一种可在线校准的排水管网动态监测装置及使用方法制造方法及图纸

一种可在线校准的排水管网动态监测装置及使用方法，装置包括液体流速传感器、超声波液位传感器和测深仪，用于检测管道内沉淀上方的液面高度；信号处理单元，分别与超声波液位传感器、液体流速传感器和测深仪对应引脚连接；所述信号处理单元接收到超声波液位传感器、液体流速传感器和测深仪的数据；上位机，与信号处理单元实现数据交互；所述上位机根据超声波液位传感器和测深仪探测到的液体的高度、液面的位置以及输入到上位机内的管道的形状、直径来计算液体的截面积，再根据流体平均速度、流体截面积、时间，求取时间段内的流量值。本申请中可防止流速传感器运动插入到淤泥中影响检测效果，根据管道内状态实时监测准确的数据。数据。数据。

【技术实现步骤摘要】
一种可在线校准的排水管网动态监测装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及排水管网的
，尤其涉及一种可在线校准的排水管网动态监测装置及使用方法。

技术介绍

[0002]排水管网是重要的城市基础设施，然而，目前许多地区的管网系统呈现出规划设计不足、雨污混接、养护管理不善等问题，加之近年来暴雨频发和城市化后不透水地面的增加，许多城市都遭遇了不同程度的内涝灾害，影响正常的城市生活秩序，造成了严重的经济损失，破坏了环境卫生和生态系统。应对内涝不仅需要采取适当的工程措施，更需要从根本上加强排水管网的运行管理。由于地下管网的隐蔽性，传统的管网管理和决策往往基于主观判断，而缺乏有效的监测手段和必要的数据支持。这种管理模式已经无法满足现代化的管理需求。

