非接觸式的水位探測器及水位探測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水位探測領(lǐng)域，特別涉及一種非接觸式的水位探測器及水位探測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國受極端天氣的影響，各地均暴雨頻發(fā)，城市內(nèi)澇問題日益嚴(yán)重，很多城市在下暴雨的時候出現(xiàn)道路被淹、車庫進(jìn)水等非常嚴(yán)重的情況。在2012年，北京的一次暴雨中就有5輛車被淹，其中一名私家車主死亡，浙江和廣州等地也出現(xiàn)地下車庫被淹的情況，導(dǎo)致物業(yè)和私家車主受損嚴(yán)重，保險行業(yè)更是趁機(jī)推出了相關(guān)的保險業(yè)務(wù)。
[0003]在城市排水系統(tǒng)無法快速解決內(nèi)澇問題的情況下，對可能存在的淹水地區(qū)進(jìn)行及時的監(jiān)控和預(yù)警就顯得十分重要。對發(fā)出預(yù)警的地區(qū)可以及時疏導(dǎo)交通，及時通知業(yè)主，避免災(zāi)難再次發(fā)生。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，城市內(nèi)澇問題嚴(yán)重影響城市形象，各地政府也開始積極解決這個問題，大力建設(shè)排水、監(jiān)測和報警系統(tǒng)，使得能夠在第一時間預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。
[0004]目前采用的水位探測系統(tǒng)均為接觸式，當(dāng)出現(xiàn)暴雨和淹水等情況時，接觸式水位探測系統(tǒng)的探頭被長期浸泡在水中，容易引起探頭生銹、損壞等情況，導(dǎo)致水位探測不準(zhǔn)確，降低了產(chǎn)品的使用壽命和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)接觸式水位探測系統(tǒng)的探頭長期浸泡于水中導(dǎo)致探測不準(zhǔn)確、產(chǎn)品壽命減短等的缺陷，提供一種水位探測準(zhǔn)確、可靠性高的非接觸式的水位探測系統(tǒng)及水位探測方法。
[0006]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0007]—種非接觸式的水位探測器，其特點在于，包括一超聲波探頭、一控制單元以及一遠(yuǎn)程通信模塊，
[0008]該超聲波探頭用于讀取水位數(shù)據(jù)，并將該水位數(shù)據(jù)傳送至該控制單元；
[0009]該控制單元用于判斷該水位數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)閾值，并在判斷的結(jié)果為是時向該遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送一報警信號；
[0010]該遠(yuǎn)程通信模塊用于將該報警信號發(fā)送出去；
[0011]該控制單元還用于將當(dāng)前水位數(shù)據(jù)傳輸至該遠(yuǎn)程通信模塊；
[0012]該遠(yuǎn)程通信模塊還用于將該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
[0013]本方案中，超聲波探頭可以安裝在地道、車庫等的頂部，可以減少布線成本和人為破壞，同時避免了探頭浸泡在水中引起的生銹等情況。遠(yuǎn)程通信模塊可以將報警信號和當(dāng)前水位數(shù)據(jù)發(fā)送至外部的服務(wù)器，用戶能夠從服務(wù)器監(jiān)測到水位數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)閾值，還能監(jiān)測到當(dāng)前水位數(shù)據(jù)，便于及時采取排水和預(yù)警等操作，能夠有效避免道路和車庫等地點被淹的情況。其中，該外部的服務(wù)器能夠接收數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)以及發(fā)送數(shù)據(jù)等。
[0014]其中，預(yù)設(shè)閾值可以根據(jù)具體安裝超聲波探頭的地點能夠容納水量的程度來設(shè)置，也可以根據(jù)排水等相關(guān)部門的要求來設(shè)置?？刂茊卧梢园▎纹瑱C(jī)、DSP(數(shù)字信號處理)芯片或者ARM (—種微處理器)芯片等。
[0015]較佳地，該水位探測器還包括一電源供電模塊，該電源供電模塊用于向該超聲波探頭、該控制單元以及該遠(yuǎn)程通信模塊供電。
[0016]較佳地，該水位探測器還包括一電源控制模塊，該控制單元還用于通過控制該電源控制模塊來接通或斷開該遠(yuǎn)程通信模塊的電源和該超聲波探頭的電源，以實現(xiàn)開啟或關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊和該超聲波探頭。
