一种水位报警器及水位报警方法

文档序号:507314 发布日期:2021-05-28 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 一种水位报警器及水位报警方法 (Water level alarm and water level alarm method ) 是由 张建 王欢欢 周开锋 王鹏 于 2021-01-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种水位报警器及水位报警方法。本发明提供了一种水位报警器,包括:第一控制器,第一控制器包括电源模块、通讯模块和第一处理模块,电源模块与通讯模块、第一处理模块电性连接;浮球串,浮球串包括多个通过连接导线串联的浮球组件,浮球组件包括三通连接件和浮球,三通连接件的上端和/或下端通过连接导线与其他三通连接件连接,三通连接件侧端通过连接导线与浮球连接;浮球内设置有倾斜开关,倾斜开关与第一处理模块电性连接;浮球串一端与第一控制器连接;配重件,配重件与所述浮球串另一端连接。本发明还提供了一种水位报警方法,用于上述水位报警器。方便更改浮球串长度,适用不同监测环境,也方便对报警参数进行修改。(The invention provides a water level alarm and a water level alarm method. The invention provides a water level alarm, comprising: the first controller comprises a power supply module, a communication module and a first processing module, and the power supply module is electrically connected with the communication module and the first processing module; the floating ball string comprises a plurality of floating ball assemblies which are connected in series through connecting wires, each floating ball assembly comprises a three-way connecting piece and a floating ball, the upper end and/or the lower end of each three-way connecting piece is connected with other three-way connecting pieces through the connecting wires, and the side end of each three-way connecting piece is connected with the floating ball through the connecting wires; the floating ball is internally provided with an inclination switch which is electrically connected with the first processing module; one end of the floating ball string is connected with the first controller; and the counterweight part is connected with the other end of the floating ball string. The invention also provides a water level alarm method which is used for the water level alarm. The length of the floating ball string can be changed conveniently, the device is suitable for different monitoring environments, and alarm parameters can be modified conveniently.)

一种水位报警器及水位报警方法

技术领域:

本发明涉及水位监测领域,具体地,涉及一种水位报警器及水位报警方法。

背景技术:

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程,水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要,只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程区域的水位过高会对周边的居民造成潜在危害,因此技术人员会用监测桩实时的监测水利工程区域的水位过高度,从而将水涝灾害控制在可控范围之内,以防止人们的财产免受损失。

现有的水位监测装置在使用时,仍然存在一定的弊端,如人们通常采用接触式的水位传感器,造成监测装置长期受到侵蚀,造成使用寿命的降低,同时没有很好的警报功能,造成人们急救抢修的不及时,在实际的使用过程中造成了一定的不良影响;超声波水位计会受到雨滴的影响使测量数据出现一定的误差,同时会安装翻斗式雨量计用来监测雨水量以提前预防水库水位的变化,但是在平常不下雨时,翻斗式雨量计暴露在空气中会积累杂物,使下雨监测雨水量时的准确性受到影响,并且现有监测装置会使用工业照相机实时观察水库水位情况,但是平常水库没有到达需注意的水位时,这些装置依然在工作,极大的浪费了电力。上述水位监测装置不能适用不同的水位监测环境,并且现有的监测装置位置比较固定,当因季节性水位变化情况时,不能及时、方便地对监测装置的水位报警值进行有效的调节,采用人工进行监测位置的调整,耗时耗力。

因此,本领域亟需一种水位报警器及水位报警方法。

有鉴于此,提出本发明。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种水位报警器及水位报警方法,以解决现有技术中的至少一项技术问题。

本发明的第一方面,提供了一种远程报警的水位报警器。

具体地,一种水位报警器,包括:

第一控制器,所述第一控制器包括电源模块、通讯模块和第一处理模块,所述电源模块与通讯模块、第一处理模块电性连接;

浮球串,所述浮球串包括多个通过连接导线串联的浮球组件,所述浮球组件包括三通连接件和浮球,所述三通连接件的上端和/或下端通过连接导线与其他三通连接件连接,所述三通连接件侧端通过连接导线与所述浮球连接;所述浮球内设置有倾斜开关,所述倾斜开关与所述第一处理模块电性连接;所述浮球串一端与第一控制器连接;

配重件,所述配重件与所述浮球串另一端连接。

采用上述技术方案,所述水位报警器放置水面上,配重件的重力使浮球组件呈垂坠状态,当水位上升至浮球位置,所述浮球在浮力的作用下产生倾斜,所述倾斜开关向第一控制器传输信号,所述第一处理模块计算出水面信息及报警信息,通过通讯模块传输到外部的服务器和/或终端,实现对水位的远程监测和报警。所述浮球串可根据需要设置不同个数的浮球组件,适用不同监测环境,多个浮球内的倾斜开关耗电少,信号处理简单准确,不受水质影响。

