本實(shí)用新型涉及水文技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是熱輔水位監(jiān)測警示系統(tǒng)。
背景技術(shù):
水位監(jiān)測系統(tǒng)種類繁多,其中用于水位信息采集的常見方式主要有:需要建設(shè)水位觀測井的浮子式水位計(jì);無需建井的壓力式水位計(jì)、超聲波式水位計(jì)、雷達(dá)水位計(jì);直接觀測水位的水尺。
浮子式水位計(jì)因需要建設(shè)水位觀測井,一方面加大了施工工作量,另一方面增加了財(cái)政投入。更重要的是,北方在冬季結(jié)冰期,因其浮子與水體貫通,結(jié)冰后不能隨水體上下浮動(dòng),故無法直接應(yīng)用于結(jié)冰期。
壓力式水位計(jì)工作是利用了水體對傳感器的壓力大小來測定水位的原理,因其需要投入水中,不能克服在結(jié)冰期水位壓力換算難題,也不能直接用于監(jiān)測結(jié)冰期水位。
超聲波式水位計(jì)、雷達(dá)水位計(jì),工作是利用了波的反射來測定物體位置的原理,雖然不與水體接觸,但因其原理自身的缺陷,當(dāng)水面結(jié)冰時(shí),無法進(jìn)行監(jiān)測,故不能直接用于監(jiān)測結(jié)冰期水位。
用于測量河流、湖泊、水庫和灌渠等水體的水位的標(biāo)尺裝置。中國古代稱為水則,明、清時(shí)稱志樁,至20世紀(jì)始稱水尺。水尺至今仍廣泛使用。直接觀測水位的水尺因?yàn)橐c水體接觸,難免也會面臨在結(jié)冰期不能直接使用的難題。
近年隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步,逐漸誕生了電子水尺這一科技發(fā)展的產(chǎn)物。電子水尺因?yàn)榘惭b方便、操作簡單、財(cái)政投入成本低、后期維護(hù)難度低、數(shù)據(jù)直觀等諸多優(yōu)點(diǎn),一直是水利水文及城市內(nèi)澇與防汛的優(yōu)選。但是在自加熱式電子水尺研制產(chǎn)生之前,電子水尺在應(yīng)用時(shí),沒有克服結(jié)冰期監(jiān)測難題。
除實(shí)際監(jiān)測工作需求因素之外,鑒于很多人喜歡游泳,特別是寒暑時(shí)期。不過看似平靜的水域,其實(shí)里面的風(fēng)險(xiǎn)還是很多的。每年都有無數(shù)人死于溺水,多以兒童和學(xué)生為主。中國每年溺水死亡人數(shù)特別驚人:中國衛(wèi)生部發(fā)表的數(shù)字顯示,中國每年有57000人溺水死亡,相當(dāng)于每天有150多人;衛(wèi)生組織估計(jì),實(shí)際數(shù)字可能高一倍。這樣算下來,我們國家平均每天有300多人死于溺水!只有加強(qiáng)這方面的安全教育,提高安全意識,在各水體周邊顯著位置設(shè)置警示裝置,才有可能減少溺水事故出現(xiàn)的機(jī)率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足,提供一種熱輔水位監(jiān)測警示系統(tǒng),可以滿足結(jié)冰期水利水文工作基礎(chǔ)要求的水上工程和水域測量的任務(wù)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:熱輔水位監(jiān)測警示系統(tǒng),包括電子水尺、太陽能電池板、RTU、警示屏、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊,所述太陽能電池板分別連接所述電子水尺和所述RTU,所述電子水尺連接所述RTU,所述RTU通過數(shù)據(jù)傳輸模塊連接所述數(shù)據(jù)處理模塊,所述數(shù)據(jù)處理模塊連接所述警示屏。
優(yōu)選的,所述電子水尺包括自加熱式電子水尺。
進(jìn)一步,所述RTU包括單板RTU和模塊RTU。
進(jìn)一步,所述警示屏包括LED顯示屏,所述警示屏用于顯示當(dāng)前水位以作警示。
進(jìn)一步,所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括有線傳輸和無線傳輸,所述無線傳輸模塊包括 ZigBee 通信模塊、WIFI 通信模塊、藍(lán)牙通信模塊、2.4G 通信模塊或 GPRS 通信模塊。
進(jìn)一步,所述數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)字信號電路板,所述數(shù)據(jù)處理模塊用于處理RTU采集到的數(shù)據(jù)并將處理后的數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)骄酒梁椭笓]終端。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
