一种雨水口快排报警反馈系统的制作方法

本发明涉及雨水口智能系统领域，具体是一种雨水口快排报警反馈系统。

背景技术：

目前，大多数城市在强降雨时，一般依靠水泵抽水的方式将路面积水排入雨水口。这种方式不仅费时费力，并且无法对行人和车辆进行信息预警。而有的城市基于海绵城市技术，可提高雨水的再利用率，对强降雨造成的洪涝灾害具有一定作用，但其存在成本高的缺点，并且海绵城市技术主要目的是实现雨水的再利用，并不具备加快雨水口排水速度和雨水口水位信息预警的功能。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种雨水口快排报警反馈系统，以解决现有技术不具备雨水口加速排水和水位预警功能的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种雨水口快排报警反馈系统，所述雨水口与地下的排水干管连通，其特征在于：包括置于雨水口附近地面或区域中的plc系统、电源、gps模块、电机控制电路、警报灯控制电路，还包括叶轮、电机、第一电极片、第二电极片、第三电极片、警报灯，其中叶轮和电机设置于排水干管与雨水口连通处，且叶轮固定于电机的输出轴，由电机驱动叶轮转动，第一电极片设置于排水干管内并位于叶轮下方位置，第二电极片设置于雨水口内并位于叶轮上方位置，第三电极片设置于雨水口内并位于第二电极片上方位置，警报灯露出至雨水口附近地面上方；

所述电源分别与电机控制电路、电机、第一电极片、第二电极片电连接构成回路，回路中由第一电极片、第二电极片及第一电极片、第二电极片之间的水介质构成开关，回路中电源通过开关和电机控制电路向电机供电，由开关控制电源和电机之间连通或断开；

所述电源还分别与警报灯控制电路、警报灯、第一电极片、第三电极片电连接构成回路，回路中由第一电极片、第三电极片及第一电极片、第三电极片之间的水介质构成开关，回路中电源通过开关和警报灯控制电路向警报灯供电，由开关控制电源和警报灯之间连通或断开；

所述plc系统由cpu、信号模块、通讯模块构成，所述gps模块与cpu的信号端口连接，信号模块连接cpu的信号端口，通讯模块连接cpu的通讯端口以实现cpu与外部的通讯，cpu通过信号模块与电机控制电路、警报灯控制电路控制连接，cpu还通过信号模块分别与电源向电机供电的回路、电源向警报灯供电的回路连接，以采集回路中的电信号。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：所述电机控制电路包括三极管t1、t2、t3，三极管t1的基极通过电阻r1与第二电极片连接，三极管t1的集电极与一个电阻r2的一端连接，三极管t2的集电极与一个电阻r3的一端连接，三极管t3的集电极与电机m的一端连接，第一电极片、电阻r2另一端、电阻r3另一端、电机m另一端共接至电源bt的正极，三极管t1的发射极与三极管t2的基极连接，三极管t2的发射极与三极管t3的基极连接，三极管t1的基极还连接至一个电容c1的一端，电容c1的另一端、三极管t3的发射极共接至电源bt负极。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：所述警报灯控制电路包括三极管t4，三极管t4的基极与一个电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与第三电极片连接，三极管t4的发射极与电源bt负极连接，三极管t4的集电极与警报灯l1一端连接，警报灯l1另一端、第一电极片共接至电源bt正极。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：所述plc系统中，信号模块包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，模拟量输入模块的输出端连接cpu的模拟量输入端口，模拟量输出模块的输入端连接cpu的模拟量输出端口。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：电机控制电路、警报灯控制电路中分别具有开关器件，plc系统中模拟量输出模块的输出端分别与电机控制电路、警报灯控制电路中的开关器件连接，由plc系统中cpu通过模拟量输出模块向开关器件发送模拟信号，以控制电机控制电路、警报灯控制电路的工作。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：还包括流速传感器，流速传感器设置在雨水口中，流速传感器与plc系统中的模拟量输入模块的输入端连接，流速传感器采集的信号经模拟量输入模块送入plc系统的cpu。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：所述plc系统中，模拟量输入模块的输入端还通过导线分别电连接电源向电机供电的回路、电源向警报灯供电的回路，电源向电机供电的回路、电源向警报灯供电的回路连通时产生的电信号经模拟量输入模块送入plc系统的cpu。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：所述plc系统中通讯模块为wifi模块。

所述的一种雨水口快排报警反馈系统，其特征在于：多个地理位置接近的雨水口共用一个plc系统，即plc系统与对应地理范围内的各个电机控制电路、警报灯控制电路、流速传感器、电源向电机供电的回路、电源向警报灯供电的回路电连接；由于流速传感器发射信号微弱，plc系统中还设有信号放大器，流速传感器与信号放大器输入端连接，信号放大器输出端与模拟量输入模块的输入端连接。

本发明中，当水位漫过第一电极片、第二电极片之间的空间时，第一电极片、第二电极片之间由于水介质的导电性而导通，首先电源通过电机控制电路向电机通电，电机带动叶轮转动，实现将雨水口中雨水加速排入排水干管的功能。同时电机上电时电源向电机供电的回路中产生电信号，电信号送入plc系统，plc系统中产生相应数据送入外部网络，市政监控平台得到数据即可得知各个雨水口中电机为工作状态。

当水位漫过第一电极片、第三电极片之间的空间时，第一电极片、第三电极片之间导通，电源通过警报灯控制电路向警报灯供电，能够对雨水井附近行人或车辆起到警示提醒作用。同时警报灯上电时电源向警报灯供电的回路中产生电信号，电信号送入plc系统，plc系统中产生相应数据送入外部网络，市政监控平台得到数据即可得知各个雨水口中水位达到警戒水位。

