基于物联网的城市内涝监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于物联网的城市内涝监测装置，降雨监测装置和排水管道水位监测装置；所述降雨监测装置安装在路灯灯杆上；所述降雨监测装置对降雨量进行监测，并将降雨量监测结果上传给云服务器；所述排水管道水位监测装置安装在距离所述路灯灯杆最近的排水管道内壁；所述排水管道水位监测装置对排水管道内的水位进行监测，并将水位监测结果上传给云服务器。

Urban Waterlogging Monitoring Device Based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的城市内涝监测装置
本技术涉及城市防涝与智慧水利领域
，特别是涉及基于物联网的城市内涝监测装置。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提到了与本技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术中存在以下技术问题：造成城市内涝的原因主要多为短时间内的强降雨与排水管道排水能力不足，实现对降雨量与排水管道内水位的监测是实现对城市内涝问题早发现早处理的关键。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术提供了基于物联网的城市内涝监测装置。第一方面，本技术提供了基于物联网的城市内涝监测装置；基于物联网的城市内涝监测装置，包括：降雨监测装置和排水管道水位监测装置；所述降雨监测装置安装在路灯灯杆上；所述降雨监测装置对降雨量进行监测，并将降雨量监测结果上传给云服务器；所述排水管道水位监测装置安装在距离所述路灯灯杆最近的排水管道内壁；所述排水管道水位监测装置对排水管道内的水位进行监测，并将水位监测结果上传给云服务器；所述降雨监测装置，包括：雨量筒和第一微控制器，所述第一微控制器分别与电磁阀、第一GPS定位模块、压力传感器、第一主用电源、第一备用电源和第一通信模块连接；所述第一通信模块与云服务器连接；所述排水管道水位监测装置，包括：第二微控制器，所述第二微控制器分别与第二GPS定位模块、电子水尺、第二主用电源、第二备用电源和第二通信模块连接；所述第二通信模块与云服务器连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术通过降雨监测装置和排水管道水位监测装置实现对降雨量与排水管道内水位的监测，进而实现对城市内涝的监测；2、雨量监测装置在正常工作状态下使用路灯的电源系统供电，在特殊情况发生时启用备用电源，保证了特殊情况下的降雨量数据完整性。3、降雨量与水位监测装置均带有GPS定位模块，当装置发生故障时可迅速定位前往维修。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本技术实施例一的电气连接示意图；图2为本技术实施例一的降雨监测装置和排水管道水位监测装置的安装位置示意图；图3为本技术实施例一的降雨监测装置的安装位置示意图；图4为本技术实施例一的降雨监测装置内部结构示意图；图5为图4的中降雨监测装置俯视图；图6为本技术实施例一的排水管道水位监测装置的内部结构示意图；其中，1、降雨监测装置，2、排水管道水位监测装置，3、云服务器，4、路灯灯杆，5、压力传感器，6、电磁阀，7、第一主用电源，8、第一微控制器，9、第一GPS定位模块，10、第一备用电源，11、第一通信模块，12、雨水导管，13、雨量筒，14、电子水尺，15、水位传感器，16、第二微控制器，17、第二GPS定位模块，18、第二通信模块，19、第二主用电源，20、第二备用电源，21、排水管道内壁。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。本技术所采用的计算方法均为现有技术。实施例一，本实施例提供了基于物联网的城市内涝监测装置；如图1、图2和图3所示，基于物联网的城市内涝监测装置，包括：降雨监测装置1和排水管道水位监测装置2；所述降雨监测装置安装在路灯灯杆4上；所述降雨监测装置对降雨量进行监测，并将降雨量监测结果上传给云服务器3；所述排水管道水位监测装置2安装在距离所述路灯灯杆最近的排水管道内壁21；所述排水管道水位监测装置对排水管道内的水位进行监测，并将水位监测结果上传给云服务器3；所述降雨监测装置，包括：雨量筒13和第一微控制器8，所述第一微控制器分别与电磁阀6、第一GPS定位模块9、压力传感器5、第一主用电源7、第一备用电源10和第一通信模块11连接；所述第一通信模块与云服务器连接；所述排水管道水位监测装置，包括：第二微控制器16，所述第二微控制器分别与第二GPS定位模块17、电子水尺14、第二主用电源19、第二备用电源20和第二通信模块18连接；所述第二通信模块与云服务器连接。应理解的，所述第一微控制器和第二微控制器所采用的微控制器型号为：AT91SAM7S64C-AU或P89LPC922FDH；应理解的，所述电磁阀的型号为徽正电气常闭型防水电磁阀2W-160-15。