CN112459203A - 一种智慧检查井 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智慧检查井，包括井盖和井腔，所述井盖的内部设置有信号发射装置，所述井仓的侧壁靠上设置有集成模块，所述集成模块和若干个仪表监测探头通迅连接；所述集成模块经过所述信号发射装置和云端智慧监管***通讯连接。本发明的智慧检查井通过云端智慧监管***可以实时监测水质水量及其他必要信息，并对采集的数据进行归类和分析，可以极大的提高问题发现和处理的时效性和前瞻性。

Description

一种智慧检查井

技术领域

本发明涉及城市管网运营与监管技术领域，尤其是涉及一种智慧检查井。

背景技术

在城市管网运营维护维护中，每个区、市、县均有大量的农村生活污水收集管网、市政污水收集管网以及雨水管网，整个城市的管网长度少则数千公里，多则上万公里，如此长度的管网，其运营维护效果将直接影响污水收集处理和环境治理效果。

同时国内很多城市对流域治理的重视力度越来越高，水生态恢复和水质提升成为了各个城市的重点环保工作内容。流域污染主要还是外界污染入河，入河途径大部分是通过雨水管网，如雨污管网混接导致污水入河、旱季时间上游管网偷排污水、雨季污水偷排随同雨水入河等情况。我们能够分析哪些情况下会有污染物入河，但是我们无法及时的发现和取证，无法追溯污染源头或及时阻断污染物入河。现有的监管***无法实现全流程的监管，监管效率低下，并且管网运维成本高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧检查井，以解决目前监管***无法实现全流程监管，监管效率低下，并且管网运营成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智慧检查井，包括井盖和井腔，所述所述井盖的内部设置有信号发射装置，所述井腔的侧壁靠上设置有集成模块，所述集成模块和若干个仪表监测探头通迅连接；所述集成模块经过所述信号发射装置和云端智慧监管***通讯连接。

进一步的，所述云端智慧监管***包括数据整理模块、智能分析模块和数据学习模块。

进一步的，所述数据整理模块包括面层数据管理、线层数据管理和点层数据管理。

进一步的，所述智能分析模块包括数据模型模块和分析模块。

进一步的，所述分析模块包括水量分析模型和水质分析模型。

进一步的，所述集成模块经过所述信号发射装置和所述云端智慧监管***通过4G/5G/wifi网络进行通信连接。

进一步的，所述监测探头类型包括pH值监测探头、ORP监测探头、DO监测探头、液位监测探头和流量监测探头。

进一步的，所述监测探头通过modbus或TCP协议和所述集成模块进行通迅连接。

进一步的，所述云端智慧监管***还包括远程终端设备；所述远程终端设备包括APP客户端。

进一步的，所述云端智慧监管***还包括智能报警单元，所述智能报警单元和所述远程终端设备连接。

进一步的，所述井腔的侧壁设置有电池仓；所述电池仓采用锂电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的智慧检查井通过集成模块对水质水量等相关信息进行数据采集，采集后的数据传输至云端智慧监管***进行归类和分析，能够实时对智慧检查井及其管网进行动态监视的同时，还能通过大数据分析实现管网的智慧运营和管理，及时发现管网故障后对管网问题进行排查和维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明提出的智慧检测井的结构示意图；

图2为本发明提出的智慧检测井的框架示意图。

附图标记说明：

1-井盖； 2-井腔；

3-集成模块； 4-探头导管；

5-信号发射装置； 6-电池仓。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1-2所示，本发明提出的智慧检查井，包括井盖1和井腔2，井盖1的下方设置有信号发射装置5，井腔2的侧壁靠上位置设置有集成模块3，集成模块3和若干个探头导管4的一端连接，探头导管4的另一端固定有监测探头，其中，监测探头包括pH值监测探头、ORP监测探头、DO监测探头、液位监测探头和流量监测探头等，可以理解的是，上述监测探头包括但不局限于上述几种，根据现场使用的要求，还可增设其他多种监测探头来对水质和水量进行全方位的动态监测。上述监测探头通过modbus或TCP协议和集成模块3进行通迅连接，相比其他通讯协议，modbus或TCP协议的传输性能更加稳定，而且和市面上的常规监测探头兼容性好。集成模块3识别监测探头信号后，并转换成数字信号，对数据进行简单整理和分析后，经过信号发射装置5，通过4G/5G/wifi网络将数据传输至云端智慧监管***。本发明的智慧检查井通过集成模块3对监测探头探测到的数据进行采集，采集后传输至云端智慧监管***进行归类和分析，能够实现对水质动态监视的同时，还能通过大数据分析实现管网的智慧运营和管理。

需要说明的是，本发明中的pH值监测探头用于监测水质的pH值，ORP监测探头用于监测水质的氧化还原电位，DO监测探头用于监测水质的溶解氧含量。

在上述方案的基础上，云端智慧监管***还包括远程终端设备；所述远程终端设备包括APP客户端。APP客户端可针对不同层级，设置不同的权限；根据不同的工作内容，设定工作流程；根据不同的故障类型，设定不同的处理流程。同时还可根据客户的定制需求和特殊情况，进行定制开发和专项功能。

在上述方案的基础上，云端智慧监管***还包括智能报警单元，智能报警单元和远程终端设备连接。当发现异常情况时，智能报警单元根据重要等级，及时派发维修报警联系单至远程终端设备，同时还可增设通过短信方式告知工作人员，通过双重提醒模式督促工作人员对现场进行问题排查。

在上述方案的基础上，井腔2的侧壁还设置有电池仓6；电池仓6采用锂电池，采用大容量锂电池，保证该电池能够为***提供一年以上的电能，便于长期监测和减少维护频次；电池设置在单独的电池仓内，能起到防水防潮和散热的功能，电池采用接触散热法通过电池仓与检查井内的空气进行热传递，保持电池的正常工作温度和状态。

