一种免维护涵洞水位自动监测和报警装置的制作方法

本技术属于铁路涵洞水位监测，尤其涉及一种免维护涵洞水位自动监测和报警装置。

背景技术：

1、铁路涵洞一般分为交通涵和排洪涵，雨季来临，涵洞中会产生积水，特别是交通涵，积水深度会影响经过涵洞的行人和车辆的安全。

2、现有的涵洞水位监测方式为人工巡检。进入雨季，工务部门安排人员定期巡查，雨量增大时，会加大巡查密度，必要时会指派专人盯守。

3、人工巡检方式存在如下不足之处：工作负荷大、巡检间隔时间长；对于涵洞水位瞬时上涨反应不及时，可能造成严重后果；只对涵洞进行巡检，不掌握上游沟渠、河道水位的变化情况，无法对疏通和抢险工作进行提前预警。因而人工巡检方式不能满足现代铁路建设和运营维护的信息化、智能化的要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种免维护涵洞水位自动监测和报警装置，基于超声波测距仪、温度传感器、触发器、无线网络传输和低功耗控制技术，实现自动感知和监测涵洞、沟渠或河道的水位变化情况，通过无线网络(专网或公网)将测量数据上传给分析平台用于分析涵洞水位及变化趋势，并在水位超出正常范围时自动报警。

2、本实用新型提供了一种免维护涵洞水位自动监测和报警装置，包括超声波测距仪、二级触发器、启动触发器及主机；所述主机包括接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块、温度传感器；

3、所述超声波测距仪安装在涵洞顶部，所述二级触发器安装在洞壁上，所述启动触发器安装在洞壁与地面交界处的洞壁上；

4、所述主机安装在涵洞顶部的外侧；

5、所述超声波测距仪、二级触发器、启动触发器与所述微处理模块连接；所述超声波测距仪用于涵洞、沟渠、河道的水位测量，并将测量数据发送至所述微处理模块；所述启动触发器、二级触发器分别用于触发正常测量和紧急测量；

6、所述微处理模块通过所述接口转换模块与所述无线通信模块连接，用于将测量数据及水位报警信息通过所述无线通信模块发送至远端分析平台；所述温度传感器与所述微处理模块连接，用于测量环境温度；

7、所述供电模块通过所述电源控制模块与所述微处理模块连接，用于为所述超声波测距仪、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、温度传感器提供电源。

8、进一步地，所述超声波测距仪、二级触发器、启动触发器通过数据线及控制线与所述微处理模块连接。

9、进一步地，所述微处理模块通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块连接，所述接口转换模块通过rs485总线与所述无线通信模块连接；所述温度传感器通过数据总线及控制总线与所述微处理模块连接。

10、进一步地，所述供电模块通过电源线与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块通过控制总线与所述微处理模块连接。

11、进一步地，所述供电模块采用一次性电池。

12、进一步地，所述接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块、温度传感器安装于外壳内。

13、借由上述方案，通过免维护涵洞水位自动监测和报警装置，具有如下技术效果：

14、1)能够实现自动在线监测，解决人工巡检的工作负荷大，巡检间隔时间长和危险情况反应不及时等问题。

15、2)通过在上游沟渠、河道安装本装置还能对涵洞的疏通和抢险工作进行提前预警。

16、3)可对水位超范围情况进行自动报警，符合运维工作信息化、智能化的要求。

17、4)采用了低功耗电源控制技术，使本装置可免维护运行5年以上，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。

18、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种免维护涵洞水位自动监测和报警装置，其特征在于，包括超声波测距仪(1)、二级触发器(2)、启动触发器(3)及主机(4)；所述主机(4)包括接口转换模块(41)、微处理模块(42)、无线通信模块(43)、电源控制模块(44)、供电模块(45)、温度传感器(46)；

2.根据权利要求1所述的免维护涵洞水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述超声波测距仪(1)、二级触发器(2)、启动触发器(3)通过数据线及控制线与所述微处理模块(42)连接。

3.根据权利要求1所述的免维护涵洞水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述微处理模块(42)通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块(41)连接，所述接口转换模块(41)通过rs485总线与所述无线通信模块(43)连接；所述温度传感器(46)通过数据总线及控制总线与所述微处理模块(42)连接。

4.根据权利要求1所述的免维护涵洞水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述供电模块(45)通过电源线与所述电源控制模块(44)连接，所述电源控制模块(44)通过控制总线与所述微处理模块(42)连接。

5.根据权利要求1所述的免维护涵洞水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述供电模块(45)采用一次性电池。

6.根据权利要求1所述的免维护涵洞水位自动监测和报警装置，其特征在于，所述接口转换模块(41)、微处理模块(42)、无线通信模块(43)、电源控制模块(44)、供电模块(45)、温度传感器(46)安装于外壳内。

技术总结
本技术涉及一种免维护涵洞水位自动监测和报警装置，包括超声波测距仪、二级触发器、启动触发器及主机；主机包括接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块、温度传感器；超声波测距仪安装在涵洞顶部，二级触发器安装在洞壁上，启动触发器安装在洞壁与地面交界处的洞壁上；主机安装在涵洞顶部的外侧；超声波测距仪、二级触发器、启动触发器与微处理模块连接；微处理模块通过接口转换模块与无线通信模块连接；供电模块通过电源控制模块与微处理模块连接。本技术能自动感知和监测涵洞、沟渠或河道的水位变化情况，通过无线网络将测量数据上传给分析平台用于分析涵洞水位及变化趋势，并在水位超出正常范围时自动报警。

技术研发人员：陈前程,张立达
受保护的技术使用者：北京天佑坦达通信技术有限公司
技术研发日：20221129
技术公布日：2024/1/13