一种用于排水井盖的堵塞检测系统及堵塞检测方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种用于排水井盖的堵塞检测系统及堵塞检测方法。该系统包括：硬件系统和软件系统；其中：所述硬件系统安装于井盖篦子的排水孔中，用于实现对积水水位的检测和压力信号的采集与传递；所述软件系统用于实现控制系统状态，进行数据处理与信息交互。所述方法用于执行所述系统。本发明专利技术实施例通过在城市排水井盖处设置硬件检测模块，结合软件系统进行数据分析和管理，有效实现了实时了解整个道路当中井盖的在积水时的状态信息，能及时提供井盖堵塞的具体信息，方便巡检人员进行排查和维修，避免出现因井盖堵塞造成的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种用于排水井盖的堵塞检测系统及堵塞检测方法
本专利技术涉及井盖
，尤其涉及一种用于排水井盖的堵塞检测系统及堵塞检测方法。
技术介绍
受全球气候变暖影响,近年来降雨时空分布极度不均匀,旱涝急转发生的频率在逐步增加,在城市排涝、水资源配置、生命财产损失方面产生了重要影响。城市内涝无法及时排除时，可能会导致机动车、非机动车经过堵塞井盖，压翻喷溅污染环境，较大降水时下穿隧道被堵无法通行，影响交通，甚至淹没被困机动车引擎，造成损失等。与此同时国内对智能井盖的研究也较为局限，其一研究的是当井盖被搬动、发生破损、丢失时,传感器检测到角度的变化并上报告警到平台及APP端供维护人员,并提供导航功能供维护人员及时处理；其二着重于监测井盖的压力和位移以及窨井下的甲烷浓度和水位，通过NB-IoT模块上传至服务器，实现采集终端与服务器之间低功耗的信息交互；其三研究雨水井盖增加排水量，提供更大的排水孔口面积,加速排泄积水,有效避免水浸街道，他的出发点也是减缓内涝灾害；其四提出的窨井盖遍布城市街道，能否管好，反映市域治理现代化水平，窨井盖沉降、破损、缺失等问题仍较常见，有些井盖问题还存在“无人问”，还有更多的研究是着重于井盖防盗。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于排水井盖的堵塞检测系统及堵塞检测方法，用以解决现有技术中对于水位检测的智能井盖研究局限性较大。第一方面，本专利技术实施例提供一种用于排水井盖的堵塞检测系统，包括：所述硬件系统安装于井盖篦子的排水孔中，用于实现对积水水位的检测和压力信号的采集与传递；所述软件系统用于实现控制系统状态，进行数据处理与信息交互。进一步地，所述硬件系统包括箱体、ZigBee模块、微控制器模块、薄膜压力传感器模块组、天线和电池箱；其中：所述薄膜压力传感器模块组与所述微控制器模块相连接，所述微控制器模块与所述ZigBee模块相连接，所述ZigBee模块与所述天线相连接，通过所述天线将信号发送至述ZigBee基站；所述电池箱分别与所述微控制器模块与所述ZigBee模块相连接，用于向所述微控制器模块与所述ZigBee模块进行供电；所述箱体用于承载所述ZigBee模块、所述微控制器模块、所述薄膜压力传感器模块组、所述天线和所述电池箱。进一步地，所述薄膜压力传感器模块组包括第一薄膜压力传感器模块和第二薄膜压力传感器模块；所述第一薄膜压力传感器模块位于所述排水孔上端，用于检测井盖表面积水深度；所述第二薄膜压力传感器模块位于所述排水孔下端，用于检测下水道是否反水或排水超负荷。进一步地，所述硬件系统由卡具与所述排水孔进行固定，所述卡具通过若干螺钉与所述排水孔的底部进行连接。进一步地，所述软件系统包括主程序、终端服务程序和串口接收服务程序；其中：所述主程序用于对系统单片机的串口和ZigBee模块进行初始化，使所述系统单片机和所述ZigBee模块进入休眠模式，待满足预设启动条件，重新激活系统；所述终端服务程序用于对通过传感器传送至管理终端的数据进行监管和处理；所述串口接收服务程序用于对通过串口进行传输和交互的数据进行管理和监控。第二方面，本专利技术实施例提供一种用于排水井盖的堵塞检测方法，包括：若满足预设启动条件，开始检测水位变化，得到若干水位检测结果；将所述若干水位检测结果传递至ZigBee基站；由所述ZigBee基站将预设检测范围的综合检测数据上传至监控中心；所述监控中心对所述综合检测数据进行分析，根据预设预警条件进行判断，得到堵塞检测结果。进一步地，所述若干水位检测结果通过第一个获取到水位检测结果的薄膜压力传感器模块组，将所述水位检测结果传递至下一个薄膜压力传感器模块组，依次进行累加，直至获取到所述预设检测范围内的所有水位检测结果所得到的。