排水监测数据采集装置和排水监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及排水技术领域，特别涉及一种排水监测数据采集装置和排水监测系统。


背景技术：

2.随着城镇排水治理项目的实施，对城市地下排水管网监测的需求越显迫切。目前，主要是通过技术人员前往待监测的排水管网，对待勘查的排水管网的水质进行监测，以获得数据数据。
3.但是，现有的监测方法，排水管网监测的效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种排水监测数据采集装置和排水监测系统，旨在解决现有技术中监测方法，排水管网监测的效率较低的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种排水监测数据采集装置，所述装置包括：水质传感器和控制板；其中，
6.所述控制板具有第一接口、控制芯片、通信单元和传感器单元，所述传感器单元与所述控制芯片连接和所述第一接口分别连接，所述控制芯片与所述通信单元连接，所述第一接口与所述水质传感器连接；
7.所述传感器单元，用于通过所述第一接口，从所述水质监测传感器获取水质数据，并将所述水质数据发送给所述控制芯片，所述水质数据是所述水质传感器对待监测排水管网监测获得；
8.所述控制芯片，用于通过所述通信单元，将所述水质数据发送至上位机。
9.可选的，所述控制板还具有电源接口和电源转换单元；
10.所述电源转换单元与所述控制芯片、所述通信单元分别连接、所述传感器单元和所述第一接口分别连接；
11.所述电源转换单元，用于在所述电源接口与供电电源连接时，通过所述电源接口获取电能，并将所述电能转换为所述控制板的工作电源。
12.可选的，所述控制板还具有第二接口和流量传感器，所述第二接口与所述传感器单元、所述流量传感器和所述电源转换单元分别连接；
13.所述传感器单元，还用于通过所述第二接口从所述流量传感器获取流量数据，并将所述流量数据发送给所述控制芯片，所述流量数据是所述流量传感器对所述待监测排水管网监测获得；
14.所述控制芯片，还用于通过所述通信单元，将所述流量数据发送至所述上位机。
15.可选的，所述控制板还具有第三接口和液位传感器，所述第三接口与所述控制芯片、所述液位传感器和所述电源转换单元分别连接；
16.所述传感器单元，还用于通过所述第三接口从所述液位传感器获取液位数据，并
将所述液位数据发送给所述控制芯片，所述液位数据是所述液位传感器对所述待监测排水管网监测获得；
17.所述控制芯片，还用于通过所述通信单元，将所述液位数据发送至所述上位机。
18.可选的，所述控制板还具有第四接口和气体监测传感器，所述第四接口与所述控制芯片、所述液位传感器和所述电源转换单元分别连接；
19.所述传感器单元，还用于通过所述第四接口从所述气体监测传感器获取气体数据，并将所述气体数据发送给所述控制芯片，所述气体数据是所述气体监测传感器对所述待监测排水管网监测获得；
20.所述控制芯片，还用于通过所述通信单元，将所述气体数据发送至所述上位机。
21.可选的，所述控制板还具定时器，所述定时器与所述控制芯片和所述电源转换单元分别连接；
22.所述定时器，用于在预设时间到达时，获得触发信号；
23.所述控制芯片，还用于基于所述触发信号，通过所述第一接口，将采集指令发送至所述水质传感器，以使所述水质传感器对所述待监测排水管网进行监测，获得所述水质数据。
24.可选的，所述控制板还具io控制通道；所述io控制通道与所述电源转换单元、所述第一接口和所述控制芯片分别连接；
25.所述控制芯片，还用于基于所述触发信号，通过io控制通道，利用所述第一接口，将采集指令发送至所述水质传感器，以使所述水质传感器采集所述水质数据。
26.可选的，所述控制板还具有传感器通道，所述传感器通道与所述电源转换单元、所述第一接口和所述传感器单元分别连接；
27.所述传感器单元，还用于通过所述传感器通道，利用所述第一接口从所述水质监测传感器获取所述水质数据。
28.可选的，所述控制板还具存储器，所述存储器与所述控制芯片和所述电源转换单元分别连接；
29.所述控制芯片还用于，将所述水质数据发送至所述存储器；
30.所述存储器，用于存储所述水质数据。
31.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出了一种排水监测系统，所述排水监测系统包括上位机和如上述任一项所述的排水监测数据采集装置。
32.本实用新型技术方案提出了一种排水监测数据采集装置，所述装置包括：水质传感器和控制板；其中，所述控制板具有第一接口、控制芯片、通信单元和传感器单元，所述传感器单元与所述控制芯片连接和所述第一接口分别连接，所述控制芯片与所述通信单元连接，所述第一接口与所述水质传感器连接；所述传感器单元，用于通过所述第一接口，从所述水质监测传感器获取水质数据，并将所述水质数据发送给所述控制芯片，所述水质数据是所述水质传感器对待监测排水管网监测获得；所述控制芯片，用于通过所述通信单元，将所述水质数据发送至上位机。
