一种基于4G通讯的自动水位观测站制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于4G通讯的自动水位观测站，包括固定在地面上的支撑杆，支撑杆上安装有电箱和雷达水位传感器，雷达水位传感器位于水面正上方，电箱内具有连接于雷达水位传感器的主处理器，以及连接于主处理器的通信模块和供电模块。本水位观测站还包括后台系统、图像传感器、雨量传感器和倾斜传感器，图像传感器、雨量传感器和倾斜传感器均连接于主处理器，图像传感器和雨量传感器均安装在支撑杆上，倾斜传感器固定在雷达水位传感器上以用于检测雷达水位传感器的倾斜程度，主处理器通过通信模块连接于后台系统。本实用新型专利技术使用雨量传感器，同时获取当前站点降雨量数据；使用图像传感器辅助水位观测，实时实地取景，有效避免误报。

An automatic water level observation station based on 4G communication

The utility model provides an automatic water level observation station based on 4G communication, which comprises a support rod fixed on the ground, on which an electric box and a radar water level sensor are installed, the radar water level sensor is located directly above the water surface, the electric box has a main processor connected to the radar water level sensor, a communication module and a power supply module connected to the main processor. The water level observation station also includes background system, image sensor, rain sensor and tilt sensor. Image sensor, rain sensor and tilt sensor are all connected to the main processor. Image sensor and rain sensor are installed on the support rod. Tilt sensor is fixed on the radar water level sensor to detect the tilt degree of radar water level sensor. The main processor It is connected to the background system through the communication module. The utility model uses the rainfall sensor to obtain the rainfall data of the current station at the same time, and uses the image sensor to assist the water level observation to take a real-time field view, effectively avoiding the false alarm.

【技术实现步骤摘要】
一种基于4G通讯的自动水位观测站
本技术属于检测
，尤其涉及一种基于4G通讯的自动水位观测站。
技术介绍
在水利、气象、环保等诸多领域中都会需要用到水位测量的时候，水位测量可以用于测量水库、河流、城市道路、涵洞、排水口等处的水位，是监测水位变化的而有效监测设备。水位监测设备需要使用雷达水位传感器35进行距离测量，再由主处理器3将距离信号转换为水位信号进行显示或传送给后台。但是现有技术的水位监测设备只有单纯的水位监测功能，后台工程人员无法知道当前被测量位置是否有降雨或者准确的降雨量，所以只能知道当前的水位数据，无法预算未来几分钟或几小时的水位可能变化情况，不便于管理人员做好相应的预防措施。此外，现有技术只向后台提供水位测量结果，管理人员无法远程验证测量结果是否无误；此外，水位监测设备多被安装在室外环境，经常会遭受风吹雨淋，容易因为诸多外部环境发生歪斜的问题，而使用雷达水位传感器35进行距离测量的水位监测设备，雷达水位传感器35若发生歪斜就会对测量结果造成影响，现有技术无法获取雷达水位传感器35是否有歪斜现象，所以在雷达水位传感器35因为歪斜检测到错误的数据后后台也无法知道。