【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于防澇預警裝置領域，具體是一種地下水位智能預警及防澇設施。
技術介紹
1、近些年，城市排洪、排污問題一直是城市市政部門非常棘手的問題，尤其是近年來暴雨等極端自然天氣的加劇，城市的地下排水系統面臨著越來越大的考驗。對城市地下排水管網進行監測和管理，是目前構建智慧城市大背景下需要著重解決的問題。此前，汪啟杭等人已經對城市排水管網的排水控制算法進行了研究，優化了排水管網的控制運行過程該研究為城市地下排水管網的控制過程提供了非常有意義的方法，對緩解城市內澇問題具有創新性的貢獻。影響城市排水系統中各個節點流量的非常重要的因素之一是城市各個區域的地下水位，在進行排水管網建模控制之前，需要收集各個區域節點的地下水位等參數，分析區域間水位的關聯性，從而精確預測地下水位的演變，及時發現地下水位的異常，但由于信息采集的相對滯后，會導致排水管網的管理效率難以達到預期。如果能對城市各個區域的地下水位實現智能監測，對各個區域的地下水位實現提前預判，并對各個區域的水位實現異常檢測，則能夠及時或者提前為城市排水管網的控制系統提供參數信息，對城市排水系統進一步優化具有重要意義。
2、現階段，對城市地下水位的監測主要依靠技術人員在各個監測點現場采集水位數據，或者通過物聯網設備采集水位信息。市政部門對未來水位情況和異常情況知之甚少，相關部門無法獲得較為充分的預案時間。存在著災害預警和防澇不同步進行的問題，如何能夠快速地對城市管網中的地下水位變化做出預判，以及如何能及時地進行對地下水位的防澇成為急需解決的問題。因此，有必要提出一種地下水位智能
技術實現思路
1、為了解決上述預警及防澇不同步進行問題，本專利技術的目的是提供一種地下水位智能預警及防澇設施。通過測量地下水位來進行預警，以及抖動清污來實現防澇，解決了預警及防澇不同步進行的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
3、包括預警裝置和預警系統，預警系統與預警裝置信號連接，預警裝置包括用于發布預警和太陽能供能的地面桿組件、用于采集信息和抖動清污防澇的渠內排水管組件和用于測量水位的渠內進水管組件，渠內排水管組件和渠內進水管組件均固定安裝在地面桿組件底部，渠內排水管組件和渠內進水管組件安裝在排水渠內部，地面桿組件安裝在排水渠上方。
4、基礎方案的原理是：將渠內排水管組件和渠內進水管組件放入排水渠蓄水部分中進行信息的采集與水位的測量，地面桿組件通過太陽能的方式為整個預警系統與預警裝置進行供電，渠內排水管組件自身進行抖動實現對排水通道的清淤，防止內澇以及采集的數據不準確。渠內排水管組件和渠內進水管組件再將收集到的信息傳輸到地面桿組件進行對預警信息的及時發布，實現了防止內澇與預警信息的同步進行。
5、基礎方案的有益效果是：
6、1、太陽能供能的方式實現了能源的高效利用，減少了能源浪費和環境污染，使得整個預警系統和預警裝置能長時間穩定運行。
7、2、渠內排水管組件和渠內進水管組件的設計合理，讓預警裝置的入水部分分工明確，各自工作在自己負責的工作范圍中，實現了系統的高效運行。
8、3、許多城市內澇是因為排水通道的堵塞，能抖動的渠內排水管組件可以實現對排水通道的清淤來實現防內澇。
9、進一步，預警系統包括采集模塊、預測模塊、分級模塊和發布模塊；
10、采集模塊，用于采集預警裝置安裝區域的降雨量、降水水位信息和流速信息并將數據傳輸到預測模塊；
11、預測模塊，用于分析判斷接收到的降雨量、降雨水位、流速、降雨持續時間、降雨區域和降雨風向的實時信息，來計算洪澇災害發生的幾率，并將信息傳輸到分級模塊；
12、分級模塊，用于將接收到的信息進行匯總，通過降水水位的實時和未來天氣變化趨勢對預警裝置安裝區域發生洪澇災害進行分級，分為無內澇風險區域、低內澇風險區域、中內澇風險區域和高內澇風險區域，在通過裝置安裝區域的裝置數量來進行綜合的報警分級，優先級為從高到低，并將數據按照預警分級優先級傳輸到發布模塊；