[0017]本方案中，電源控制模塊串聯(lián)于遠(yuǎn)程通信模塊和超聲波探頭與電源供電模塊之間，控制單元通過控制電源控制模塊來控制遠(yuǎn)程通信模塊和超聲波探頭的電源接通或斷開，從而實現(xiàn)控制遠(yuǎn)程通信模塊和超聲波探頭開啟或關(guān)斷。
[0018]較佳地，該控制單元還用于每隔一第一時間段開啟該超聲波探頭，以及判斷該水位數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)閾值，并在判斷的結(jié)果為是時開啟該遠(yuǎn)程通信模塊，在判斷的結(jié)果為否時關(guān)斷該超聲波探頭。
[0019]較佳地，該控制單元還用于每隔一第二時間段開啟該遠(yuǎn)程通信模塊。
[0020]較佳地，該控制單元還用于判斷該遠(yuǎn)程通信模塊是否接收到該報警信號的反饋命令，并在判斷的結(jié)果為是時關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊和該超聲波探頭，在判斷的結(jié)果為否時開啟該遠(yuǎn)程通信模塊；
[0021]該控制單元還用于判斷該遠(yuǎn)程通信模塊是否接收到該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)的反饋命令，并在判斷的結(jié)果為是時向該遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送一反饋信號，在判斷的結(jié)果為否時關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊；
[0022]該遠(yuǎn)程通信模塊還用于在接收到該反饋信號時將該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)的反饋命令傳輸至該控制單元。
[0023]本方案中，遠(yuǎn)程通信模塊將報警信號和當(dāng)前水位數(shù)據(jù)發(fā)送至外部的服務(wù)器，該外部的服務(wù)器可以向該遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送該報警信號的反饋命令和該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)的反饋命令，也可以不發(fā)送反饋命令。具體地，是否發(fā)送反饋命令可以通過人為操作外部的服務(wù)器來設(shè)置或者系統(tǒng)自動設(shè)置。
[0024]本發(fā)明還提供一種水位探測方法，其特點在于，利用如上所述的水位探測器實現(xiàn)，該水位探測方法包括一探測報警方法和一探測監(jiān)控方法，
[0025]該探測報警方法包括以下步驟:
[0026]Sn、該超聲波探頭讀取水位數(shù)據(jù)，并將該水位數(shù)據(jù)傳送至該控制單元；
[0027]S12、該控制單元判斷該水位數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)閾值，若是，進(jìn)入步驟S13，若否，則結(jié)束流程；
[0028]S13、該控制單元向該遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送報警信號；
[0029]S14、該遠(yuǎn)程通信模塊將該報警信號發(fā)送出去；
[0030]該探測監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0031]S21、該控制單元將當(dāng)前水位數(shù)據(jù)傳輸至該遠(yuǎn)程通信模塊；
[0032]S22、該遠(yuǎn)程通信模塊將該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
[0033]本方案中，探測報警方法和探測監(jiān)控方法是并行執(zhí)行的。探測報警方法用于在水位數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)閾值時發(fā)出報警，探測監(jiān)控方法用于主動上報當(dāng)前水位數(shù)據(jù)。本發(fā)明的水位探測方法包括探測報警方法和探測監(jiān)控方法，不僅能夠在水位超過預(yù)設(shè)閾值時及時報警，還能主動上報當(dāng)前水位數(shù)據(jù)，使得遠(yuǎn)端或服務(wù)器端的用戶能夠?qū)崟r監(jiān)控水位。
[0034]較佳地，該水位探測器還包括電源控制模塊，該控制單元通過控制該電源控制模塊來接通或斷開該遠(yuǎn)程通信模塊的電源和該超聲波探頭的電源，以實現(xiàn)開啟或關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊和該超聲波探頭，該探測報警方法的步驟S11之前還包括步驟S 10,并將步驟S12替換為步驟S12’，將步驟S13替換為步驟S 13’，步驟S14之后還包括步驟S 15’，
