一種在線污水水位檢測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測裝置，尤其涉及一種在線污水水位檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]城市污水系統(tǒng)是城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、防洪排澇的重要基礎(chǔ)設(shè)施，建立城市污水管網(wǎng)水位信息監(jiān)測系統(tǒng)，為城市污水管理者提供實(shí)時(shí)觀察污水管網(wǎng)水位變化、分析污水管網(wǎng)動態(tài)運(yùn)行狀況的管理平臺，已經(jīng)成為現(xiàn)代城市污水管理的緊迫需求，城市污水管每隔幾十米就有一個(gè)連接地面的窨井，如果能夠在窨井內(nèi)連續(xù)自動地測量窨井的水位高度，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心，管理中心也就掌握了污水管內(nèi)水位的實(shí)時(shí)變化情況。由于污水容井內(nèi)的環(huán)境十分惡劣且不能提供電源，傳統(tǒng)的液位檢測設(shè)各如接觸式的磁浮式液位計(jì)、伺服式液位計(jì)、靜壓投入式液位計(jì)等，均因難以解決污水窨井內(nèi)的污水腐蝕、污泥粘附、易在管道養(yǎng)護(hù)時(shí)受損等苛刻條件的影響而無法使用，非接觸式的普通超聲波液位儀則因固有的超聲波發(fā)散角、存在一定的測量自區(qū)、功率消耗較大等因素，也無法在空間狄窄、水位變化很大甚至?xí)蜎]測量裝置、沒有電源的污水窨井內(nèi)應(yīng)用。由于缺乏合適的水位測量裝置，至今仍不得不由專職人員定期或根據(jù)需要采用手工方式測量和記錄水位，污水管網(wǎng)的運(yùn)行管理由于實(shí)時(shí)信息的缺失不得不停留在傳統(tǒng)的管理模式。由于技術(shù)手段的落后，制約了信息化建設(shè)，也阻礙了城市化污水行效管理現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程。而且由于各個(gè)用戶所使用的系統(tǒng)和計(jì)算資源是相互獨(dú)立的，顯示了單個(gè)用戶對信息采集的范圍，有限的計(jì)算資源也使系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過長，導(dǎo)致信息的實(shí)時(shí)性不高，影響對系統(tǒng)情況的判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種成本簡單，響應(yīng)及時(shí)的基于云計(jì)算的城市地下污水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]本發(fā)明包括無線通訊收發(fā)器、微處理器、超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路、超聲波信號處理電路、超聲波換能器、溫度傳感器和壓力傳感器，所述微處理器的輸出端與所述無線通訊收發(fā)器的輸入端連接，所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端與所述微處理器的輸入端連接，所述超聲波信號處理器的數(shù)據(jù)端口與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)端口連接，所述超聲波換能器與所述超聲波信號處理器連接，所述溫度傳感器的輸出端和所述壓力傳感器的輸出端分別與所述微處理器的輸入端連接。
[0006]具體地，所述超聲波信號處理電路包括脈沖信號發(fā)生器、電平交換電路、脈沖升壓發(fā)送電路、回波信號接收器、回波信號放大器、回波信號濾波器和回波信號整形器，所述脈沖信號發(fā)生器的輸入端與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端連接，所述脈沖信號發(fā)生器的輸出端與所述電平交換電路的輸入端連接，所述電平交換電路的輸出端與所述脈沖升壓發(fā)送電路的輸入端連接，所述脈沖升壓發(fā)送電路的輸出端與所述超聲波換能器的輸入端連接，所述超聲波換能器的輸出端與所述回波信號接收器的輸入端連接，所述回波信號接收器的輸出端與所述回波信號放大器的輸入端連接，所述回波信號放大器的輸出端與所述回波信號濾波器的輸入端連接，所述回波信號濾波器的輸出端與所述回波信號整形器的輸入端連接，所述回波信號整形器的輸出端與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸入端連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述壓力傳感器設(shè)置在接近超聲波測量盲區(qū)的位置。
[0008]具體地，所述在線污水水位檢測器包括多個(gè)所述溫度傳感器和所述壓力傳感器。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:
[0010]本發(fā)明能夠有效地整合各區(qū)域的地下污水管網(wǎng)采集信息，從全局實(shí)時(shí)掌握整個(gè)污水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的實(shí)效性，有效識別淤積管段，為制定地下污水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)方案提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0013]如圖1所示，本發(fā)明包括無線通訊收發(fā)器、微處理器、超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路、超聲波信號處理電路、超聲波換能器、溫度傳感器和壓力傳感器，所述微處理器的輸出端與所述無線通訊收發(fā)器的輸入端連接，所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端與所述微處理器的輸入端連接，所述超聲波信號處理器的數(shù)據(jù)端口與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)端口連接，所述超聲波換能器與所述超聲波信號處理器連接，所述溫度傳感器的輸出端和所述壓力傳感器的輸出端分別與所述微處理器的輸入端連接。