13、發布模塊，用于將接收到的分級信息按照設定好的優先級依次發送給裝置安裝區域內的有關部門和有關個人。
14、基礎方案的有益效果是：
15、首先，采集模塊從壓力感應器、流速感應器和浮球感應器收集到裝置安裝范圍內排水渠中關于降雨的各種信息，將信息匯總傳輸到預測模塊。預測模塊的數據分析單元和天氣預報單元對采集模塊中采集的數據進行綜合數據分析判斷，對降雨量的趨勢范圍進行預測，將分析判斷信息又傳輸到分級模塊。分級模塊根據裝置安裝范圍內各預警裝置的信息差異化進行預警的優先級排序，將決策信息又傳輸到發布模塊，發布模塊會將內澇風險等級高的區域進行優先的預警信息發布，讓有關部門可以實現救援力量的有效調配。
16、進一步，地面桿組件包括地面桿，地面桿頂部固定連接有天線，天線下方固定連接有報警燈，地面外壁一側固定連接安裝有太陽能板。
17、基礎方案的有益效果是：
18、天線的設計讓預警信息有發布的通道，也能實現跟外界的實時信息交流。報警燈可以更直觀的提示區域內的行人注意此處有內澇災害發生的可能性，為人員的疏散提高了效率。太陽能板可以為整個預警裝置和預警系統供電，實現能源的高效利用。
19、進一步，渠內排水管組件包括渠內排水管，渠內進水管組件包括渠內進水管，渠內排水管頂部可拆卸連接有漏網，渠內排水管遠離渠內進水管的一側開有抖動腔，渠內排水管靠近渠內進水管的一側開有蓄水腔，蓄水腔遠離渠內進水管的一側底部開通有短管排水口，蓄水腔內部設有蓄水塊，蓄水塊底部固定連接有復位彈簧，復位彈簧的另一端與蓄水腔底部固定連接，蓄水塊內開有蓄水塊通道，蓄水塊通道能夠與短管排水口連通。
20、基礎方案的有益效果是：
21、漏網可以防止雜物進入裝置內，保持裝置持續運行在一個穩定的環境中。抖動腔與蓄水腔的設計做到了空間隔離，使得裝置的使用壽命更長。短管排水口為進入渠內排水管的水提高了一個爬出通道。與彈簧連接的蓄水塊既能為蓄水腔蓄水，又能在水堆積過多時通過蓄水塊通道排出。在完成排水過程后又能通過彈簧本身的彈力復位，實現了自動化高效運作，無需其他能源的輸入。
22、進一步，蓄水塊上固定連接有壓力感應器與流速感應器，壓力感應器與流速感應器與預警系統信號連接。
23、基礎方案的有益效果是：
24、將壓力感應器與流速感應器直接設在蓄水塊上，能直接與要測量的水接觸，可以讓測量到的數據更加的精準，減小了誤差的產生。
25、進一步，蓄水腔遠離渠內進水管的一側開有若干彈性球，彈性球在蓄水塊的運動軌跡中，彈性球遠離蓄水腔的一側均固定連接有若干傳動桿。
26、基礎方案的有益效果是：
27、彈性球可以將蓄水塊下落的力吸收一部分并傳輸到傳動桿上，完成了力的傳導。彈性球的設計也能減少蓄水塊下落時的機械磨損，提高了裝置的使用壽命。
28、進一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：包括預警裝置和預警系統，預警系統與預警裝置信號連接，預警裝置包括用于太陽能供能的地面桿組件、用于抖動清污防澇的渠內排水管組件和用于測量水位的渠內進水管組件，渠內排水管組件和渠內進水管組件均固定安裝在地面桿組件底部，渠內排水管組件和渠內進水管組件安裝在排水渠內部，地面桿組件安裝在排水渠上方。
2.根據權利要求1所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：預警系統包括采集模塊、預測模塊、分級模塊和發布模塊；
3.根據權利要求2所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：地面桿組件包括地面桿，地面桿頂部固定連接有天線，天線下方固定連接有報警燈，地面桿外壁一側固定連接安裝有太陽能板。
