[实用新型]一种新型城市排污管网监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及监测领域，尤其涉及城市排污管网监测系统。

背景技术

中国城市下水道排污管网设施采用的是苏联的“地下管网式”，设计偏保守，口径多在一米左右，承载能力有限，时常会出现下水管道拥堵现象。而且现在下水道堵塞的处理从发现到整修的周期较长，会带来诸多不便。然而现阶段，中国无法对城市下水道进行大规模改造和重修。而且，下水管道常年埋在地下，当出现堵塞预兆时，也难以引起人的注意，一旦废水外溢，往往已经是问题比较严重了。如果能有一套自动监测系统，能实时监测下水道中的水位和水流速，就能大致判断出下水道中的堵塞情况，当超过警戒值时，以一定方式及时报警，就能防止下水道废水外溢事故的发生，然而我们设计的新型下水道远程监控与控制系统或许从某种程度上解决这样的问题。

虽然下水道问题如此严重，可以说已经是迫在眉睫了。但是可以说这个方面现在还没有一套完整可行的实施方案。虽然日本NCE公司推出了下水道监测机器人，但是就其成本和可实施方面来考虑，机器人监测代价太昂贵，效率太低，有些不和实际。近几年，我国的专家学者也陆续提出了很多可行的方案，例如，2014年，南京邮电大学顾佩月，贺文晨教授提出了利用红外距离传感器和压力传感器的下水道仿堵塞设计，但是其测距模块太容易受到地下下水道的恶劣环境的影响，导致其测量失误，如果在下水道满载情况下，测距模块也就失去了作用。2015年重庆邮电大学信号处理与片上系统重点实验室教授侯敬元提出了地下管网危险源监控终端设计，利用气体传感器，干燥器，集气泵，排气泵，排气装置等设计，过于复杂，成本太高，在实际生产生活中，难以推广和付诸实践。鉴于此，本实用新型在他们研究的基础上采用了压力传感器和流速传感器配合，在满载情况下，不但可以正常工作，而且可以根据压力值来判断地面是否出现积水问题。同时本实用新型把下水道空间所有数据状况统一存储并进行处理。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型城市排污管网监测系统，采用压力传感器和流速传感器配合，在满载情况下，不但可以正常工作，而且可以根据压力值来判断地面是否出现积水问题，同时把下水道空间所有数据状况统一存储并进行处理。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种新型城市排污管网监测系统，由单片机、防井盖丢失模块、监测下水道堵塞模块、易燃易爆气体检测模块、无线通讯模块、主控制台组成，所述防井盖丢失模块、监测下水道堵塞模块、易燃易爆气体检测模块、无线通讯模块分别通过导线与单片机的对应端口连接，所述主控制台通过无线通讯模块与单片机进行无线通讯连接。

所述单片机采用低功耗,高性能的CMOS八位微处理器STC89C52。由于下水道环境十分复杂且恶劣对系统要求很严格，且考虑到低成本，低功耗，可行性。该单片机片上集成512字节RAM，通用I/O口有32个，复位后为：P0/P1/P2/P3是准双向口/弱上拉，ISP(系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口(RXD/P3.0TXD/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片。并且该单片机具有看门狗功能。该单片机共3个16位定时/计数器，即定时器T0，T1，T2。外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。通用异步串行口(UART)，还可以用定时器软件实现多个UART。该单片机工作温度范围：-40～+85℃。鉴于以上，该单片机完全符合下水道环境要求。

所述无线通讯模块采用ZigBee无线通讯模块。主要考虑到环境，功耗，距离，成本等问题，由于城市下水道系统庞大，复杂，通过ZigBee建立无线数传网络平台，可以完全克服无线通信中，距离问题而带来的麻烦。ZigBee由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，非常类似现在的网络基站，而且ZigBee网络可以和其他的各种网络实现连接。这样该监测系统在任何地方都可以进行全时段的监测，那么整个系统平台的数据也就完全实现的透明与共享。