本實(shí)用新型測量精度高,測量誤差小,設(shè)備安裝靈活方便,不需要建測井,不受泥沙淤積、天氣、溫度、飄浮物、結(jié)冰、水質(zhì)、泡沫等因素的影響,解決了浮子式水位計(jì)、超聲波水位計(jì)、壓力式水位計(jì)、傳統(tǒng)水尺不能解決的泥沙淤積、水質(zhì)、結(jié)冰以及漂浮物等對水位測量的影響,并克服了上述水位計(jì)不能有效的區(qū)分干灘和水面的問題。
本實(shí)用新型可采用太陽能供電,非常適合野外安裝,可應(yīng)用于水庫、河道、渠道、水井、涵閘上下游等處的水位自動(dòng)測量和遠(yuǎn)程傳輸,大壩揚(yáng)壓力、土石壩浸潤線的遠(yuǎn)程監(jiān)測,應(yīng)用于渠道水位測量時(shí)電子水尺可以傾斜安裝(沿渠道斜面安裝),從而避免飄浮物對水流流態(tài)的影響。具有短時(shí)多次采集,捕捉海浪最大爬高,因此特別適用于港口碼頭建筑的安全監(jiān)測。
本實(shí)用新型解決了當(dāng)前冬季水位測量人工鑿冰水位測量方式,解決了結(jié)冰期水位無法自動(dòng)監(jiān)測問題、設(shè)備維護(hù)難題、人身安全難保證、工作繁重、進(jìn)展難度大等諸多難題。本裝備可以滿足結(jié)冰期水利水文工作基礎(chǔ)要求的水上工程和水域測量的任務(wù),大大減少人員成本的投入,降低工作難度,提高工作效率,準(zhǔn)確采集一線水位數(shù)據(jù),加快水利水文信息化進(jìn)程,提高國內(nèi)水文監(jiān)測能力,可以為國家提供能周密、更準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù),填補(bǔ)國內(nèi)自加熱式水位測量設(shè)備的空白,提升國家水利水文行業(yè)的國際競爭力。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)流程圖;
圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為熱輔水位監(jiān)測警示系統(tǒng),包括自加熱式電子水尺、太陽能電池板、RTU、警示屏、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊,所述太陽能電池板分別連接所述自加熱式電子水尺和所述RTU,所述自加熱式電子水尺連接所述RTU,所述RTU通過數(shù)據(jù)傳輸模塊連接所述數(shù)據(jù)處理模塊,所述數(shù)據(jù)處理模塊連接所述警示屏。其中警示屏包括LED顯示屏,所述警示屏用于顯示當(dāng)前水位以作警示,所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括有線傳輸和無線傳輸,所述無線傳輸模塊包括 ZigBee 通信模塊、WIFI 通信模塊、藍(lán)牙通信模塊、2.4G 通信模塊或 GPRS 通信模塊,所述數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)字信號電路板,所述數(shù)據(jù)處理模塊用于處理RTU采集到的數(shù)據(jù)并將處理后的數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)骄酒梁椭笓]終端。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)水位檢測警示功能的:在結(jié)冰期,因水尺具有可控的自加熱功能,可將水尺周圍附著的冰層以電加熱的方式進(jìn)行融冰,排除電子水尺因冰層覆蓋而造成的監(jiān)測誤差。水尺通過與實(shí)際監(jiān)測水體的接觸完成水位數(shù)據(jù)的采集,RTU控制水尺的工作,并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊將水位信息傳送至數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)據(jù)處理模塊中的數(shù)字信號電路板對相關(guān)信息進(jìn)行處理并分別發(fā)送到顯示屏上顯示和指揮終端,顯示屏不但用于顯示水位信息而且可以根據(jù)水位信息顯示危險(xiǎn)程度,另外太陽能電池板分別用于給電子水尺和RTU供電。
最后應(yīng)說明的是:顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本申請所作的舉例,而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本申請型的保護(hù)范圍之中。