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供一种具有高检测可靠性的基于4G通讯的自动水位观测站。为达到上述目的，本技术提出了一种基于4G通讯的自动水位观测站，包括固定在地面上的支撑杆，所述支撑杆上安装有电箱和雷达水位传感器，所述雷达水位传感器位于水面正上方，所述电箱内具有连接于所述雷达水位传感器的主处理器，以及连接于所述主处理器的通信模块和供电模块。本水位观测站还包括后台系统、图像传感器、雨量传感器和倾斜传感器，所述图像传感器、雨量传感器和倾斜传感器均连接于所述主处理器，所述图像传感器和雨量传感器均安装在所述支撑杆上，所述倾斜传感器固定在所述雷达水位传感器上以用于检测雷达水位传感器的倾斜程度，所述主处理器通过所述通信模块连接于所述后台系统。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述支撑杆包括立柱和由所述立柱顶端向外延伸而得的弧形延伸杆，所述雷达水位传感器安装在所述弧形延伸杆的外端，且雷达水位传感器的检测面向下，所述图像传感器安装在所述弧形延伸杆上位于雷达水位传感器和立柱之间。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述供电模块包括蓄电池，所述蓄电池连接有太阳能板，所述太阳能板安装在所述支撑杆上。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述蓄电池为磷酸铁锂蓄电池。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述立柱顶端还向外延伸有L型延伸杆，所述太阳能板安装在所述L型延伸杆的顶端。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述主处理器包括多个RS485通讯接口和RS232通讯接口，所述雨量传感器、倾斜传感器、图像传感器和雷达水位传感器均通过所述RS485通讯接口或RS232通讯接口连接于所述主处理器。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述主处理器包括开关量输入输出模块、RF通讯模块、电源管理模块、充电管理模块和调试接口，所述太阳能板通过所述充电管理模块连接于所述蓄电池。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述通信模块包括GPRS通信模块、光纤通信模块、WLAN通信模块和微波通信模块中的任意一种或多种的组合。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述立柱、弧形延伸杆和L型延伸杆均呈具有走线槽的中空结构，连接于主处理器、通信模块、供电模块、雷达水位传感器、图像传感器、雨量传感器和倾斜传感器的连接线均穿设在手术走线槽中。在上述的基于4G通讯的自动水位观测站中，所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器。与现有的技术相比，本技术具有以下优点：1、使用雨量传感器，同时获取当前站点降雨量数据；2、使用图像传感器辅助水位观测，实时实地取景，辅助观测现场水位，有效避免误报，使工程人员准确掌控现场实时状况；3、使用倾斜传感器对水位度传感器的倾斜角进行检测，在水位度传感器因为外部因素发生歪斜的时候，后台管理人员能够及时得知歪斜情况，从而及时检修雷达水位传感器以避免长期接收错误数据；4、使用高性能的供电模块，提高野外测量设备环境取能效率，提高设备工作稳定性。附图说明图1是本技术支撑杆的主视图；图2是本技术支撑杆的侧视图；图3是本技术的系统结构框图；图4是本技术的电路接线示意图；图5是本技术供电模块的工作原理示意图。图中，支撑杆1；立柱11；弧形延伸杆12；L型延伸杆13；电箱2；主处理器3；通信模块31；图像传感器32；雨量传感器33；倾斜传感器34；雷达水位传感器35；充电管理模块36；电源管理模块37；供电模块4；蓄电池41；太阳能板42；超级电容43；升压模块44；后台系统5；负载6。具体实施方式如图1-图3所示，本实施例公开了一种基于4G通讯的自动水位观测站，包括固定在地面上的支撑杆1、后台系统5、通信模块31、主处理器3、供电模块4、图像传感器32、雨量传感器33、倾斜传感器34、雷达水位传感器35和电箱2，其中雨量传感器33为翻斗式雨量传感器33。且图像传感器32、雨量传感器33、雷达水位传感器35和电箱2均安装在支撑杆1上，倾斜传感器34固定在雷达水位传感器35上以用于检测雷达水位传感器35的倾斜程度。