4.根據權利要求3所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：渠內排水管組件包括渠內排水管，渠內進水管組件包括渠內進水管，渠內排水管頂部可拆卸連接有漏網，渠內排水管遠離渠內進水管的一側開有抖動腔，渠內排水管靠近渠內進水管的一側開有蓄水腔，蓄水腔遠離渠內進水管的一側底部開通有短管排水口，蓄水腔內部設有蓄水塊，蓄水塊底部固
5.根據權利要求4所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：蓄水塊上固定連接有壓力感應器與流速感應器，壓力感應器與流速感應器與預警系統信號連接。
6.根據權利要求5所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：蓄水腔遠離渠內進水管的一側開有若干彈性球，彈性球在蓄水塊的運動軌跡中，彈性球遠離蓄水腔的一側均固定連接有若干傳動桿。
7.根據權利要求6所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：短管排水口內壁固定連接有固定桿，抖動腔內設有抖動桿，抖動桿頂部與漏網固定連接，抖動桿底部與固定桿轉動連接。
8.根據權利要求7所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：抖動桿遠離傳動桿的一側固定連接有若干抖動彈簧，抖動彈簧的另一端與抖動腔內壁固定連接。
9.根據權利要求8所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：渠內進水管組件包括渠內進水管，渠內進水管內部設有浮動腔，渠內進水管內部設有浮球，浮球與浮動腔浮動配合，渠內進水管遠離渠內排水管的一側上設有若干浮球感應器，浮球感應器與預警系統信號連接。
10.根據權利要求9所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：地面桿內部可拆卸連接有與太陽能板可拆卸連接的電池。
...【技術特征摘要】
1.一種地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：包括預警裝置和預警系統，預警系統與預警裝置信號連接，預警裝置包括用于太陽能供能的地面桿組件、用于抖動清污防澇的渠內排水管組件和用于測量水位的渠內進水管組件，渠內排水管組件和渠內進水管組件均固定安裝在地面桿組件底部，渠內排水管組件和渠內進水管組件安裝在排水渠內部，地面桿組件安裝在排水渠上方。
2.根據權利要求1所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：預警系統包括采集模塊、預測模塊、分級模塊和發布模塊；
3.根據權利要求2所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：地面桿組件包括地面桿，地面桿頂部固定連接有天線，天線下方固定連接有報警燈，地面桿外壁一側固定連接安裝有太陽能板。
4.根據權利要求3所述的地下水位智能預警及防澇設施，其特征在于：渠內排水管組件包括渠內排水管，渠內進水管組件包括渠內進水管，渠內排水管頂部可拆卸連接有漏網，渠內排水管遠離渠內進水管的一側開有抖動腔，渠內排水管靠近渠內進水管的一側開有蓄水腔，蓄水腔遠離渠內進水管的一側底部開通有短管排水口，蓄水腔內部設有蓄水塊，蓄水塊底部固定連接有復位彈簧，復位彈簧的另一端與蓄水腔底部固定連接，蓄水塊內開有蓄水塊通道，蓄水塊通道能夠與短管排水口...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳麗，田俊峰，姜忠峰，王勇，梁峰，張玉嬋，李澤京，耿達，
申請(專利權)人：河南城建學院，
類型：發明
國別省市：
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