一种基于物联网的水位监测预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及水位监测技术领域，具体涉及一种基于物联网的水位监测预警装置，包括控制器、壳体、连接部、电池、通信模块和水位检测模块，水位检测模块包括FDC2214RGHR芯片U1和感应模块，感应模块包括电阻R24、电阻R26、电容C7、电容C11、电容C12、电容C16、电容C18、电感L1和极板J4，极板J4的第一端与电容C7第一端、电感L1第一端、电容C12第一端、电阻R24第一端电连接，极板J4的第二端与电容C7第二端、电感L1第二端、电容C18第二端、电阻R26第一端电连接。本实用新型专利技术的实质性效果是：适应水体水质广，能够快速获得监测范围内水位情况。

A water level monitoring and early warning device based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的水位监测预警装置
本技术涉及水位监测
，具体涉及一种基于物联网的水位监测预警装置。
技术介绍
随着我国城市化进程的推进，城市建设不断加快规模不断扩大。但城市建设高速发展的同时，存在部分城市配套设施发展脱节，给城市居民带来困扰。比如城市排水系统存在着设计结构日趋复杂、排水能力差、管道老化、管道接口渗漏及堵塞严重等问题，这些问题在短时间内无法改善及解决。导致城市遭遇严重暴雨时，发生内涝灾害的频率也显著增加。面对突如其来的暴雨、积水、内涝等问题人们总是束手无策，尽管及时采取应急措施，由于时间差，还是会产生重大的事故损失。从居民住宅，到城市道路、河道、地下停车场、工厂、学校等公共场所，城市积水问题极大地威胁了市民的安全，并产生重大的安全和经济损失。虽然在技术的不断发展下，对于城市内涝、积水等问题出现了一些监测方法，也有一些产品和专利相继问世，但都有一定局限性。如价格昂贵，但安装不方便，安装成本大，对地形要求严格。因此，城市出现内涝等安全问题时，亟需一种能及时监测水位信息并能够实现智能预警的系统装置。如中国专利CN107525559A，公开日2017年12月29日，一种水位监测仪.包括水位探测装置、测线和提示装置，所述水位探测装置上端与所述测线密封连接，所述水位探测装置包导电外壳和设置在所述导电外壳内的导电探头，所述导电外壳上端设置有进线口，底端设置有进水口，中部设置有出气口，所述导电探头与所述导电外壳之间通过绝缘材料连接；所述测线一端穿过进线口设置在导电外壳内，所述测线包括第一导线和第二导线，所述第一导线一端与所述金属外壳电连接，另一端与所述提示装置电连接；所述第二导线与所述导电探头电连接，另一端与所述提示装置电连接。水位探测装置接触到水后水进入外壳内，导通导电探头和导电外壳，通过测线传输提示装置提示，从而测试水位。其虽然能实现水位的测试，但其底部进水口容易发生堵塞，要求被监测水体较为清洁，不适合城市内涝水位的监测。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：目前缺乏适合城市内涝时进行水位监测装置的技术问题。提出了一种部署方便简单的水位监测装置。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案为：一种基于物联网的水位监测预警装置，包括控制器，还包括壳体、连接部、电池、通信模块和水位检测模块，所述水位检测模块包括FDC2214RGHR芯片U1和感应模块，所述感应模块包括电阻R24、电阻R26、电容C7、电容C11、电容C12、电容C16、电容C18、电感L1和极板J4，所述极板J4的第一端与电容C7第一端、电感L1第一端、电容C12第一端、电阻R24第一端电连接，所述电阻R24第二端与电容C11第一端、FDC2214RGHR芯片U1的第一输入端电连接，所述极板J4的第二端与电容C7第二端、电感L1第二端、电容C18第二端、电阻R26第一端电连接，所述电阻R26第二端与电容C16第二端、FDC2214RGHR芯片U1的第二输入端电连接，所述电容C11第二端、电容C16第一端、电容C12第二端、电容C18第一端都接地，所述控制器分别与通信模块和FDC2214RGHR芯片U1连接，所述极板J4安装在壳体下表面，所述控制器、电池、通信模块以及FDC2214RGHR芯片U1均安装在壳体内，所述电池为控制器、通信模块以及FDC2214RGHR芯片U1供电，所述连接部位于壳体侧面，连接部与支撑物连接。在本方案中，使用时，将极板J4设置在待测区域正上方，当待测区域水位变化时，引起其电容量的变化，经过FDC2214RGHR芯片U1计算，可以得到当前的水位，以此来实现水位的监测；通过增加极板J4的面积来增加对介质的感测距离和灵敏度，保证监测数据的准确性。作为优选，所述通信模块包括ESP8266芯片U2、电感L5、电容C25、电容C26和天线AN1，天线AN1安装在壳体上，所述ESP8266芯片U2的2脚与电感L5第一端、电容C25第一端电连接，所述电容C25第二端与电容C26第一端、天线AN1的馈电端电连接，所述电感L5第二端、电容C26第二端、天线AN1的接地端都接地。FDC2214RGHR芯片U1将检测到的水位数据发送给控制器，控制器通过无线通信模块将水位数据发送到远程终端，供管理人员查看。作为优选，还包括太阳能板和充电电路，所述太阳能板安装在壳体上表面，所述充电电路输入端与太阳能板连接，充电电路输出端与电池连接。太阳能电池板能够为电池充电，提高监测装置连续工作的时长。作为优选，还包括磁体，所述磁体固定安装在壳体上表面。