于好处2，2010年成都、武汉和北京都遭受特大暴雨，城市排水系统几乎瘫痪。 因此，有必要对城市管井的水位进行监控，提高城市管理水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于城市管井水位监控的装置，为城市管井的积水监控提供智能化、无人化的管理方案。按照本发明提供的技术方案，所述的用于城市管井水位监控的装置包括处理器电路，所述处理器电路的输入端连接水位监控模块，同时所述处理器电路与GPRS模块相连， GPRS模块和处理器电路皆与电源模块相连；所述水位监控模块包括两个或以上水位传感器，所述水位传感器设置在管井井壁上不同高度，将自身是否浸没在水中的信号发送至处理器电路；处理器电路根据收到的水位传感器信号判断出管井内水位并通过所述GPRS模块发送。所述处理器电路和电源模块封装在防水盒中，所述防水盒固定在管井井壁。所述GPRS模块的天线通过导管引向地面。所述水位传感器的输出信号组成表示水位的状态编码，由处理器电路进行解码识别出水位。本发明的优点是本发明采用水位检测传感器检测城市管井水位，实现城市管井水位监控的远程管理。本发明实用性强，误报率低，易实施，适用城市中各种管井的水位远程安全监控。
图1是本发明系统结构框图。图2是本发明实施例一中一种水位状态示意图。图3是本发明实施例一中另一种水位状态示意图。图4是本发明实施例二中一种水位状态示意图。
图5是本发明实施例二中另一种水位状态示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明所述的用于城市管井水位监控的装置包括水位监控模块、处理器电路、电源模块和GPRS模块。所述水位监控模块连接处理器电路的输入端，处理器电路连接GPRS模块，电源模块连接处理器电路和GPRS模块。如图2所示，管井1 口放置有井盖5。本发明的水位监控模块由设置在管井1井壁上的水位传感器2组成，水位传感器2可以采用水位开关或者简单的水体导体，处理器电路和电源模块设置在固定在管井1井壁的防水盒3中，且与水位传感器2相连，GPRS模块的天线通过导管4引出，引向离地面最近的距离，以提高信号传输的可靠性。水位传感器2的输出信号组成表示水位的状态编码，由处理器电路进行解码识别出水位，并根据报警需求将水位信息或者水位超限报警信号通过GPRS模块发送到管理中心或管理人员手机。以下是两个具体实施例。实施例一
如图2所示，本实施例设定检测水位上限(即警戒水位)为L，当管井内水位超过水位上限L即产生超限报警。水位传感器2 (分别为2-1，2-2，2-3，2-4)以一定间距Ll设置在井壁上，间距Ll 将L四等分，即Ll=L/4。井内积水高度如虚线所示。根据各水位传感器2是否浸没在水中， 水位传感器2向处理器电路输出“0”、“ 1”信号，多个水位传感器2的输出信号能够组成表示检测水位的状态编码。1.水位高度监控及超限报警
在管井内没有积水或者积水水位没有淹没过第一水位传感器2-1的情况下，如图2所示，第一 第四水位传感器2-1 2-4向处理器电路输出的状态信号相同，通过软件解码判断此时管井内水位在0 L/4之间。如图3所示，当管井内水位淹没过第一水位传感器2-1，且水位在第一水位传感器 2-1与第二水位传感器2-2之间，第一水位传感器2-1向处理器电路输出的状态信号与第二 第四水位传感器2-2 2-4向处理器电路输出的状态信号不同，处理器电路读取到水位传感器信号后，通过软件解码判断出管井水位在L/4 2L/4间。水位高度在2L/4 3L/4或者3L/4 L之间的检测方法以此类推。当水位淹没过第四水位传感器2-4时，即水位超过检测的上限L时，处理器电路通过GPRS模块将水位超限报警发送到管理中心或管理人员手机。2.监控信息传送方式选择