技术实现思路

[0003]为满足现代化的排水管网的管理需求，本专利技术提出了一种可在线校准的排水管网动态监测装置及使用方法，具体方案如下：
[0004]一种可在线校准的排水管网动态监测装置，包括
[0005]液体流速传感器，用于检测管道内不同位置的液体流速；
[0006]超声波液位传感器和测深仪，用于检测管道内沉淀上方的液面高度和液面在管道内的所在位置；
[0007]信号处理单元，分别与超声波液位传感器、液体流速传感器和测深仪对应引脚连接；所述信号处理单元接收到超声波液位传感器、液体流速传感器和测深仪的数据；
[0008]上位机，与信号处理单元实现数据交互；所述上位机根据超声波液位传感器和测深仪探测到的液体的高度、液面的位置以及输入到上位机内的管道的形状、直径来计算液体的截面积，再根据流体平均速度、流体截面积、时间，求取时间段内的流量值。
[0009]具体地说，所述上位机接收到根据检测到所在位置管道处液体的高度和液面的位置；上位机发送信号处理单元并控制液体流速传感器测量液面的液体流速，根据液体的高度和液面的位置来确定液体内不同位置的流速，所述上位机根据不同位置的流速计算出平均流速。
[0010]具体地说，还包括支撑组件，所述支撑组件包括长度可调的伸缩杆、驱使伸缩杆上下移动设定距离的驱动单元，伸缩杆的可伸出的端部固定液体流速传感器；所述支撑组件还包括将伸缩杆和驱动单元与管道内流体隔离的可伸缩的密封套体，所述驱动单元与信号处理单元连接。
[0011]具体地说，所述液体流速传感器、超声波液位传感器和测深仪位于管道轴线的正上方。
[0012]具体地说，所述液面的位置包括液体正中心位置。
[0013]具体地说，当上位机计算液面和相邻检测点的液体流速差超过设定阈值时，在计算平均流速时删除液面流速的值。
[0014]具体地说，所述信号处理单元和驱动单元设置在管道外的密封罩内中，所述伸缩杆穿过管道，所述密封套上端密封固定在管道上。
[0015]具体地说，还包括与上位机连接的报警单元，当上位机获得的液体流速为负值时，上位机向报警单元发送报警指令，停止计算平均流速。
[0016]使用上述可在线校准的排水管网动态监测装置的方法，包括以下步骤：
[0017]S1、信号处理单元向超声波液位传感器和测深仪发送检测的指令，超声波液位传感器和测深仪将检测到的数据传输到信号处理单元中，信号处理单元将数据处理后上传到上位机，上位机计算出液体的高度、液面的位置，当液面的高度低于设定阈值时，进入步骤S4，否则，根据输入到上位机中的管道形状和直径，计算出当前液面的截面积；
[0018]S2、上位机发送指令给信号处理单元，信号处理单元向液体流速传感器和驱动单元发送工作指令，驱动单元根据步骤S1液面位置和液体的高度，计算出液体流速传感器若干个停留位置，包括液面位置和液体中心位置，获得不同位置的流速，当不同位置的流速差在阈值范围内且流速均为正值时，根据不同位置的流速计算出平均流速，进入步骤S3,否则进入步骤S4；
[0019]S3、信号处理单元根据流速、截面积、时间求取时间段内的流量值；
[0020]S4、当检测出来的流速为负值时，上位机获得数值后，控制报警单元报警，提醒工作人员清除管道内的障碍物；当液面和相邻检测点的液体流速差超过设定阈值时，表示液面存在漂浮物，漂浮物使得表面速度低于正常情况速度，在计算平均流速时删除液面流速的值。
[0021]一种可在线校准的排水管网动态监测装置的实现介质，所述介质存储用于执行上述使用方法的计算机指令。
[0022]本专利技术的有益效果在于：本申请通过在排水管网内设置液体流速传感器、超声波液位传感器和测深仪，超声波液位传感器和测深仪的数据为液体流速传感器的运动距离提供依据，并且防止流速传感器运动插入到淤泥中影响检测效果，可以根据管道内状态实时监测准确的数据。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提出的一种可在线校准的排水管网动态监测装置的结构图。
[0024]图2为本专利技术提出的一种可在线校准的排水管网动态监测装置管网示意图。
[0025]图3为本专利技术提出的一种可在线校准的排水管网动态监测装置的使用方法流程图。
[0026]1、液体流速传感器；2、支撑组件；21、伸缩杆；22、驱动单元；23、密封套体；3、超声波液位传感器；4、测深仪；5、信号处理单元；6、上位机；7、报警单元；8、密封罩；9、管道；10、障碍物；11、淤泥
具体实施方式
[0027]如图1
‑
2所示，一种可在线校准的排水管网动态监测装置，包括液体流速传感器1、
支撑组件2、超声波液位传感器3、测深仪4、报警单元7、信号处理单元5、上位机6。
[0028]液体流速传感器1用于检测管道9内不同位置的液体流速；
[0029]支撑组件2包括长度可调的伸缩杆21、驱使伸缩杆21上下移动设定距离的驱动单元22，支撑组件2的驱动单元22和伸缩杆21的一端固定在管道9中轴线的正上方，伸缩杆21的另一端固定液体流速传感器1；所述支撑组件2还包括将伸缩杆21和驱动单元22与管道9内流体隔离的可伸缩的密封套体23；
[0030]超声波液位传感器3和测深仪4用于检测管道9内沉淀上方的液面高度；超声波液位传感器3和测深仪4的数据为液体流速传感器1的运动距离提供依据，并且防止液体流速传感器1运动插入到淤泥11中影响检测效果，可以根据管道9内状态，实时监测准确的数据。
[0031]报警单元7，用于报警通知工作人员；
[0032]信号处理单元5，分别与超声波液位传感器3、液体流速传感器1、测深仪4、驱动单元22对应引脚连接；所述信号处理单元5接收到超声波液位传感器3、液体流速传感器1和测深仪4的数据，并控制驱动单元22工作；
[0033]上位机6，与信号处理单元5通过云端实现数据交互，并与报警单元7连接；
[0034]所述上位机6接收到根据检测到所在位置管道9处液体的高度和液面的位置；所述信号处理单元5接收到上位机6的信号后向驱动单元22发送指令，控制驱动单元22控制伸缩杆21伸缩，上位机6发送信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可在线校准的排水管网动态监测装置，其特征在于，包括液体流速传感器，用于检测管道内不同位置的液体流速；超声波液位传感器和测深仪，用于检测管道内沉淀上方的液面高度和液面在管道内的所在位置；信号处理单元，分别与超声波液位传感器、液体流速传感器和测深仪对应引脚连接；所述信号处理单元接收到超声波液位传感器、液体流速传感器和测深仪的数据；上位机，与信号处理单元实现数据交互；所述上位机根据超声波液位传感器和测深仪探测到的液体的高度、液面的位置以及输入到上位机内的管道的形状、直径来计算液体的截面积，再根据流体平均速度、流体截面积、时间，求取时间段内的流量值。2.根据权利要求1所述的一种可在线校准的排水管网动态监测装置，其特征在于，所述上位机接收到根据检测到所在位置管道处液体的高度和液面的位置；上位机发送信号处理单元并控制液体流速传感器测量液面的液体流速，根据液体的高度和液面的位置来确定液体内不同位置的流速，所述上位机根据不同位置的流速计算出平均流速。3.根据权利要求1所述的一种可在线校准的排水管网动态监测装置，其特征在于，还包括支撑组件，所述支撑组件包括长度可调的伸缩杆、驱使伸缩杆上下移动设定距离的驱动单元，伸缩杆的可伸出的端部固定液体流速传感器；所述支撑组件还包括将伸缩杆与管道内流体隔离的可伸缩的密封套体，所述驱动单元与信号处理单元连接。4.根据权利要求3所述的一种可在线校准的排水管网动态监测装置，其特征在于，所述液体流速传感器、超声波液位传感器和测深仪位于管道轴线的正上方。5.根据权利要求2所述的一种可在线校准的排水管网动态监测装置，其特征在于，所述液面的位置包括液体正中心位置。6.根据权利要求2所述的一种可在线校准的排水管网动态监测装置，其特征在于，当上位机计算液面和相邻检测点的液体流速差超过设定阈值时，在计算平均流速时删除液面流速的值。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：武今巾，何巍伟，马研，席绪昭，
申请(专利权)人：合肥中科国禹智能工程有限公司，
类型：发明
国别省市：