雷达水位传感器35面对水表面，也就是说雷达水位传感器35的微波脉冲信号的发射接收口正对于水平面的正上方，雷达水位传感器35采用目前已有的基于雷达测距的传感器设备，其工作原理主要是通过雷达水位传感器35向水表面发射并接收微波脉冲，根据发射接收微波脉冲的时间差获得距离信号，从而获得水位信息，本领域技术人员都应当知道具体的数据处理过程，在此不进行赘述。图像传感器32、雨量传感器33、供电模块4、通信模块31、倾斜传感器34和雷达水位传感器35均连接于主处理器3，主处理器3通过通信模块31连接于后台系统5，以将检测到的数据发送给后台系统5，同时接收后台系统5发送过来的控制命令等信息。且主处理器3、通信模块31和供电模块4均位于电箱2内。这里通过使用图像传感器，在向后台提供水位数据的同时，同步传输图形信息，从而避免误报，使工程人员有效掌控现场实时状况；通过使用雨量传感器能够使后台实时知道当前的降雨量，也就是说工程人员能够根据当前水位以及当前降雨量自行预测将来几分钟或几小时的水位，有效掌控现场水位变化情况，便于工程人员及时作出相应应对。当然，本领域技术人员也可以将相关算法存储至主处理器中，通过存储在主处理器内的相关算法根据当前水位和降雨量预测将来几分钟或几小时的水位，相较于只提供降雨量和水位数据的方式，这种方法具有更加智能化，更加高效的优点。具体地，图像传感器32可以使用网络枪机，例如可以采用海康威视型号为1/3"ProgressiveScanCMOS的数字网络枪机。网络枪机把图像信号通过CMOS图像传感器和DSP处理转变为JPEG的静态单帧图片并传输给主处理器3。网络枪机能定时或按远程指令采集工程现场图像信号，经压缩处理后通过网络方式传送给数据处理系统。网络枪机的电源开启关闭由主处理器3的内部电源管理模块37输出控制。进一步地，主处理器3具有8路12V电源可控输出，用于配置倾斜传感器34、图像传感器32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于4G通讯的自动水位观测站，包括固定在地面上的支撑杆(1)，所述支撑杆(1)上安装有电箱(2)和雷达水位传感器(35)，所述雷达水位传感器(35)位于水面正上方，所述电箱(2)内具有连接于所述雷达水位传感器(35)的主处理器(3)，以及连接于所述主处理器(3)的通信模块(31)和供电模块(4)，其特征在于，还包括后台系统(5)、图像传感器(32)、雨量传感器(33)和倾斜传感器(34)，所述图像传感器(32)、雨量传感器(33)和倾斜传感器(34)均连接于所述主处理器(3)，所述图像传感器(32)和雨量传感器(33)均安装在所述支撑杆(1)上，所述倾斜传感器(34)固定在所述雷达水位传感器(35)上以用于检测雷达水位传感器(35)的倾斜程度，所述主处理器(3)通过所述通信模块(31)连接于所述后台系统(5)。

【技术特征摘要】
1.一种基于4G通讯的自动水位观测站，包括固定在地面上的支撑杆(1)，所述支撑杆(1)上安装有电箱(2)和雷达水位传感器(35)，所述雷达水位传感器(35)位于水面正上方，所述电箱(2)内具有连接于所述雷达水位传感器(35)的主处理器(3)，以及连接于所述主处理器(3)的通信模块(31)和供电模块(4)，其特征在于，还包括后台系统(5)、图像传感器(32)、雨量传感器(33)和倾斜传感器(34)，所述图像传感器(32)、雨量传感器(33)和倾斜传感器(34)均连接于所述主处理器(3)，所述图像传感器(32)和雨量传感器(33)均安装在所述支撑杆(1)上，所述倾斜传感器(34)固定在所述雷达水位传感器(35)上以用于检测雷达水位传感器(35)的倾斜程度，所述主处理器(3)通过所述通信模块(31)连接于所述后台系统(5)。2.根据权利要求1所述的基于4G通讯的自动水位观测站，其特征在于，所述支撑杆(1)包括立柱(11)和由所述立柱(11)顶端向外延伸而得的弧形延伸杆(12)，所述雷达水位传感器(35)安装在所述弧形延伸杆(12)的外端，且雷达水位传感器(35)的检测面向下，所述图像传感器(32)安装在所述弧形延伸杆(12)上位于雷达水位传感器(35)和立柱(11)之间。3.根据权利要求2所述的基于4G通讯的自动水位观测站，其特征在于，所述供电模块(4)包括蓄电池(41)，所述蓄电池(41)连接有太阳能板(42)，所述太阳能板(42)安装在所述支撑杆(1)上。4.根据权利要求3所述的基于4G通讯的自动水位观测站，其特征在于，所述蓄电池(41)为磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：江景景，
申请(专利权)人：杭州赛玛信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33