[0035]S1。、每隔第一時間段開啟該超聲波探頭；
[0036]S12'該控制單元判斷該水位數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)閾值，若是，則進(jìn)入步驟S13’，若否，則進(jìn)入步驟S15’ ;
[0037]S13’、開啟該遠(yuǎn)程通信模塊，該控制單元向該遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送報警信號；
[0038]S15 ’、關(guān)斷該超聲波探頭。
[0039]本方案中，控制單元周期性地開啟超聲波探頭，能夠有效降低功耗，節(jié)省電量。其中，第一時間段的值可以任意設(shè)置，例如當(dāng)水位數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)閾值時，可以將第一時間段設(shè)為較小的值，當(dāng)水位數(shù)據(jù)遠(yuǎn)低于預(yù)設(shè)閾值時，可以將第一時間段設(shè)為較大的值。
[0040]較佳地，該探測監(jiān)控方法的步驟S21之前還包括以下步驟，
[0041]S2。、每隔第二時間段開啟該遠(yuǎn)程通信模塊。
[0042]本方案中，控制單元定期開啟遠(yuǎn)程通信模塊，周期性地主動上報當(dāng)前水位數(shù)據(jù)。同樣，第二時間段的值也可以任意設(shè)置。
[0043]較佳地，該探測報警方法的步驟S14和步驟S 15’之間還包括以下步驟，
[0044]S141、該控制單元判斷該遠(yuǎn)程通信模塊是否接收到該報警信號的反饋命令，若是，則進(jìn)入步驟S142，若否，則進(jìn)入步驟S13’ ；
[0045]S142,關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊；
[0046]該探測監(jiān)控方法的步驟S22之后還包括以下步驟，
[0047]S23、該控制單元判斷該遠(yuǎn)程通信模塊是否接收到該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)的反饋命令，若是，則進(jìn)入步驟S24，若否，則進(jìn)入步驟S26;
[0048]S24、該控制單元向該遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送反饋信號；
[0049]S25、該遠(yuǎn)程通信模塊將該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)的反饋命令傳輸至該控制單元；
[0050]S26、關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊。
[0051]本方案中，當(dāng)遠(yuǎn)程通信模塊將報警信號發(fā)送出去時，控制單元判斷該遠(yuǎn)程通信模塊是否接收到反饋命令，若是，則關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊，若否，則開啟該遠(yuǎn)程通信模塊繼續(xù)發(fā)送報警信號。
[0052]當(dāng)遠(yuǎn)程通信模塊將當(dāng)前水位數(shù)據(jù)發(fā)送出去時，控制單元判斷該遠(yuǎn)程通信模塊是否接收到反饋命令，若是，則該遠(yuǎn)程通信模塊將該當(dāng)前水位數(shù)據(jù)的反饋命令傳輸至該控制單元，控制單元根據(jù)反饋命令執(zhí)行相應(yīng)的操作，若否，則關(guān)斷該遠(yuǎn)程通信模塊。
[0053]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
[0054]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:
[0055](I)與現(xiàn)有接觸式的水位探測器相比，本發(fā)明通過利用超聲波探頭探測水位，使得探測準(zhǔn)確，可靠性高，同時有效避免了探頭浸泡在水中引起的生銹等情況，延長了水位探測器的使用壽命；
[0056](2)與現(xiàn)有水位探測方法相比，本發(fā)明通過增加遠(yuǎn)程通信模塊，使得在水位數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)閾值時能夠及時發(fā)出報警，同時還能主動上報當(dāng)前水位數(shù)據(jù)，便于用戶及時采取排水等操作，有效避免了道路和車庫等地點被淹的情況。
【附圖說明】
[0057]圖1為本發(fā)明實施例的非接觸式的水位探測器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0058]圖2為本發(fā)明實施例的探測報警方法的流程圖。
[0059]圖3為本發(fā)明實施例的探測監(jiān)控方法的流程圖。