进一步地,所述水位报警器还包括第二控制器,所述第二控制器设置于所述第一控制器与所述浮球串之间;所述第二控制器包括第二处理模块,所述第二处理模块与第一处理模块、所述倾斜开关电性连接。

采用上述技术方案,所述第二控制器处理浮球串信号,可多个第二控制器与第一控制器连接,所述第一控制器接收至少一个第二控制器的信号,汇总分析判断并发送;分级控制信号,提高运算效率,合理利用资源。

进一步地,所述三通连接件上设置有灌胶孔,所述三通连接件内设置有密封胶。

采用上述技术方案,所述灌胶孔方便向所述三通连接件内灌密封胶,所述密封胶用于所述三通连接件内电路连接处绝缘保护,防止漏电,影响正常使用,增加导线连接处的紧密性。

进一步地,所述第一控制器与第二控制连接器之间设置有电连接器,所述电连接器包括主件和副件,所述主件与副件可拆卸连接。

优选地,所述电连接器为防水型。

采用上述技术方案,方便第一控制器与第二控制器的快速安装与拆卸,便于选择不同长度的浮球串,或是对浮球串的更换。

进一步地,所述浮球串上设置有防水型电连接器。

采用上述技术方案,方便对浮球串的长度进行改变,或是对某个浮球串进行更换。

本发明第二方面提供了一种用于便于更改报警水位值的水位报警方法,用于上述水位报警器,包括以下步骤:

接收浮球设定参数和第一阈值;

检测浮球倾斜情况;

判断水位值是否超过第一阈值:若是,发送报警信息。

采用上述技术方案,所述水位报警器可以远程水位报警,方便修改第一阈值。

进一步地,所述发送报警信息包括以下步骤:

判断通讯模块是否能正常发送或接收信号:

若是,判断是否有未上传的报警信息,若有,将未上传的报警信息上传;

若否,存储报警信息在本地,等待上传。

采用上述技术方案,保证数据的完整性,能够实现连续性监测,同时,充分利用通讯资源,将报警信息有效上传。

进一步地,所述水位报警方法包括以下步骤:

接收第一时间间隔;

判断距上次检测的时间差是否大于等于第一时间间隔:若是,进行下一次检测。

采用上述技术方案,每第一时间间隔,对水位进行一次检查,能随时对第一时间间隔进行修改,以便针对汛期与非汛期进行检查频次调整,合理利用资源。

进一步地,所述水位报警方法包括以下步骤:

若通讯模块不能能正常发送或接收信号,以本次接收到的数据作为下一次检查的参数。

其中,接收到的数据至少包括浮球设定参数和第一阈值,还可以包括第一时间间隔。

采用上述技术方案,在不能正常收发信号时,能够正常检测,记录数据。

进一步地,所述水位报警方法包括以下步骤:

接收上一次检测水位值和第二阈值;

计算本次水位变化差值,所述水位变化差值=本次水位值-上次水位值;

判断所述水位变化差值是否超出所述第二阈值:若是,发送报警信息。

采用上述技术方案,水位变化差值超过第二阈值时,说明水位变化快,水位值有超过第一阈值的风险,提醒用户进行关注,更改参数,如第一时间间隔和第一阈值,以便更好监测,提前做好准备。

进一步地,所述水位报警方法包括以下步骤:

若所述水位变化差值超出所述第二阈值且通讯模块不能正常发送或者接受信号,则将第一时间间隔更改为第二时间间隔,所述第二时间间隔小于第一时间间隔。

进一步地,所述水位报警方法包括以下步骤:

判断水位变化差值是否为负值,且水位值低于所述第一阈值:若是,将第二时间间隔更改为第一时间间隔。

优选地,所述第二时间间隔为第一时间间隔的一半。

采用上述技术方案,若水位变化较快,则更频繁地检测水位变化,以更细致地记录水位变化,预测水位变化,及时发现水位值超出第一阈值的情况;当水位值下降,且低于第一阈值时,风险降低,此时采用第一时间间隔进行监测,能减少资源浪费。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

1.所述水位报警器方便对浮球串的长度进行改变,或是对某个浮球串进行更换,适用不同监测环境,多个浮球内的倾斜开关耗电少,信号处理简单准确,不受水质影响;