[0014]如圖1所示，超聲波信號處理電路包括脈沖信號發(fā)生器、電平交換電路、脈沖升壓發(fā)送電路、回波信號接收器、回波信號放大器、回波信號濾波器和回波信號整形器，所述脈沖信號發(fā)生器的輸入端與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端連接，所述脈沖信號發(fā)生器的輸出端與所述電平交換電路的輸入端連接，所述電平交換電路的輸出端與所述脈沖升壓發(fā)送電路的輸入端連接，所述脈沖升壓發(fā)送電路的輸出端與所述超聲波換能器的輸入端連接，所述超聲波換能器的輸出端與所述回波信號接收器的輸入端連接，所述回波信號接收器的輸出端與所述回波信號放大器的輸入端連接，所述回波信號放大器的輸出端與所述回波信號濾波器的輸入端連接，所述回波信號濾波器的輸出端與所述回波信號整形器的輸入端連接，所述回波信號整形器的輸出端與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸入端連接。
[0015]壓力傳感器設(shè)置在接近超聲波測量盲區(qū)的位置，所述在線污水水位檢測器包括多個(gè)所述溫度傳感器和所述壓力傳感器。
[0016]本發(fā)明的工作流程如下:在超聲波正常測量范圍內(nèi)，微處理器通過超聲波發(fā)送信號處理電路發(fā)送激勵(lì)脈沖能量到超聲波換能器，由超聲波換能器轉(zhuǎn)換成超聲波向水面定向發(fā)射，超聲波到達(dá)水面后反射回超聲波換能器，由超聲波換能器轉(zhuǎn)換成電信號并通過超聲波回波信號處理電路送至微處理器，由微處理器將超聲波從發(fā)出到收到的傳輸時(shí)間差換算成超聲波換能器發(fā)送面到水而的距離，由微處理器通過軟件的智能處理來濾波束發(fā)散引起井壁干擾回波產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)，并剔除不合理的二次回波產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，得出真實(shí)的水位數(shù)值，當(dāng)水位上升至超聲波測量盲區(qū)，微處理器接收數(shù)字壓力傳感器的壓力值輸出，把壓力值換算成水位的高度，未出庫器可以通過無線通訊收發(fā)器及時(shí)將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測中心。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在線污水水位檢測器，其特征在于:包括無線通訊收發(fā)器、微處理器、超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路、超聲波信號處理電路、超聲波換能器、溫度傳感器和壓力傳感器，所述微處理器的輸出端與所述無線通訊收發(fā)器的輸入端連接，所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端與所述微處理器的輸入端連接，所述超聲波信號處理器的數(shù)據(jù)端口與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)端口連接，所述超聲波換能器與所述超聲波信號處理器連接，所述溫度傳感器的輸出端和所述壓力傳感器的輸出端分別與所述微處理器的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線污水水位檢測器，其特征在于:所述超聲波信號處理電路包括脈沖信號發(fā)生器、電平交換電路、脈沖升壓發(fā)送電路、回波信號接收器、回波信號放大器、回波信號濾波器和回波信號整形器，所述脈沖信號發(fā)生器的輸入端與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端連接，所述脈沖信號發(fā)生器的輸出端與所述電平交換電路的輸入端連接，所述電平交換電路的輸出端與所述脈沖升壓發(fā)送電路的輸入端連接，所述脈沖升壓發(fā)送電路的輸出端與所述超聲波換能器的輸入端連接，所述超聲波換能器的輸出端與所述回波信號接收器的輸入端連接，所述回波信號接收器的輸出端與所述回波信號放大器的輸入端連接，所述回波信號放大器的輸出端與所述回波信號濾波器的輸入端連接，所述回波信號濾波器的輸出端與所述回波信號整形器的輸入端連接，所述回波信號整形器的輸出端與所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線污水水位檢測器，其特征在于:所述壓力傳感器設(shè)置在接近超聲波測量盲區(qū)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線污水水位檢測器，其特征在于:所述在線污水水位檢測器包括多個(gè)所述溫度傳感器和所述壓力傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在線污水水位檢測器，包括無線通訊收發(fā)器、微處理器、超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路、超聲波信號處理電路、超聲波換能器、溫度傳感器和壓力傳感器，所述微處理器的輸出端與所述無線通訊收發(fā)器的輸入端連接，所述超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端與所述微處理器的輸入端連接，本發(fā)明能夠有效地整合各區(qū)域的地下污水管網(wǎng)采集信息，從全局實(shí)時(shí)掌握整個(gè)污水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的實(shí)效性，有效識別淤積管段，為制定地下污水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)方案提供數(shù)據(jù)支持。
【IPC分類】G01F23-14, G01F23-296
【公開號】CN104614047
【申請?zhí)枴緾N201310536033
【發(fā)明人】陳亞波, 晏坤
【申請人】四川寶英光電有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月3日