通过磁体能够方便的将监测装置布置在具有导磁材料的支撑物上，比如汽车底盘、路边垃圾桶上，能够方便的进行部署。作为优选，还包括显示屏，所述显示屏安装在壳体顶面，所述显示屏与控制器电连接。通过显示屏可以方便的查看监测状态，方便排查故障。作为优选，所述连接部包括连接杆和柔性杆，所述柔性杆第一端与壳体侧面固定连接，柔性杆第二端与连接杆固定连接，连接杆自由端中部加工有盲孔。作为优选，所述壳体侧面加工有凹陷，所述柔性杆第一端与所述凹陷底部固定连接。将连接部收缩入凹陷内，能够避免异物被夹入连接部。作为优选，所述控制器包括STM32F103微处理器。STM32F103微处理器是首款基于ARMv7-M体系结构的32位标准RISC（精简指令集）处理器，提供很高的代码效率，在通常8位和16位系统的存储空间上发挥了Cortex-M3内核的高性能，该微处理器工作频率为72MHz，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHZ（DhrystONe2.1），内置高达128K字节的Flash存储器和20K字节的SRAM，具有丰富的通用I/O端口。它为实现MCU的需要提供了低成本的平台、缩减的引脚数目、降低的系统功耗，同时提供了卓越的计算性能和先进的中断响应系统。丰富的片上资源使得STM32F103微处理器在多种领域都显示出了强大的发展潜力。本技术的实质性效果是：通过极板对水面进行探测，能够获知水面距离极板的距离，适应水体水质广，安装方便，成本低廉，覆盖面广，能够快速获得监测范围内的水位情况。附图说明图1为实施例一结构示意图。图2为实施例一背面结构示意图。图3为实施例一模块连接示意图。图4是控制器的电路原理图。图5是无线通信模块的电路原理图。图6是水位检测模块的电路原理图。其中：1、壳体，2、磁体，3、太阳能板，4、连接杆，5、柔性杆，100、充电电路，200、电池，300、显示屏，400、控制器，500、通信模块，600、水位检测模块。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步具体说明。实施例一：一种基于物联网的水位监测预警装置，如图1、2所示，本实施例包括控制器400、壳体1、连接部、电池200、通信模块500和水位检测模块600，如图3、4所示，水位检测模块600包括FDC2214RGHR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的水位监测预警装置，包括控制器，其特征在于，/n还包括壳体、连接部、电池、通信模块和水位检测模块，所述水位检测模块包括FDC2214RGHR芯片U1和感应模块，所述感应模块包括电阻R24、电阻R26、电容C7、电容C11、电容C12、电容C16、电容C18、电感L1和极板J4，所述极板J4的第一端与电容C7第一端、电感L1第一端、电容C12第一端、电阻R24第一端电连接，所述电阻R24第二端与电容C11第一端、FDC2214RGHR芯片U1的第一输入端电连接，所述极板J4的第二端与电容C7第二端、电感L1第二端、电容C18第二端、电阻R26第一端电连接，所述电阻R26第二端与电容C16第二端、FDC2214RGHR芯片U1的第二输入端电连接，所述电容C11第二端、电容C16第一端、电容C12第二端、电容C18第一端都接地，所述控制器分别与通信模块和FDC2214RGHR芯片U1连接，所述极板J4安装在壳体下表面，所述控制器、电池、通信模块以及FDC2214RGHR芯片U1均安装在壳体内，所述电池为控制器、通信模块以及FDC2214RGHR芯片U1供电，所述连接部位于壳体侧面，连接部与支撑物连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的水位监测预警装置，包括控制器，其特征在于，
还包括壳体、连接部、电池、通信模块和水位检测模块，所述水位检测模块包括FDC2214RGHR芯片U1和感应模块，所述感应模块包括电阻R24、电阻R26、电容C7、电容C11、电容C12、电容C16、电容C18、电感L1和极板J4，所述极板J4的第一端与电容C7第一端、电感L1第一端、电容C12第一端、电阻R24第一端电连接，所述电阻R24第二端与电容C11第一端、FDC2214RGHR芯片U1的第一输入端电连接，所述极板J4的第二端与电容C7第二端、电感L1第二端、电容C18第二端、电阻R26第一端电连接，所述电阻R26第二端与电容C16第二端、FDC2214RGHR芯片U1的第二输入端电连接，所述电容C11第二端、电容C16第一端、电容C12第二端、电容C18第一端都接地，所述控制器分别与通信模块和FDC2214RGHR芯片U1连接，所述极板J4安装在壳体下表面，所述控制器、电池、通信模块以及FDC2214RGHR芯片U1均安装在壳体内，所述电池为控制器、通信模块以及FDC2214RGHR芯片U1供电，所述连接部位于壳体侧面，连接部与支撑物连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水位监测预警装置，其特征在于，
所述通信模块包括ESP8266芯片U2、电感L5、电容C25、电容C26和天线AN1，天线AN1安装在壳体上，所述ESP8266芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳兴，陆佳龙，庄程皓，盛文，陈拓，董孟娇，赵启成，
申请(专利权)人：金华职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33