需要强调的是，云端智慧监管***为本发明的核心部分，起到了中枢演算和信息深度分析的功能。分析***是智慧***的关键部分，参数设置和故障定义，须根据不同的应用场景进行分别设定，该分析***既是通用***模块，也是定制***模块。

以下重点详细阐述本发明的云端智慧监管***的功能及特点：

云端智慧监管***包括数据整理模块、智能分析模块和数据学习模块。数据整理模块的主要功能是对现场智慧检查井发送至云端智慧监管***的各种信号进行分类分点归档，由于涉及信息量巨大，以三种形式进行筛选分类，简称为面层、线层、点层三种数据管理方式。

具体而言，面层数据管理代表以整个服务区域为涉及对象，在面层数据中，做到数据整体管理和整体展示，最直观、简洁的对服务区域内的整体数据进行呈现；线层数据管理主要是对某一条主管网及其支管为数据关系链进行数据归类整理和展现的模式，该数据模式将数据从面层展示转变成以线层模式空间变化的维度进行展示，能直观反应出整条线层数据的变化形式及与各个监测设备的关系，为数据和问题的进一步分析做好基础条件；点层数据管理主要是以每个独立的数据发射信号源为单位进行数据整理归类，从时间维度展示数据变化和推演变化趋势，为单个区域的数据分析和管控提供针对性的数据支持。

智能分析模块是在数据管理的基础上，进行智能分析模块的搭建；智能分析模块建立在大量基础数据常规分析的基础上，利用大数据分析的优势，搭建智慧分析模块；该模块主要由数据模型模块和分析模块组成；数据模型的建设，首先依托于国家标准或地方标准对指标的界定数据，然后通过自身实验数据的积累、分析和曲线校正，能够极大的溯源水体物质浓度及其他希望测量因子的变化过程；其中，分析模块包括水量分析模型和水质分析模型。

水量分析模型：通过在智慧检查井中设置液位传感器与流量计，在水量分析模型中以管径、修正系数等可人为修正参数作为可变量，通过水量分析模型实时分析管道中的水量变化情况；该模型可应用于区域降雨分析和分析区域管网排水能力评估，对于城市后期规划与建设提供参考数据和模型依托；

水质分析模型：依托于市场现有数据模型，在此基础上根据各个地方水质情情况建立符合当地水质环境的水质模型；该模型可通过智慧检车井内的水质检测探头分析的数据进行水质分析，如通过DO监测判断水质含氧量是否满足入河或规定标准，然后通过线层数据分析模型溯源低指标水体的来源位置，及时发出报警进行现场排查；如通过ORP监测分析水体中的氧化还原电位，分析水体性质，通过调取自身试验校验的数据库模型，快速分析可能存在的污染源，然后结合线层与点层的数据，快速追踪相对准确的污染源位置，及时制止。

数据学习模块是为智能分析模块提升与完善而开发的模块；原先建立的数据模型需要不断的校正和优化，才能更加贴近实际监测活动；数据学习就是通过自有软件***和预先校验程序，不断通过现有模型对数据计算与分析，校正现有调整系数；同时通过与过往某次成果或排查结果的复验，进行吻合度修正，用以检验新系数的线性回归。

数据学习模块对***的稳定性起到关键性辅助作用，在后期的***维护和升级中，将不断提升***的整体处理分析能力和管理能力。

以下简述本发明的智慧检查井的工作原理。

工作时，集成模块3收集各监测探头信号并转换成数字信号，对数据进行简单整理和分析后，经过信号发射装置5，通过4G/5G/wifi网络将数据传输至云端智慧监管***，云端智慧监管***通过大数据分析功能，对监测数据进行深度开发，并进行参数设置和故障定义，当有异常情况发生时，智能报警单元根据重要等级，及时派发维修报警联系单至远程终端设备，同时还可增设通过短信方式告知工作人员，通过双重提醒要求工作人员对现场进行问题排查。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种智慧检查井，其特征在于，包括井盖和井腔，所述井盖的内部设置有信号发射装置，所述井腔的侧壁靠上设置有集成模块，所述集成模块和若干个仪表监测探头通迅连接；所述集成模块经过所述信号发射装置和云端智慧监管***通讯连接。

2.根据权利要求1所述的智慧检查井，其特征在于，所述云端智慧监管***包括数据整理模块、智能分析模块和数据学习模块。

3.根据权利要求2所述的智慧检查井，其特征在于，所述数据整理模块包括面层数据管理、线层数据管理和点层数据管理。

4.根据权利要求2所述的智慧检查井，其特征在于，所述智能分析模块包括数据模型模块和分析模块。

5.根据权利要求4所述的智慧检查井，其特征在于，所述分析模块包括水量分析模型和水质分析模型。

6.根据权利要求1所述的智慧检查井，其特征在于，所述集成模块经过所述信号发射装置和所述云端智慧监管***通过4G/5G/wifi网络进行通信连接。

7.根据权利要求1所述的智慧检查井，其特征在于，所述监测探头类型包括pH值监测探头、ORP监测探头、DO监测探头、液位监测探头和流量监测探头。

8.根据权利要求1所述的智慧检查井，其特征在于，所述监测探头通过modbus或TCP协议和所述集成模块进行通迅连接。

9.根据权利要求1所述的智慧检查井，其特征在于，所述云端智慧监管***还包括远程终端设备；所述远程终端设备包括APP客户端。

10.根据权利要求9所述的智慧检查井，其特征在于，所述云端智慧监管***还包括智能报警单元，所述智能报警单元和所述远程终端设备连接。

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