一种窨井液位监测方法与流程

本发明涉及窨井监测技术领域，特别是一种窨井液位监测方法。

背景技术：

在城市中，所有的公共供水、污水渠、电话线、光纤网络都可能透过窨井下的地下通道联结。窨井是其向地面的出口，被窨井盖覆盖。地下管道多是直线的，当需要转向时，在转向位设置窨井，目的是使直线管道不易阻塞，而且易于安装管线。除此之外，为了方便工作及安全，在一定长度的管道上皆会设置窨井，以便进出管道。

在排污工程中，不同设计的窨井可以有不同功能，如跌级窨井、隔沙窨井等。跌级窨井是入水由高处撞上窨井底以消耗动能，能减少出水的动能，适合由高向低排水。隔沙窨井是窨井底部陷下以收集垃圾。

由于受地势的影响，排污管道往往不能安装成完全的直线型，而是根据地面的坡度建设。这样一来，管道内的液位就会根据不同坡度变化而发生变化，导致窨井内的液位发生相应的变化，如遇雨天会出现溢出的情况；再者，管道内如遇阻塞的情况，窨井内的液位也会发生变化；以上情况，都需要实时了解窨井内液位情况。现有的窨井液位监测会出现监测有误差、时差等情况，导致监测不及时、不准确，影响后台数据反馈情况，致使工作人员不能及时了解到窨井内液位的真实情况。

技术实现要素：

为解决上述不足，本发明的目的就是提供一种窨井液位监测方法，优点是能够实时监测窨井液位情况，反馈的数据同步、真实，便于工作人员及时判断出窨井内发生的情况。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有以下步骤：

s1.将超声波传感器置于窨井液面之上，液位传感器置于窨井液面之下；

s2.测量出液位传感器到窨井顶部的距离，并记为已知的l1；

s3.通过超声波传感器测量出其到窨井液面的距离记为l2，通过液位传感器测量出其到窨井液面的距离记为l3；

s4.计算出l1-l3的值，并将该值记为l4；

s5.将l2、l4存放在存储模块内；

s6.控制模块发送指令到存储模块，存储模块接受到指令后将存储的l2、l4通过传输模块传输到控制模块内；

s7.经控制模块处理后的l2、l4输出到lora传输模块；

s8.lora传输模块得到l2、l4后传输到lora数据集中器；

s9.lora数据集中器得到l2、l4后传输到数据中心。

进一步，所述控制模块包括有以下步骤：

s71.对得到的l2、l4进行数据修正；

s72.数据修正后分别判断l2、l4是否超过预设的警戒线值；

s73.如果没有超过预设的警戒线值，则分别上传数据到lora传输模块；如果超过预设的警戒线值，则上传数据到lora传输模块并返回到s71。

进一步，还包括将l2与l4进行比较，判断两者之间的大小。

进一步，还包括计算出l1-l2的值，并将该值记为l5；比较l3与l5的大小。

进一步，比较后的结果存放在存储模块内，并通过显示模块显示出来。

进一步，所述超声波传感器采样频率为1-2小时/次。

进一步，所述液位传感器采样频率为1-5秒/次。

进一步，所述lora传输模块通过无线传输方式将数据传输到lora数据集中器；所述lora数据集中器通过网络传输将数据传输到数据中心。

进一步，超声波传感器数据修正后上传的频率为1-2小时/次。

进一步，液位传感器数据修正后上传的频率为5-15秒/次。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：通过超声波传感器、液位传感器分别对窨井液面进行数据采样，能够更精确的采集到窨井液面的高度，并将采集到的数据处理后发送到数据中心，使后台的工作人员能够及时的了解到窨井液面情况，根据反馈的数据判断出窨井内发生的情况是否属于正常。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为超声波传感器、液位传感器安装示意图；

图2为本发明的示意图；

图3为图2中控制模块的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

如图1至图3所示，固定装置安装在窨井顶部或侧壁上，并利用固定装置将超声波传感器和液位传感器固定起来。

一种窨井液位监测方法包括有以下步骤：

s1.将超声波传感器置于窨井液面之上，液位传感器置于窨井液面之下；

s2.测量出液位传感器到窨井顶部的距离，并记为已知的l1；液位传感器装在金属小球内，用线将金属小球悬挂在固定装置上，将金属小球沉入窨井内并完全淹没金属小球，此时线的长度就为金属小球到窨井顶部的距离l1，或者利用人工测量的方式也行；

s3.通过超声波传感器测量出其到窨井液面的距离记为l2，通过液位传感器测量出其到窨井液面的距离记为l3；通过超声波传感器和液位传感器对窨井液面进行两次监测，从而使监测得到的数据更精确。