为了节省网络资源，管理中心可以通过GPRS网络发送监控信息传送方式选择命令到所述处理器电路，其中监控信息传送方式的选择有定时发送、水位区间变化发送。定时发送是当处理器电路接收来自于管理中心的定时发送命令后，按固定时间段将管井内水位状态发送。水位区间变化发送是指由于水位上涨或者下降导致某个水位传感器状态发生变化(比如，水位在第一水位传感器2-1与第二水位传感器2-2之间上涨到第二水位传感器 2-2与第三水位传感器2-3之间引起第二水位传感器2-2被淹没，导致第二水位传感器2-2 的状态发生变化；或者水位在第三水位传感器2-3与第二水位传感器2-2之间下降到第一水位传感器2-1与第二水位传感器2-2之间引起第二水位传感器2-2露出水面，导致第二水位传感器2-2的状态发生变化)。当水位所在区间发生变化时，处理器电路发送一次水位 fn息ο当水位超过检测的上限时，处理器电路都会将超限信息发送到管理中心或管理人员手机，并定时重复，定时时间由软件进行设置。3.管井位置信息的确定
对于管理中心或管理人员手机接收到的管井水位或超限报警信息所对应的管井位置 (即唯一对应的处理器或GPRS模块)，由管理人员对处理器模块初始化程序进行设定。实施例二
为了提高检测水位的精度，可以增加水位传感器的数量，如图4所示，本实施例检测水位上限与实施例一相同，为L，水位传感器2 (分别为2-1，2-2，2-3，2-4, 2-5, 2-6)以一定间距L2设置在管井的井壁上，间距L2将检测水位上限L六等分，即L2=L/6。水位高度监控方式和水位超限报警与实施例一描述相同。由图4所示，水位与图2相同，由于实施例二中增加了水位传感器2的数量，因此图4中水位淹没过第一水位传感器2-1，导致第一水位传感器2-1向处理器电路输出的状态信号与第二 第六水位传感器2-2，2-3，2-4，2-5，2-6向处理器电路输出的状态信号不同， 处理器电路读取到水位传感器信号后，通过软件解码判断出管井水位在L/6 2L/6间。由图5所示，水位与图3相同，由于增加了水位传感器的数量，因此处理器电路读取到水位传感器信号后，通过软件解码判断出管井水位在2L/6 3L/6间。通过实施例一和实施例二可以充分说明本发明的检测方法，可以根据实际需要设置不同数量的水位检测传感器，以达到对管井水位不同检测精度的要求。
权利要求
1.用于城市管井水位监控的装置，包括处理器电路，其特征是所述处理器电路的输入端连接水位监控模块，同时所述处理器电路与GPRS模块相连，GPRS模块和处理器电路皆与电源模块相连；所述水位监控模块包括两个或以上水位传感器，所述水位传感器设置在管井井壁上不同高度，将自身是否浸没在水中的信号发送至处理器电路；处理器电路根据收到的水位传感器信号判断出管井内水位并通过所述GPRS模块发送。
2.如权利要求1所述用于城市管井水位监控的装置，其特征是所述处理器电路和电源模块封装在防水盒中，所述防水盒固定在管井井壁。
3.如权利要求1所述用于城市管井水位监控的装置，其特征是所述GPRS模块的天线通过导管引向地面。
4.如权利要求1所述用于城市管井水位监控的装置，其特征是所述水位传感器的输出信号组成表示水位的状态编码，由处理器电路进行解码识别出水位。
全文摘要
本发明设计了一种用于城市管井水位监控的装置，包括处理器电路，所述处理器电路的输入端连接水位监控模块，同时所述处理器电路与GPRS模块相连，GPRS模块和处理器电路皆与电源模块相连；所述水位监控模块包括两个或以上水位传感器，所述水位传感器设置在管井井壁上不同高度，将自身是否浸没在水中的信号发送至处理器电路；处理器电路根据收到的水位传感器信号判断出管井内水位并通过所述GPRS模块发送。本发明的优点是通过对城市管井水位的安全监控，实现了城市管井水位安全监控的远程管理。本发明实用性强，误报率低，易实施，适用城市中各种管井水位的远程安全监控。
文档编号G05B19/418GK102298381SQ20111024858
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者徐高松, 李晓东, 沈伟, 虞水中, 郎宝君, 高扬 申请人:江苏物联网研究发展中心