非接触式的水位探测器及水位探测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水位探测领域，特别涉及一种非接触式的水位探测器及水位探测方法。
【背景技术】
[0002]近年来，我国受极端天气的影响，各地均暴雨频发，城市内涝问题日益严重，很多城市在下暴雨的时候出现道路被淹、车库进水等非常严重的情况。在2012年，北京的一次暴雨中就有5辆车被淹，其中一名私家车主死亡，浙江和广州等地也出现地下车库被淹的情况，导致物业和私家车主受损严重，保险行业更是趁机推出了相关的保险业务。
[0003]在城市排水系统无法快速解决内涝问题的情况下，对可能存在的淹水地区进行及时的监控和预警就显得十分重要。对发出预警的地区可以及时疏导交通，及时通知业主，避免灾难再次发生。在经济高速发展的今天，城市内涝问题严重影响城市形象，各地政府也开始积极解决这个问题，大力建设排水、监测和报警系统，使得能够在第一时间预防灾害的发生。
[0004]目前采用的水位探测系统均为接触式，当出现暴雨和淹水等情况时，接触式水位探测系统的探头被长期浸泡在水中，容易引起探头生锈、损坏等情况，导致水位探测不准确，降低了产品的使用寿命和可靠性。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术接触式水位探测系统的探头长期浸泡于水中导致探测不准确、产品寿命减短等的缺陷，提供一种水位探测准确、可靠性高的非接触式的水位探测系统及水位探测方法。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0007]—种非接触式的水位探测器，其特点在于，包括一超声波探头、一控制单元以及一远程通信模块，
[0008]该超声波探头用于读取水位数据，并将该水位数据传送至该控制单元；
[0009]该控制单元用于判断该水位数据是否超过预设阈值，并在判断的结果为是时向该远程通信模块发送一报警信号；
[0010]该远程通信模块用于将该报警信号发送出去；
[0011]该控制单元还用于将当前水位数据传输至该远程通信模块；
[0012]该远程通信模块还用于将该当前水位数据发送出去。
[0013]本方案中，超声波探头可以安装在地道、车库等的顶部，可以减少布线成本和人为破坏，同时避免了探头浸泡在水中引起的生锈等情况。远程通信模块可以将报警信号和当前水位数据发送至外部的服务器，用户能够从服务器监测到水位数据是否超过预设阈值，还能监测到当前水位数据，便于及时采取排水和预警等操作，能够有效避免道路和车库等地点被淹的情况。其中，该外部的服务器能够接收数据、显示数据以及发送数据等。
[0014]其中，预设阈值可以根据具体安装超声波探头的地点能够容纳水量的程度来设置，也可以根据排水等相关部门的要求来设置。控制单元可以包括单片机、DSP(数字信号处理)芯片或者ARM (—种微处理器)芯片等。
[0015]较佳地，该水位探测器还包括一电源供电模块，该电源供电模块用于向该超声波探头、该控制单元以及该远程通信模块供电。
[0016]较佳地，该水位探测器还包括一电源控制模块，该控制单元还用于通过控制该电源控制模块来接通或断开该远程通信模块的电源和该超声波探头的电源，以实现开启或关断该远程通信模块和该超声波探头。
[0017]本方案中，电源控制模块串联于远程通信模块和超声波探头与电源供电模块之间，控制单元通过控制电源控制模块来控制远程通信模块和超声波探头的电源接通或断开，从而实现控制远程通信模块和超声波探头开启或关断。
[0018]较佳地，该控制单元还用于每隔一第一时间段开启该超声波探头，以及判断该水位数据是否超过预设阈值，并在判断的结果为是时开启该远程通信模块，在判断的结果为否时关断该超声波探头。
[0019]较佳地，该控制单元还用于每隔一第二时间段开启该远程通信模块。
[0020]较佳地，该控制单元还用于判断该远程通信模块是否接收到该报警信号的反馈命令，并在判断的结果为是时关断该远程通信模块和该超声波探头，在判断的结果为否时开启该远程通信模块；
[0021]该控制单元还用于判断该远程通信模块是否接收到该当前水位数据的反馈命令，并在判断的结果为是时向该远程通信模块发送一反馈信号，在判断的结果为否时关断该远程通信模块；
[0022]该远程通信模块还用于在接收到该反馈信号时将该当前水位数据的反馈命令传输至该控制单元。
[0023]本方案中，远程通信模块将报警信号和当前水位数据发送至外部的服务器，该外部的服务器可以向该远程通信模块发送该报警信号的反馈命令和该当前水位数据的反馈命令，也可以不发送反馈命令。具体地，是否发送反馈命令可以通过人为操作外部的服务器来设置或者系统自动设置。