本专利技术实施例提供的用于排水井盖的堵塞检测系统及堵塞检测方法，通过在城市排水井盖处设置硬件检测模块，结合软件系统进行数据分析和管理，有效实现了实时了解整个道路当中井盖的在积水时的状态信息，能及时提供井盖堵塞的具体信息，方便巡检人员进行排查和维修，避免出现因井盖堵塞造成的安全隐患。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的系统硬件结构图；图2为本专利技术实施例提供的硬件系统与井盖篦子的装配示意图；图3为本专利技术实施例提供的用于排水井盖的堵塞检测方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的智慧监测系统的工作流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的节点无线传输的分级传输路线图；附图标记：1-箱体，2-ZigBee模块，3-微控制器模块，4-薄膜压力传感器模块组，5-电池箱，6-天线，7-螺钉，8-卡具，9-井盖篦子。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中几乎没有针对城市道路排水量进行监控的井盖堵塞监测系统，因此本专利技术实施例提出一种用于排水井盖的堵塞检测系统，从井盖上方积水和下雨天即时水位压力监测两个方面来反馈城市内涝的情况，所开发的智慧井盖可以实现全城内涝情况的实时反馈，及时通知到城市管理单位。城市管理单位根据反馈的信息将抽水车派到相应的路段，可避免出现人员伤亡、财产损失。本专利技术实施例由硬件系统和软件系统两部分组成，其中：所述硬件系统安装于井盖篦子的排水孔中，用于实现对积水水位的检测和压力信号的采集与传递；所述软件系统用于实现控制系统状态，进行数据处理与信息交互。图1为本专利技术实施例提供的系统硬件结构图，如图1所示，包括：箱体、ZigBee模块、微控制器模块、薄膜压力传感器模块组、天线和电池箱；其中：所述薄膜压力传感器模块组与所述微控制器模块相连接，所述微控制器模块与所述ZigBee模块相连接，所述ZigBee模块与所述天线相连接，通过所述天线将信号发送至述ZigBee基站；所述电池箱分别与所述微控制器模块与所述ZigBee模块相连接，用于向所述微控制器模块与所述ZigBee模块进行供电；所述箱体用于承载所述ZigBee模块、所述微控制器模块、所述薄膜压力传感器模块组、所述天线和所述电池箱。具体地，如图1所示，薄膜压力传感器模块组4与微控制器模块3相连接，微控制器模块3与ZigBee模块2相连接。ZigBee模块2外接天线6，将微控制器模，3以及ZigBee模块2与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于排水井盖的堵塞检测系统，其特征在于，包括：硬件系统和软件系统；其中：/n所述硬件系统安装于井盖篦子的排水孔中，用于实现对积水水位的检测和压力信号的采集与传递；/n所述软件系统用于实现控制系统状态，进行数据处理与信息交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于排水井盖的堵塞检测系统，其特征在于，包括：硬件系统和软件系统；其中：
所述硬件系统安装于井盖篦子的排水孔中，用于实现对积水水位的检测和压力信号的采集与传递；
所述软件系统用于实现控制系统状态，进行数据处理与信息交互。


2.根据权利要求1所述的用于排水井盖的堵塞检测系统，其特征在于，所述硬件系统包括箱体、ZigBee模块、微控制器模块、薄膜压力传感器模块组、天线和电池箱；其中：
所述薄膜压力传感器模块组与所述微控制器模块相连接，所述微控制器模块与所述ZigBee模块相连接，所述ZigBee模块与所述天线相连接，通过所述天线将信号发送至述ZigBee基站；
所述电池箱分别与所述微控制器模块与所述ZigBee模块相连接，用于向所述微控制器模块与所述ZigBee模块进行供电；
所述箱体用于承载所述ZigBee模块、所述微控制器模块、所述薄膜压力传感器模块组、所述天线和所述电池箱。


3.根据权利要求2所述的用于排水井盖的堵塞检测系统，其特征在于，所述薄膜压力传感器模块组包括第一薄膜压力传感器模块和第二薄膜压力传感器模块；
所述第一薄膜压力传感器模块位于所述排水孔上端，用于检测井盖表面积水深度；
所述第二薄膜压力传感器模块位于所述排水孔下端，用于检测下水道是否反水或排水超负荷。


4.根据权利要求2所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文强，高超，王一凡，陈超，郭军衔，刘勇，张悦，刘子凯，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11