此外，由于夏天天气炎热，超声波传感器是位于液面之上的，所以很有可能会有水雾依附在其上，致使会影响超声波传感器的监测效果，此时就可以以液位传感器采样的数据为真实数据做出处理，或确定出超声波传感器采样的数据中的误差值；再者，如果遇到检修情况，其中一个检修、另外一个进行采样，也不会影响到数据采样、传输。

s4.计算出l1-l3的值，并将该值记为l4；该计算为电脑自动计算，因为l1一直是已知的且没有发生任何变化，只有l3为变量；

s5.将l2、l4存放在存储模块内；

s6.当存储模块接收到数据后，控制模块发送指令到存储模块，存储模块接受到指令后将存储的l2、l4通过传输模块传输到控制模块内；在此过程中，电池组持续的为整个模块供电；

s7.经控制模块处理后的l2、l4输出到lora传输模块；

s8.lora传输模块得到l2、l4后传输到lora数据集中器；

s9.lora数据集中器得到l2、l4后传输到数据中心，数据中心内安装有投影屏，传输过来的l2、l4直接投影在屏幕上供后台工作人员实时监测窨井液面高度变化情况。此时的l2和l4即为当前窨井液面高度。并且通过不同传感器利用不同方式(超声波传感器是至上而下，液位传感器是至下而上)来监测窨井液面涨幅情况，能够使监测更精确，避免存在误差。

控制模块包括有以下步骤：

s71.对得到的l2、l4进行数据修正；由于是实时监测，所以隔一段时间就会有新的数据传输过来，因此新的数据到来时将会覆盖前一个数据，这样一来便于后台工作人员观察窨井液面实时情况，防止存在时间间隔；

s72.数据修正后分别判断l2、l4是否超过预设的警戒线值；该警戒线值根据窨井所处不同地形地貌进行预设置，视情况而定。

s73.如果两个均没有超过预设的警戒线值，则分别上传数据到lora传输模块；如果两个或其中一个超过预设的警戒线值，则上传数据到lora传输模块同时返回到s71进行数据修正，直至下一个数据到来之前；这样一来就可以实时监测到窨井液面情况，如果超出了预设的警戒线值会及时的反馈情况，并将该数据进行修正，便于后续工作人员查找，观察；持续的修正和数据的反馈，后台工作人员就能够根据不同的反馈情况制成线性的变化图表，使其更能直观的表达出窨井液面的变化情况。

还包括将l2与l4进行比较，判断两者之间的大小。还包括计算出l1-l2的值，并将该值记为l5；比较l3与l5的大小。比较后的结果存放在存储模块内，并通过显示模块显示出来。如果没有异常情况，l2和l4的值、l3和l5的值应该相等或趋近于相等；但是一旦发生异常情况，比如其中一个传感器发生故障，那么两者的值会有所变化，至此后台工作人员也能根据反馈回来的数据初步判断出故障装置；此外，将以上数据均存放在存储模块内，便于后续调取数据进行分析处理。

超声波传感器采样频率为1小时/次。液位传感器采样频率为1秒/次。超声波传感器数据修正后上传的频率为1小时/次。液位传感器数据修正后上传的频率为5秒/次。由于超声波传感器的成本较高且费电，所以以较长的时间反馈一次数据为优选。液位传感器以较短的时间反馈一次数据，实时更新最新的数据，从而能够及时反馈窨井液面的情况；使监测窨井液面的情况不会出现误差、时差等情况，监测出的数据更精确、更及时。

lora传输模块通过无线传输方式将数据传输到lora数据集中器；lora数据集中器通过网络传输将数据传输到数据中心，从而便于后台工作人员能够及时的了解到窨井液面实时情况。

本实施例通过超声波传感器和液位传感器的不同监测方式来监测窨井液面情况，从而使监测的数据更精确，并且在一个发生异常情况时另一个也能作业，互不影响；此外，实时反馈监测到的数据给后台工作人员，使后台工作人员能够及时监测到窨井液面情况。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。