一种智能防涝预警装置的制作方法

本发明涉及机电技术领域，尤其涉及一种智能防涝预警装置。

背景技术：

随着城市容量扩大，地下管道改造却难以匹配，再加上恶劣暴雨天气，城市内部经常发生不同程度内涝。由于暴雨突发性强，或者部分管道堵塞故障，如果内涝没有及时预警，将造成重大财产损失以及人民安全。目前该领域主要有超声波式水位监测以及浸入式水压监测，通过反射或压力来换算水位，达到预计目的。

以上两种方式目前难以大面积推广，有着各自缺陷。超声波式，优点是可靠性好，数据精确，但成本很高，功耗很大，无论是安装还是后续使用，成本太高，故目前一般在工业上使用，民用上使用较少；浸入式，成本一般，功耗偏高。以上两种方式由于功耗问题，均不适合作为户外独立安装，长期检测。市场需要一种功耗低，安装方便，维护方便，性价比优的技术方案。

技术实现要素：

本发明提供了一种智能防涝预警装置，包括单片机、浸入式压力传感器、浸入式压力开关、数据传输模块，所述浸入式压力开关为多个，所述单片机分别与多个所述浸入式压力开关相连，所述单片机分别与所述浸入式压力传感器、所述数据传输模块相连；多个浸入式压力开关纵向排列，多个浸入式压力开关用于检测不同水位等级，当浸入式压力开关未检测到积水时，所述单片机、所述浸入式压力传感器和所述数据传输模块均处于休眠状态；当浸入式压力开关检测到积水时，那么唤醒单片机，所述单片机控制所述浸入式压力传感器以设定时间频率间断测试水位，并通过数据传输模块定时与服务器进行数据通讯；多个浸入式压力开关被分为多个级别，越高级别的浸入式压力开关检测到积水时，那么唤醒单片机，所述单片机控制所述浸入式压力传感器以增加时间频率间断测试水位，且数据传输模块访问服务器的频率增大。

作为本发明的进一步改进，所述数据传输模块为无线传输模块。

作为本发明的进一步改进，所述无线传输模块包括gprs、nb、lora无线通信功能模块。

作为本发明的进一步改进，该智能防涝预警装置还包括存储器，所述单片机与所述存储器相连，所述存储器用于消防栓基础数据存储以及用户鉴权。

作为本发明的进一步改进，该智能防涝预警装置还包括壳体，所述单片机、所述无线传输模块和所述存储器位于所述壳体内。

作为本发明的进一步改进，所述壳体表面附带条码或者二维码，所述条码或者二维码与所述无线传输模块id绑定，作为智能防涝报警装置唯一身份识别号。

作为本发明的进一步改进，该智能防涝预警装置还包括水下保护管，所述水下保护管与所述壳体相连，所述浸入式压力传感器和多个所述浸入式压力开关安装于所述水下保护管内。

作为本发明的进一步改进，所述浸入式压力开关为三个，三个浸入式压力开关为上、中、下纵向排列。

作为本发明的进一步改进，所述浸入式压力传感器位于下部的浸入式压力开关的下方。

作为本发明的进一步改进，该智能防涝预警装置还包括电池，通过所述电池对所述单片机、所述浸入式压力传感器、所述浸入式压力开关和所述数据传输模块供电。

本发明的有益效果是：本发明利用不同水位压力开关唤醒机制，进入不同监测模式，使得装置功耗得以大幅下降，可以实现长时间工作。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种智能防涝预警装置，包括单片机1、浸入式压力传感器3、浸入式压力开关4、数据传输模块5，所述浸入式压力开关4为多个，所述单片机1分别与多个所述浸入式压力开关4相连，所述单片机1分别与所述浸入式压力传感器3、所述数据传输模块5相连；浸入式压力传感器3用于计量水位，多个浸入式压力开关4纵向排列，多个浸入式压力开关4用于检测不同水位等级，当浸入式压力开关4未检测到积水时，所述单片机1、所述浸入式压力传感器3和所述数据传输模块5均处于休眠状态；当浸入式压力开关4检测到积水时，那么唤醒单片机1，所述单片机1控制所述浸入式压力传感3器以设定时间频率间断测试水位，并通过数据传输模块5定时与服务器进行数据通讯；多个浸入式压力开关4被分为多个级别，越高级别的浸入式压力开关4检测到积水时，那么唤醒单片机1，所述单片机1控制所述浸入式压力传感器3以增加时间频率间断测试水位，且数据传输模块5访问服务器的频率增大。

所述数据传输模块5为无线传输模块，所述无线传输模块包括gprs、nb、lora无线通信功能模块。

该智能防涝预警装置还包括存储器6，所述单片机1与所述存储器6相连，所述存储器6用于消防栓基础数据存储以及用户鉴权。

该智能防涝预警装置还包括壳体，所述单片机1、所述无线传输模块和所述存储器6位于所述壳体内。

所述壳体表面附带条码或者二维码，所述条码或者二维码与所述无线传输模块id绑定，作为智能防涝报警装置唯一身份识别号。

该智能防涝预警装置还包括水下保护管2，所述水下保护管2与所述壳体相连，所述浸入式压力传感器3和多个所述浸入式压力开关4安装于所述水下保护管2内。水下保护管2用于保护浸入式压力传感器3以及浸入式压力开关4，防止异物包围堵塞。

如图2所示，所述浸入式压力开关4为三个，三个浸入式压力开关4为上、中、下纵向排列，位于下部的浸入式压力开关4为低级压力开关41，位于中部的浸入式压力开关4为中级压力开关42，位于上部的浸入式压力开关4为高级压力开关43。

所述浸入式压力传感器3位于低级压力开关41的下方。

该智能防涝预警装置还包括电池，通过所述电池对所述单片机1、所述浸入式压力传感器3、所述浸入式压力开关4和所述数据传输模块5供电。

工作时，当下雨管道积水达到轻微状态，低级压力开关41将启动，唤醒单片机1，以某时间频率间断测试水位，定时与服务器进行通讯；当积水增加到中等状态，中级压力开关42将启动，唤醒单片机1，增加时间频率测试水位，增加访问服务器的频率；当积水增加到严重状态，高级压力开关43将启动，唤醒单片机1，再次增加时间频率测试水位，更加频繁预警服务器。

地下水道作为城市防涝的核心，由于分布广，现有技术方案要么成本很高，且需要布线供电，缺乏实际操作性，无法普及，故目前大部分处于无人监管状态，这给人民生命财产安全带来很大隐患。本发明利用不同水位压力开关唤醒机制，进入不同监测模式，使得装置功耗得以大幅下降，可以实现长时间工作。其所提供的后台数据，也为城市管道智能维护，升级改造提供重要参考依据。

本发明具有如下有益效果：

1.对水位状态分级预警中断，及时报警，体验较好。

2.浸入式压力传感器3不用长期处于工作状态，生命周期以及功耗得以大幅降低。

3.产品可以以小型电池为电源，体积小，便于安装，维护方便，成本较低。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。