应理解的，所述第一GPS定位模块和第二GPS定位模块均采用上海司南卫星导航技术股份有限公司生产的GPS定位器。应理解的，所述压力传感器型号为昆仑海岸生产的JYB-KO-P系列防护型压力液位变送器。应理解的，第一通信模块和第二通信模块，采用的型号均为4G无线收发模块JF24D。应理解的，所述电子水尺采用天津雍祥电器有限公司生产的型号为TC-1008的电子水尺。所述雨量筒为空心圆筒，所述雨量筒顶部设有雨水收集装置，如图4所示，所述雨水收集装置包括若干个成圆周分布的雨水导管12，如图5所示，圆周中心的雨水导管最高，圆周边缘的雨水导管最低，由中心到圆周边缘的雨水导管成阶梯状分布；所有的雨水导管底部均与雨量筒顶部连接；所述雨量筒底部设有压力传感器，所述雨量筒底部设有泄水孔，所述泄水孔处设有电磁阀，所述电磁阀根据第一微控制器控制指令实现泄水孔的封闭或敞开。所述第一微控制器、第一GPS定位模块、第一主用电源、第一备用电源和第一通信模块，安装在防水壳体内部，位于雨量筒底部。所述雨水导管的直径为6毫米，壁厚为1毫米。将雨水导管设置的直径为6毫米，壁厚为1毫米的有益效果是，可以实现避免在降雨量监测过程中有异物落入雨量筒中。因为所述雨水收集装置包括若干个成圆周分布的雨水导管，圆周中心的雨水导管最高，圆周边缘的雨水导管最低，由中心到圆周边缘的雨水导管成阶梯状分布，可以解决异物落入雨量筒中，影响雨水量监测的精确度的问题，实现落在雨量筒口处的异物由于重力原因滚落，实现雨水量精确测量的技术效果。所述降雨监测装置的工作原理是：第一微控制器控制电磁阀将雨量筒底部泄水孔进行封闭；圆锥状雨水导管将雨水进行收集，收集的雨水流入雨量筒中；第一微控制器根据接收到的压力传感器的压力值，计算雨量筒内雨水体积，进而根据雨水体积计算降雨量；所有的计算方法均为现有方法；第一微控制器接收第一GPS定位模块采集的GPS定位信息；第一微控制器将计算得到的降雨量和GPS定位信息通过第一通信模块发送给云服务器；当第一微控制器接收到的压力传感器的压力值超过设定阈值或者当第一微控制器达到设定时间点，则第一微控制器控制电磁阀打开，实现雨量筒内部的雨水从雨量筒的泄水孔流走。作为一种可能的实现方式，所述第一主用电源为路灯电源。当第一主用电源发生故障时，启动第一备用电源供电。所述电子水尺安装在排水管道内壁21，所述电子水尺的起始端为排水管道内壁最底端，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物联网的城市内涝监测装置，其特征是，包括：降雨监测装置和排水管道水位监测装置；所述降雨监测装置安装在路灯灯杆上；所述降雨监测装置对降雨量进行监测，并将降雨量监测结果上传给云服务器；所述排水管道水位监测装置安装在距离所述路灯灯杆最近的排水管道内壁；所述排水管道水位监测装置对排水管道内的水位进行监测，并将水位监测结果上传给云服务器；所述降雨监测装置，包括：雨量筒和第一微控制器，所述第一微控制器分别与电磁阀、第一GPS定位模块、压力传感器、第一主用电源、第一备用电源和第一通信模块连接；所述第一通信模块与云服务器连接；所述排水管道水位监测装置，包括：第二微控制器，所述第二微控制器分别与第二GPS定位模块、电子水尺、第二主用电源、第二备用电源和第二通信模块连接；所述第二通信模块与云服务器连接。

【技术特征摘要】
1.基于物联网的城市内涝监测装置，其特征是，包括：降雨监测装置和排水管道水位监测装置；所述降雨监测装置安装在路灯灯杆上；所述降雨监测装置对降雨量进行监测，并将降雨量监测结果上传给云服务器；所述排水管道水位监测装置安装在距离所述路灯灯杆最近的排水管道内壁；所述排水管道水位监测装置对排水管道内的水位进行监测，并将水位监测结果上传给云服务器；所述降雨监测装置，包括：雨量筒和第一微控制器，所述第一微控制器分别与电磁阀、第一GPS定位模块、压力传感器、第一主用电源、第一备用电源和第一通信模块连接；所述第一通信模块与云服务器连接；所述排水管道水位监测装置，包括：第二微控制器，所述第二微控制器分别与第二GPS定位模块、电子水尺、第二主用电源、第二备用电源和第二通信模块连接；所述第二通信模块与云服务器连接。2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述雨量筒为空心圆筒，所述雨量筒顶部设有雨水收集装置，所述雨水收集装置包括若干个成圆周分布的雨水导管，圆周中心的雨水导管最高，圆周边缘的雨水导管最低，由中心到圆周边缘的雨水导管成阶梯状分布；所有的雨水导管底部均与雨量筒顶部连接；所述雨量筒底部设有压力传感器，所述雨量筒底部设有泄水孔，所述泄水孔处设有电磁阀，所述电磁阀根据第一微控制器控制指令实现泄水孔的封闭或敞开。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵然杭，伍谋，赵华青，丁若冰，公培山，赵莹，王好芳，倪新美，周璐，齐真，孟祥磊，杜欣澄，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37