本发明中，流速传感器检测的信号送入plc系统中，plc系统中产生相应数据送入外部网络，市政监控平台得到数据即可根据流速大小判断雨水口是否通畅。

与现有技术相比，本发明不仅可在水位到达适当位置时，自动实现雨水口向排水干管的加速排水功能，并且在水位到达警戒水位时，能够起到预警提示功能。并且本发明结构简单，易于实现，成本较低，产生的网络通讯数据较少，具有通讯效率高的优点。

附图说明

图1是本发明结构示意图。、

图2是本发明电机与警报灯原理示意图。

图3是本发明电机控制电路图。

图4是本发明警报灯控制电路图。

图5是本发明plc系统的结构框图。

图6是本发明信号放大器原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种雨水口快排报警反馈系统，雨水口1与地下的排水干管2连通，包括置于雨水口1附近地面中的plc系统3、电源5、gps模块6、电机控制电路7、警报灯控制电路8，还包括叶轮9、电机10、第一电极片11、第二电极片12、第三电极片13、警报灯14，其中电极片均为铁片，叶轮9和电机10设置于排水干管2与雨水口1连通处，电机10选用防水电机，电机10可嵌入墙面内，叶轮9固定于电机10的输出轴，由电机10驱动叶轮9转动，第一电极片11设置于排水干管2内并位于叶轮9下方位置，第二电极片12设置于雨水口1内并位于叶轮9上方位置，第三电极片13设置于雨水口1内并位于第二电极片12上方位置，警报灯14露出至雨水口1附近地面上方；

电源5分别与电机控制电路7、电机10、第一电极片11、第二电极片12电连接构成回路，回路中由第一电极片11、第二电极片12及第一电极片11、第二电极片12之间的水介质构成开关，回路中电源5通过开关和电机控制电路7向电机10供电，由开关控制电源5和电机10之间连通或断开；

电源5还分别与警报灯控制电路8、警报灯14、第一电极片11、第三电极片13电连接构成回路，回路中由第一电极片11、第三电极片13及第一电极片11、第三电极片13之间的水介质构成开关，回路中电源5通过开关和警报灯控制电路8向警报灯14供电，由开关控制电源5和警报灯14之间连通或断开；

plc系统3由cpu、信号模块、通讯模块构成，gps模块6与cpu的信号端口连接，信号模块连接cpu的信号端口，通讯模块为wifi模块，通讯模块连接cpu的通讯端口以实现cpu与外部的通讯，cpu通过信号模块与电机控制电路7、警报灯控制电路8控制连接，cpu还通过信号模块分别与电源5向电机10供电的回路、电源5向警报灯14供电的回路连接，以采集回路中的电信号。

如图2、图3所示，电机控制电路7包括三极管t1、t2、t3，三极管t1的基极通过电阻r1与第二电极片连接，三极管t1的集电极与一个电阻r2的一端连接，三极管t2的集电极与一个电阻r3的一端连接，三极管t3的集电极与电机m的一端连接，第一电极片、电阻r2另一端、电阻r3另一端、电机m另一端共接至电源bt的正极，三极管t1的发射极与三极管t2的基极连接，三极管t2的发射极与三极管t3的基极连接，三极管t1的基极还连接至一个电容c1的一端，电容c1的另一端、三极管t3的发射极共接至电源bt负极。

如图2、图4所示，警报灯控制电路8包括三极管t4，三极管t4的基极与一个电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与第三电极片连接，三极管t4的发射极与电源bt负极连接，三极管t4的集电极与警报灯14一端连接，警报灯14另一端、第一电极片共接至电源bt正极。

如图5所示，plc系统3中，cpu选用cpu319-3pn/dp，信号模块包括sm331模拟量输入模块和sm332模拟量输出模块，此外plc系统3自带电源模块ps307(5a)，plc系统3中cpu还连接有接口模块im360与im361，以实现系统的扩展。

电机控制电路7、警报灯控制电路8中分别具有开关器件，plc系统3中模拟量输出模块的输出端分别与电机控制电路7、警报灯控制电路8中的开关器件连接，由plc系统3中cpu通过模拟量输出模块向开关器件发送模拟信号，以控制电机控制电路7、警报灯控制电路8的工作。

本发明还包括流速传感器4，流速传感器4设置在雨水口1中，流速传感器4与plc系统3中的模拟量输入模块的输入端连接，流速传感器4采集的信号经模拟量输入模块送入plc系统3的cpu。

本发明中，plc系统3中，模拟量输入模块的输入端还通过导线分别电连接电源5向电机10供电的回路、电源5向警报灯14供电的回路，电源5向电机10供电的回路、电源5向警报灯14供电的回路连通时产生的电信号经模拟量输入模块送入plc系统3的cpu。

本发明中，多个地理位置接近的雨水口共用一个plc系统3，即plc系统3与对应地理范围内的各个电机控制电路、警报灯控制电路、流速传感器、电源向电机供电的回路、电源向警报灯供电的回路电连接；由于流速传感器4发射信号微弱，plc系统3中还设有信号放大器，流速传感器4与信号放大器输入端连接，信号放大器输出端与模拟量输入模块的输入端连接。如图6所示，本发明中信号放大器采用反相放大器，反相放大器的反相输入端通过电阻r连接流速传感器4，反相放大器的同相输入端接地，反相放大器的输出端与模拟量输入模块的输入端连接，在反相放大器的反相输入端和输出端之间还连接有电阻rf。