33.由于，现有的监测方法，需要技术人员前往待监测的排水管网，对待监测的排水管网进行水质检测，以获得水质数据，监测步骤繁琐，监测效率较低。本实用新型的排水监测数据采集装置，直接获取到水质数据，并传输至上位机，技术人员可以通过上位机，直接获
得待监测排水管网的水质数据，不需要前往待监测的排水管网，使得监测步骤较少，监测效率较高。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本实用新型排水监测数据采集装置第一实施例的结构框图；
36.图2为本实用新型排水监测数据采集装置第二实施例的结构框图；
37.图3为本实用新型排水监测数据采集装置第三实施例的结构框图；
38.图4为本实用新型的实施例的排水监测系统的结构框图。
39.附图标号说明：
[0040][0041][0042]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0044]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如
果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0045]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0046]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0047]
参照图1，图1为本实用新型排水监测数据采集装置第一实施例的结构框图，所述装置包括：11水质传感器和12控制板；其中，
[0048]
所述控制板12具有第一接口120、控制芯片122、通信单元123 和传感器单元121，所述传感器单元121与所述控制芯片122连接和所述第一接口120分别连接，所述控制芯片122与所述通信单元123 连接，所述第一接口120与所述水质传感器11连接；
[0049]
所述传感器单元121，用于通过所述第一接口120，从所述水质监测传感器11获取水质数据，并将所述水质数据发送给所述控制芯片123，所述水质数据是所述水质传感器11对待监测排水管网监测获得；
[0050]
所述控制芯片122，用于通过所述通信单元123，将所述水质数据发送至上位机。
[0051]
需要说明的是，水质传感器可以是任何类型的水质传感器，水质传感器的接口通常符合rs485协议；水质传感器设置于待监测排水管网，用于对其进行水质的监测。通常，水质传感器与第一接口通过线缆连接，通信单元为无线通信单元，即控制板可以通过无线通信单元将水质数据(以及下文所提到的其他监测数据)发送给异地的上位机。
[0052]
控制芯片可以是mcu(microcontroller unit，微控制单元)，用于实现本实用新型排水监测数据采集装置的核心功能。
[0053]
上位机通常为终端设备，用于接收排水监测数据采集装置发送的监测数据，并对监测数据进行处理。同时，排水监测数据采集装置还具有其他通信接口，以便于上位机与其进行连接，并对其进行固件导入、固件更新、软件调试和硬件调试(硬件参数的调试)等，例如，通过usb或无线蓝牙等方式，实现对固件的嵌入式软件升级。
[0054]
本实用新型技术方案提出了一种排水监测数据采集装置，所述装置包括：水质传感器和控制板；其中，所述控制板具有第一接口、控制芯片、通信单元和传感器单元，所述传感器单元与所述控制芯片连接和所述第一接口分别连接，所述控制芯片与所述通信单元连接，所述第一接口与所述水质传感器连接；所述传感器单元，用于通过所述第一接口，从所述水质监测传感器获取水质数据，并将所述水质数据发送给所述控制芯片，所述水质数据是所述水质传感器对待监测排水管网监测获得；所述控制芯片，用于通过所述通信单元，将
所述水质数据发送至上位机。
[0055]
由于，现有的监测方法，需要技术人员前往待监测的排水管网，对待监测的排水管网进行水质检测，以获得水质数据，监测步骤繁琐，监测效率较低。本实用新型的排水监测数据采集装置，直接获取到水质数据，并传输至上位机，技术人员可以通过上位机，直接获得待监测排水管网的水质数据，不需要前往待监测的排水管网，使得监测步骤较少，监测效率较高。
[0056]
进一步的，参照图2，图2为本实用新型排水监测数据采集装置第二实施例的结构框图，所述控制板还具有电源接口124和电源转换单元125；
[0057]
所述电源转换单元125与所述控制芯片122、所述通信单元121 分别连接、所述传感器单元123和所述第一接口120分别连接；
[0058]
所述电源转换单元125，用于在所述电源接口124与供电电源连接时，通过所述电源接口124获取电能，并将所述电能转换为所述控制板11的工作电源。
[0059]
供电电源可以是直流电源，也可以是交流电源。通常供电电源的电压与排水监测数据采集装置中检测板的工作电压不同，需要对供电电源的电压进行转换，以获得检测板可用的工作电压。
[0060]
进一步的，参照图3，图3为本实用新型排水监测数据采集装置第三实施例的结构框图，所述控制板12还具有传感器通道1211，所述传感器通道1211与所述电源转换单元125、所述第一接口120和所述传感器单元121分别连接；
