一种基于雨水井盖的内涝监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于雨水井盖的内涝监测系统，属于防洪防涝技术领域。

背景技术：

由于大部分城市水文、地理、气象等数据尚不完备，致使内涝监测结果精度低，可靠性差，误差大。同时，内涝监测模型中需要的来自自动雨量站监测的降水信息，由于采样时间间隔长，瞬时性差，不能实时反应暴雨时造成的内涝现况。

目前我国内涝问题的治理也只是针对积水点的研究，而忽略了对整个排水系统的研究，无法有效地解决当前问题。针对目前城市内涝管理方面存在的突出问题，借助数字化管理的手段来实现城市内涝防治远程实时管理，提高城市内涝管理的针对性和精确性是城市内涝防治管理工作的必然要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于雨水井盖的内涝监测系统，大大节省经费、人力，改善了监控点器材易被盗的情况，实现了自动化、持续性、有效性的内涝监控目标。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于雨水井盖的内涝监测系统，其特征是，包括雨水井盖，所述雨水井盖上设有贯穿雨水井盖的入水孔，所述雨水井盖底部设有水流量传感器、GPRS模块和电箱，所述水流量传感器的入水口正对入水孔下方，所述水流量传感器与GPRS模块相连接，并且所述水流量传感器和GPRS模块分别与电箱中的电路相连接 。

进一步地，所述水流量传感器包括铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件，所述铜阀体安装在底板上，并且与雨水井盖连接，所述水流转子组件位于铜阀体入水口处，所述稳流组件位于铜阀体水流流通的中部，所述霍尔元件置于铜阀体侧壁内。

进一步地，所述入水孔的底部安装有滤网。

进一步地，所述电箱与水流量传感器、GPRS模块连接的电路外设有密封包裹层。

进一步地，所述雨水井盖底部设有与水流量传感器、GPRS模块、电箱焊接的支架。

进一步地，所述电箱内设置有智能电路和锂电池。

进一步地，所述雨水井盖的材质为球墨铸铁。

进一步地，所述入水孔为椭圆孔。

本实用新型所达到的有益效果：

1.以往用于监测城市内涝的监测站点造价昂贵，极容易丢失，所以之前布控的内涝监测系统往往不了了之。本实用新型以雨水井盖为基础，利用市政规划中雨水井常处于易积水点处的特点，节省了监控点的建造费用，内置的GPRS模块，具有定位功能，可由上位监测计算机追踪，改善了监控点器材易被盗的情况。

2.本实用新型使用GPRS模块，通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，投入小的同时得到的用户数据速率相当可观。同时，由于不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，连接及传输都更方便容易。

3.本实用新型使用的GPRS模块与其上位监测计算机群，组成了城市内涝在线监控与信息服务数字化系统，进一步形成城市防洪排涝和排水管网的综合监管平台。借助该系统，相关防洪排涝部门可以全面掌握城市排水及内涝现状、及时采取防洪排涝措施，可实现城市内涝的全方位监控和全局化管理。

4.本实用新型由上位监测计算机绘制出各（设备 ID）设备地点的“实时流量—时间”二维柱状图（以圆柱底面圆心的位置为时间值，圆柱高为实时流量）。从“实时流量—时间”图上的某一流量大于预设阈值A的点开始，流量值沿“实时流量—时间”图，连续且都大于预设阈值A。当持续时间超过预设时间B时。上位监测计算机发出预警信号。（由于各地地理条件不一，发生内涝时的积水深度不一，须经过水量平衡法或径流系数法确定。故系统默认A=0.01m³/s，B=30s，且可自由设定）。原理简单，实践性强。能实时反映各监测点雨水井的过水情况，并及时发现雨水井堵塞的问题，消除隐患。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型部分细节图；

图3为水流传感器的细节图；

图4为各监测点的监测情况示意图及箭头处的“实时流量—时间”二维柱状图。

图中，1、雨水井盖，2、入水孔，3、水流量传感器，4、GPRS模块，5、电箱，6、监测点，7、监测点的“实时流量—时间”二维柱状图，8、监测区域俯视图，9、铜阀体，10、水流转子组件，11、稳流组件，12、霍尔元件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图4所示，一种基于雨水井盖的内涝监测系统，包括雨水井盖1，所述雨水井盖1上设有贯穿雨水井盖1的入水孔2，所述入水孔2为椭圆孔，所述入水孔2的底部安装有滤网，防止杂物通过入水孔正下方的水流量传感器3。

所述雨水井盖1底部设有水流量传感器3、GPRS模块4和电箱5，所述水流量传感器3的入水口正对入水孔2下方，所述水流量传感器3与GPRS模块4相连接，并且所述水流量传感器3和GPRS模块4分别与电箱5中的电路相连接 。

所述雨水井盖1的材质为球墨铸铁，底部设有与水流量传感器3、GPRS模块4、电箱5焊接的支架，所述电箱5内设置有智能电路和锂电池。所述电箱5与水流量传感器3、GPRS模块4连接的电路外设有密封包裹层。

所述水流量传感器3包括铜阀体9、水流转子组件10、稳流组件11和霍尔元件12，所述铜阀体9安装在底板上，并且与雨水井盖连接，所述水流转子组件10位于铜阀体9入水口处，所述稳流组件11位于铜阀体9水流流通的中部，所述霍尔元件12置于铜阀体9侧壁内。

使用方法：

1、将电箱5内电源打开，确认GPRS模块4、水流量传感器3处于工作状态，监控系统显示屏上显示监控区域地图、模拟城市内涝监测点、控制设备位置等，并可通过投影仪投影到显示屏幕上。调度管理中心全天收集来自各个内涝监测点及控制设备的数据，将其存储在数据库中，并在地图相应的位置显示实时的水位、流量及设备工况等参数，相关防洪排涝工作人员可以直观地了解到城市内涝监测点的状况。

2、地面积水后，积水将由入水孔2流入雨水井，同时流过水流量传感器3入水口。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小为a，记录此时流量值对应的时间值b，并通过GPRS模块4，将“实时流量—时间”信息发向上位监测计算机。

3、由上位监测计算机绘制出各（设备 ID）设备地点的“实时流量—时间”二维柱状图（以圆柱底面圆心的位置为时间值，圆柱高为实时流量）。从“实时流量—时间”图上的某一流量大于预设阈值A的点开始，流量值沿“实时流量—时间”图，连续且都大于预设阈值A。当持续时间超过预设时间B时，上位监测计算机发出预警信号。（由于各地地理条件不一，发生内涝时的积水深度不一，须经过水量平衡法或径流系数法确定。故系统默认A=0.01m³/s，B=30s，且可自由设定）。系统接收到预计信号后，监控系统显示屏上自动弹出报警提示框，使防洪排涝工作人员可以及时了解内涝监测点的状况。当报警发生时和恢复时，监控系统通过 GPRS系统发送短信或电子邮件将报警信息通知相关防洪排涝工作人员，调度管理中心的防洪排涝工作人员也可以人工对报警信息进行发布。报警信息应当包括它的设备 ID、设备地点、设备名称、报警描述、报警产生时间、报警消除时间、当前状态及当前值等。每次报警信息都应存储在数据库中，报警记录以表格的形式显示出来，从终端计算机上可以查询所有的报警记录，并且可以打印所有报警记录。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。