2.通过第一控制器和第二控制器的配合,分级控制信号,提高运算效率,合理利用资源;

3.所述水位报警器可以远程水位报警,方便修改第一阈值和第二阈值;

4.所述水位报警方法方便修改报警参数,根据水位变化情况选择不同监测频次,减少资源浪费。

附图说明:

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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获得其他的附图。

图1为本发明水位报警器一种实施方式的立体图;

图2为本发明水位报警器一种实施方式的正视图;

图3为本发明三通连接件一种实施方式的立体图;

图4为本发明水位报警器电连接一种实施方式的示意图;

图5为本发明水位报警器电连接另一种实施方式的示意图;

图6为本发明水位报警方法第一种实施方式的示意图;

图7为本发明水位报警方法第二种实施方式的示意图;

图8为本发明水位报警方法第三种实施方式的示意图;

图9为本发明水位报警方法第四种实施方式的示意图;

图10为本发明第一控制器网络连接示意图。

附图标记说明:

通过上述附图标记说明,结合本发明的实施例,可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。

1、第一控制器;11、电源模块;12、通讯模块;13、第一处理模块;2、连接导线;3、三通连接件;31、灌胶孔;4、浮球;41、倾斜开关;5、第二控制器;51、第二处理模块;6、配重件;7、电连接器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

参考图1、图2和图4,本发明提供了一种水位报警器,包括:

第一控制器1,所述第一控制器1包括电源模块11、通讯模块12和第一处理模块13,所述电源模块11与通讯模块12、第一处理模块13电性连接;

浮球串,所述浮球串包括多个通过连接导线2串联的浮球组件,所述浮球组件包括三通连接件3和浮球4,所述三通连接件3的上端和/或下端通过连接导线2与其他三通连接件3连接,所述三通连接件3侧端通过连接导线2与所述浮球4连接;所述浮球4内设置有倾斜开关41,所述倾斜开关41与所述第一处理模块13电性连接;所述浮球串一端与第一控制器1连接;

配重件6,所述配重件6与所述浮球串另一端连接。

采用上述技术方案,所述水位报警器放置水面上,配重件6的重力使浮球组件呈垂坠状态,当水位上升至浮球4位置,所述浮球4在浮力的作用下产生倾斜,所述倾斜开关41向第一控制器1传输信号,所述第一处理模块13计算出水面信息及报警信息,通过通讯模块12传输到外部的服务器和/或终端,实现对水位的远程监测和报警。所述浮球串可根据需要设置不同个数的浮球组件,适用不同监测环境,多个浮球4内的倾斜开关41耗电少,信号处理简单准确,不受水质影响。

在具体实施过程中,所述倾斜开关41采用水银开关或滚珠开关,所述倾斜开关41为常闭或常开,通过所述倾斜开关41的关闭实现电流的改变,从而判定第几个浮球4发生倾斜,进而判断水位值;所述配重件6采用金属块或者石块;所述通讯模块12可采用NB-IoT,所述处理器可采用单片机,所述电源模块11可采用充电锂电池。

参考图1、图2和图5,在本发明的一个优选实施方式中,所述水位报警器还包括第二控制器5,所述第二控制器5设置于所述第一控制器1与所述浮球串之间;所述第二控制器5包括第二处理模块51,所述第二处理模块51与第一处理模块13、所述倾斜开关41电性连接。

采用上述技术方案,所述第二控制器5处理浮球串信号,可多个第二控制器5与第一控制器1连接,所述第一控制器1接收至少一个第二控制器5的信号,汇总分析判断并发送;分级控制信号,提高运算效率,合理利用资源。

参考图3,在本发明的一个优选实施方式中,所述三通连接件3上设置有灌胶孔31,所述三通连接件3内设置有密封胶。

采用上述技术方案,所述灌胶孔31方便向所述三通连接件3内灌密封胶,所述密封胶用于所述三通连接件3内电路连接处绝缘保护,防止漏电,影响正常使用,增加导线连接处的紧密性。

参考图1,在本发明的一个优选实施方式中,所述第一控制器1与第二控制连接器之间设置有电连接器7,所述电连接器7包括主件和副件,所述主件与副件可拆卸连接。

在本发明的一个优选实施方式中,所述电连接器7为防水型。

采用上述技术方案,方便第一控制器1与第二控制器5的快速安装与拆卸,便于选择或更换不同长度的浮球串和第二控制器5。

在本发明的一个优选实施方式中,所述浮球串上设置有防水型电连接器7。

采用上述技术方案,方便对浮球串的长度进行改变,或是对某个浮球串进行更换。

参考图6,本发明第二方面提供了一种用于便于更改报警水位值的水位报警方法。

一种水位报警方法,用于上述水位报警器,包括以下步骤:

S100.接收浮球4设定参数和第一阈值;

S200.检测浮球4倾斜情况;

S300.判断水位值是否超过第一阈值:若是,S400.发送报警信息。

参考图10,在具体实施过程中,通过所述水位报警器的第一控制器1中的通讯模块12发送或接收信息,第一控制器1与终端通过物联网、互联网、移动通讯等无线连接,第一控制器1与服务器无线或有线连接,将数据存储在服务器上,终端与服务器无线或有线连接,终端能查看服务器中的数据。通过终端,如电脑或手机等,对浮球4进行参数设定,如每个浮球4的海拔高度或是浮球4间的距离,通过电流的变化,判断浮球4倾斜的数量,进而判断水位值;或者不同浮球4设置不同的信号,接收所有倾斜浮球4的信号,取最高位置浮球4所在位置为水位值;发送的报警信息包括水位值、超出第一阈值距离等,所述第一阈值可以为一个,也可以为多个,如设置低风险、中风险、高风险三个不同的第一阈值;还可以简单地以浮球4序号代替水位值,如设定第一阈值为上数第3个浮球4,则检测到第3个浮球4发生倾斜,则证明已达到第一阈值。

采用上述技术方案,所述水位报警器可以远程水位报警,方便修改第一阈值。

参考图7,在本发明的一个优选实施方式中,所述S400.发送报警信息包括以下步骤:

S410.判断通讯模块12是否能正常发送或接收信号:

若是,S420.判断是否有未上传的报警信息,若有,S430.将未上传的报警信息上传;

所述未上传的报警信息可放在特定缓存区域,待信号能正常收发时,将未上传的报警信息上传到服务器和/或终端,同时,报警信息还能存储在本地。

若否,S440.存储报警信息在本地,等待上传。

采用上述技术方案,保证数据的完整性,能够实现连续性监测,同时,充分利用通讯资源,将报警信息有效上传。

参考图8,在本发明的一个优选实施方式中,所述水位报警方法包括以下步骤:

S510.接收第一时间间隔;

S520.判断距上次检测的时间差是否大于等于第一时间间隔:若是,进行下一次检测。

采用上述技术方案,每第一时间间隔,对水位进行一次检查,能随时对第一时间间隔进行修改,以便针对汛期与非汛期进行检查频次调整,合理利用资源。

在本发明的一个优选实施方式中,所述水位报警方法包括以下步骤:

若通讯模块12不能能正常发送或接收信号,S600.以本次接收到的数据作为下一次检查的参数。

其中,接收到的数据至少包括浮球4设定参数和第一阈值,还可以包括第一时间间隔。

采用上述技术方案,在不能正常收发信号时,能够正常检测,记录数据。

参考图9,在本发明的一个优选实施方式中,所述水位报警方法包括以下步骤:

S710.接收上一次检测水位值和第二阈值;

S720.计算本次水位变化差值,所述水位变化差值=本次水位值-上次水位值;

S730.判断所述水位变化差值是否超出所述第二阈值:若是,S400.发送报警信息。

在具体实施过程中,接收上一次检测水位值,可以从本地接收,也可以通过通讯模块12从服务器接收。报警信息包括水位变化差值。

采用上述技术方案,水位变化差值超过第二阈值时,说明水位变化快,水位值有超过第一阈值的风险,提醒用户进行关注,更改参数,如第一时间间隔和第一阈值,以便更好监测,提前做好准备。

在本发明的一个优选实施方式中,所述水位报警方法包括以下步骤:

若所述水位变化差值超出所述第二阈值且通讯模块不能正常发送或者接受信号,则S810.将第一时间间隔更改为第二时间间隔,所述第二时间间隔小于第一时间间隔。

进一步地,所述水位报警方法包括以下步骤:

判断水位变化差值是否为负值,且水位值低于所述第一阈值:若是,将第二时间间隔更改为第一时间间隔。

在本发明的一个优选实施方式中,所述第二时间间隔为第一时间间隔的一半。

采用上述技术方案,若水位变化较快,则更频繁地检测水位变化,以更细致地记录水位变化,预测水位变化,及时发现水位值超出第一阈值的情况;当水位值下降,且低于第一阈值时,风险降低,此时采用第一时间间隔进行监测,能减少资源浪费。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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