[0061]
所述传感器单元121，还用于通过所述传感器通道1211，利用所述第一接口120从所述水质监测传感器11获取所述水质数据。
[0062]
可以理解的是，水质数据是经过传感器通道传输的。将水质传感器与第一接口连接时，检测板即可通过传感器通道接收来自水质传感器的水质数据。
[0063]
进一步的，所述控制板还具有第二接口和流量传感器，所述第二接口与所述传感器单元、所述流量传感器和所述电源转换单元分别连接；
[0064]
所述传感器单元，还用于通过所述第二接口从所述流量传感器获取流量数据，并将所述流量数据发送给所述控制芯片，所述流量数据是所述流量传感器对所述待监测排水管网监测获得；
[0065]
所述控制芯片，还用于通过所述通信单元，将所述流量数据发送至所述上位机。
[0066]
进一步的，所述控制板还具有第三接口和液位传感器，所述第三接口与所述控制芯片、所述液位传感器和所述电源转换单元分别连接；
[0067]
所述传感器单元，还用于通过所述第三接口从所述液位传感器获取液位数据，并将所述液位数据发送给所述控制芯片，所述液位数据是所述液位传感器对所述待监测排水管网监测获得；
[0068]
所述控制芯片，还用于通过所述通信单元，将所述液位数据发送至所述上位机。
[0069]
进一步的，所述控制板还具有第四接口和气体监测传感器，所述第四接口与所述控制芯片、所述液位传感器和所述电源转换单元分别连接；
[0070]
所述传感器单元，还用于通过所述第四接口从所述气体监测传感器获取气体数据，并将所述气体数据发送给所述控制芯片，所述气体数据是所述气体监测传感器对所述待监测排水管网监测获得；
[0071]
所述控制芯片，还用于通过所述通信单元，将所述气体数据发送至所述上位机。
[0072]
参照图3，具体应用中，上述第二接口、第三接口和第四接口均通过传感器通道与传感器单元连接，以使第二接口、第三接口和第四接口与对应的，流量传感器、液位传感器和气体监测传感器连接时，检测板即可通过传感器通道接收来流量数据、液位数据以及气体数据等。不同的传感器可以对应不同的接口；一般而言，一个传感器对应一个接口。
[0073]
在某些实施例中第二接口、第三接口和第四接口也是符合rs485 协议，传感器通道可以对接入的多种监测传感器的数据均可进行传输。
[0074]
在上述实施例中，排水监测数据采集装置还可以采集待监测排水管网的流量数据、液位数据和气体数据，排水监测数据采集装置采集到的数据更加精准和完整。
[0075]
进一步的，参照图3，所述控制板12还具定时器129，所述定时器129与所述控制芯片122和所述电源转换125单元分别连接；
[0076]
所述定时器129，用于在预设时间到达时，获得触发信号；
[0077]
所述控制芯片122，还用于基于所述触发信号，通过所述第一接口120，将采集指令发送至所述水质传感器11，以使所述水质传感器 11对所述待监测排水管网进行监测，获得所述水质数据。
[0078]
需要说明的是，预设时间可以是用户通过上位机设置，并由上位机发送至所述检测板中的定时器。采集指令也可以是用户通过上位机发送的，由检测板存储，并在接收到触发信号时，直接发送至水质传感器。
[0079]
同理，对于流量传感器、液位传感器以及气体监测传感器，其采集监测数据的流程参照上文的描述，均可以是检测板中的控制芯片基于触发信号，将对应的采集指令发送至对应的传感器，进行监测数据的采集。
[0080]
进一步的，参照图3，所述控制板12还具io控制通道1212；所述io控制通道1212与所述电源转换单元125、所述第一接口120和所述控制芯片122分别连接；
[0081]
所述控制芯片122，还用于基于所述触发信号，通过io控制通道1212，利用所述第一接口120，将采集指令发送至所述水质传感器 11，以使所述水质传感器11采集所述水质数据。
[0082]
需要说明的是，控制芯片通过io控制通道发送对应的采集指令，即上文所述的传感器通道和io控制通道均与第一接口连接，分别用于通过第一接口实现监测数据和采集指令的传输。
[0083]
同理，第二接口、第三接口和第四接口也通过io控制通道与控制芯片连接，用于通过io控制通道，发送对应的采集指令。
[0084]
进一步的，参照图3，所述控制板12还具存储器1210，所述存储器1210与所述控制芯片122和所述电源转换单元125分别连接；
[0085]
所述控制芯片122，还用于将所述水质数据发送至所述存储器；
[0086]
所述存储器1210，用于存储所述水质数据。
[0087]
同理，存储器还可以存储控制芯片发送的液位数据、气体数据以及流量数据等。
[0088]
参照图4，图4为本实用新型的实施例的排水监测系统的结构框图，所述排水监测系统包括排水监测数据采集装置100和上位机200。
[0089]
上位机可以是任何类型的终端设备，例如电脑、计算机和平板电脑等。排水监测数
据采集装置包括上述任一实施例所述的结构。排水监测数据采集装置用于对待监测排水管网进行监测。
[0090]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。