[0024]本发明还提供一种水位探测方法，其特点在于，利用如上所述的水位探测器实现，该水位探测方法包括一探测报警方法和一探测监控方法，
[0025]该探测报警方法包括以下步骤:
[0026]Sn、该超声波探头读取水位数据，并将该水位数据传送至该控制单元；
[0027]S12、该控制单元判断该水位数据是否超过预设阈值，若是，进入步骤S13，若否，则结束流程；
[0028]S13、该控制单元向该远程通信模块发送报警信号；
[0029]S14、该远程通信模块将该报警信号发送出去；
[0030]该探测监控方法包括以下步骤:
[0031]S21、该控制单元将当前水位数据传输至该远程通信模块；
[0032]S22、该远程通信模块将该当前水位数据发送出去。
[0033]本方案中，探测报警方法和探测监控方法是并行执行的。探测报警方法用于在水位数据超过预设阈值时发出报警，探测监控方法用于主动上报当前水位数据。本发明的水位探测方法包括探测报警方法和探测监控方法，不仅能够在水位超过预设阈值时及时报警，还能主动上报当前水位数据，使得远端或服务器端的用户能够实时监控水位。
[0034]较佳地，该水位探测器还包括电源控制模块，该控制单元通过控制该电源控制模块来接通或断开该远程通信模块的电源和该超声波探头的电源，以实现开启或关断该远程通信模块和该超声波探头，该探测报警方法的步骤S11之前还包括步骤S 10,并将步骤S12替换为步骤S12’，将步骤S13替换为步骤S 13’，步骤S14之后还包括步骤S 15’，
[0035]S1。、每隔第一时间段开启该超声波探头；
[0036]S12'该控制单元判断该水位数据是否超过预设阈值，若是，则进入步骤S13’，若否，则进入步骤S15’ ;
[0037]S13’、开启该远程通信模块，该控制单元向该远程通信模块发送报警信号；
[0038]S15 ’、关断该超声波探头。
[0039]本方案中，控制单元周期性地开启超声波探头，能够有效降低功耗，节省电量。其中，第一时间段的值可以任意设置，例如当水位数据接近预设阈值时，可以将第一时间段设为较小的值，当水位数据远低于预设阈值时，可以将第一时间段设为较大的值。
[0040]较佳地，该探测监控方法的步骤S21之前还包括以下步骤，
[0041]S2。、每隔第二时间段开启该远程通信模块。
[0042]本方案中，控制单元定期开启远程通信模块，周期性地主动上报当前水位数据。同样，第二时间段的值也可以任意设置。
[0043]较佳地，该探测报警方法的步骤S14和步骤S 15’之间还包括以下步骤，
[0044]S141、该控制单元判断该远程通信模块是否接收到该报警信号的反馈命令，若是，则进入步骤S142，若否，则进入步骤S13’ ；
[0045]S142,关断该远程通信模块；
[0046]该探测监控方法的步骤S22之后还包括以下步骤，
[0047]S23、该控制单元判断该远程通信模块是否接收到该当前水位数据的反馈命令，若是，则进入步骤S24，若否，则进入步骤S26;
[0048]S24、该控制单元向该远程通信模块发送反馈信号；
[0049]S25、该远程通信模块将该当前水位数据的反馈命令传输至该控制单元；
[0050]S26、关断该远程通信模块。
[0051]本方案中，当远程通信模块将报警信号发送出去时，控制单元判断该远程通信模块是否接收到反馈命令，若是，则关断该远程通信模块，若否，则开启该远程通信模块继续发送报警信号。
[0052]当远程通信模块将当前水位数据发送出去时，控制单元判断该远程通信模块是否接收到反馈命令，若是，则该远程通信模块将该当前水位数据的反馈命令传输至该控制单元，控制单元根据反馈命令执行相应的操作，若否，则关断该远程通信模块。
[0053]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0054]本发明的积极进步效果在于:
[0055](I)与现有接触式的水位探测器相比，本发明通过利用超声波探头探测水位，使得探测准确，可靠性高，同时有效避免了探头浸泡在水中引起的生锈等情况，延长了水位探测器的使用寿命；
[0056](2)与现有水位探测方法相比，本发明通过增加远程通信模块，使得在水位数据超过预设阈值时能够及时发出报警，同时还能主动上报当前水位数据，便于用户及时采取排水等操作，有效避免了道路和车库等地点被淹的情况。
【附图说明】
[0057]图1为本发明实施例的非接触式的水位探测器的结构框图。
[0058]图2为本发明实施例的探测报警方法的流程图。
[0059]图3为本发明实施例的探测监控方法的流程图。