[发明专利]一种用于城市渍涝分析的窨井盖装置

说明书

技术领域

 本发明属于气象预报领域对城市渍涝进行分析预报的技术，是一种基于城市道路上窨井盖进行实时水位监测的装置。

背景技术

暴雨渍涝灾害是由于雨量过多，地势低洼，积水不能及时排除而形成的自然灾害。随着城市规模不断扩大，工业和生活用水持续增加，大大增加了旧有排涝系统的负担，市区遇暴雨时极易遭受渍涝灾害。渍涝灾害发生时,交通受阻、道路被淹，严重影响了市民的工作与生活。如何减少渍涝带来的危害，能够在渍涝灾害发生时将渍涝灾情及时发布出来，进行交通诱导甚至做到灾前预警是摆在我们面前的难题。目前的解决方法有：

1、分析市区的渍涝灾害的分布特征与演变规律,在城市现有的排水条件下，不同的雨量级别会形成相应的渍涝分布，气象部门依据雨量的预报数据结合渍涝分布，提前预警，指导人们出行，减少渍涝带来的损失。这种方法需要分析大量的历史数据，当排水条件发生变化或局部发生排水故障时将不能及时反映实时的渍涝情况。

2、利用电子地图，对城市的管网的排水能力以及地面高程信息进行分析，结合降雨量，分析地表的淹没高度，从而生成渍涝的的严重等级分布图，为人们的出行提供预警。这种方式完全依赖地理信息系统，由于城市内高程的波动范围有限，难以找到明显的洼地，分析的结果跟实际的渍涝情况往往相去甚远。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自动检测水深、自动排水、防盗和上报数据的窨井盖装置。在监控平台的集中管理下，对城市范围内所有的道路进行渍涝数据处理，并开启排水功能。

本发明的硬件系统构成如下：

一种自动检测水深、自动排水、防盗和上报数据的窨井盖装置，包括由水深监测单元、排水单元、通讯单元和报警单元。其特征在于：在一台中心计算机的统一控制下，水深监测单元实时对渍涝点进行监测，并把数据上报到中心计算机，中心计算机根据监测点的情况，决定是否开启自动排水功能。同时该装置还具备防盗功能，当装置被拿开，井口压力传感器检测到压力消失，会发送数据到中心计算机，中心计算机根据情况判断是否被盗，如果被盗，就发送报警指令，由本装置发出报警声。

所述水深监测单元集成水压传感检测装置，安装在窨井盖的中心位置，利用其对窨井盖所在位置的水深数据进行采集，并把采集的数据上报到中心计算机。该单元分工作状态和待机状态。当有较大降雨量需要采集渍涝数据时，中心计算机会发指令让窨井盖的水深传感单元工作，雨量较小或无雨期该单元处在待机状态。

所述的排水单元包括一个窨井盖中间自动开启阀，待机状态时和窨井盖是一个整体。当接收到中心计算机的指令需要开启时，会自动打开这个开关，在盖上会出现一个方形的排水口，起到排水作用，当排水完成，接收到关闭指令会自动合拢，窨井盖又还原成一个整体了。

所述的通讯单元负责向中心计算机发送数据并执行其下发的指令。装置启动时自动上报重启数据，每隔一个时间单元会自动上报心跳数据，确保和上位机的通讯始终建立，防止被人为破坏。

所述报警单元实时接收井口压力传感的数据，可在装置被盗时起警示作用，发出报警提示声音“请不要破坏市政设施!”

本发明的软件在中心计算机上，是一个进行城市渍涝气象预报的平台，主要功能如下：

（1）数据采集与分析模板：可从前端窨井盖采集上报的数据并解析，提供城市实时的渍涝分布图，供市民出行参考。

（2）前端设备配置管理：配置前端窨井盖所在道路路段，参数配置以及窨井盖的基本信息等。

（3）自动排水控制：当水位超过设定的阈值后，中心计算机通过发送排水指令使窨井盖进行排水，监测到水压消失后，发送停止排水指令，使排水口关闭。

（4）防盗管理：当窨井盖被盗离开原位置时，中心计算机监测不到心跳，同时井口压力传感检测到压力变化，中心计算机会接收到窨井盖发出的被盗报文。在确认是非检查或维护状态时发送报警指令，窨井盖发出被盗报警提示。

（5）提供数据导出接口，供第三方软件使用。

本发明相对于现有技术的创新点是：

其一，首次利用窨井盖进行城市渍涝数据采集和分析。

其二，首次利用中心计算机根据渍涝情况，对窨井盖进行排水操作。

其三，首次利用中心计算机检测心跳和井口压力传感器判断窨井盖是否离开井口，发送指令进行防盗报警提示。

 

附图说明

图1 是本发明系统结构图。

图2 是本发明窨井盖结构图。

图3 是本发明计算机中分析软件结构图。

具体实施方式