CN114119318B - 一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测*** - Google Patents
一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，包括：传感层：用于通过高精度液位感应元件确定水位值，并根据所述水位值对外输出水位模拟信号量；传输层：用于对所述模拟信号量进行信号处理，生成液位信息；管理层：用于对所述液位信息校核计算，转化为流量信息，并进行实时展示和统计。本发明的有益效果在于：流量监测***的安装和维护成本较低，监测设备的组合可根据具体项目需求进行灵活调整、扩展、搭配，具备预警和云端管理功能，数据可本地储存或通过云平台无线发送，可远程设置。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，特别涉及一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***。
背景技术
如何建立高效的智慧海绵城市综合监测管理平台是一个重要的课题探索，也是海绵城市建设成果的直观展示平台，其包含海绵城市项目信息、考核信息、规划信息、实时监测信息统计等综合信息的有机结合。而在这其中，实时、精确的监测信息的统计和反馈尤为重要，因为它为海绵城市建设的核心——各种海绵处理设施和管网河道的实时状态提供了详实的数据依据，更为海绵建设的设计、施工和管养的进一步优化提供了客观的指引。从目前的发展趋势和宏观需求来看，智慧海绵城市综合监测管理平台主要利用自动和远程监测、通信及计算机网络技术、空间地理信息技术、物联网技术、云计算技术，实现海绵城市建设和监测***的信息化管理、自动化监测、实时化调度和科学化决策，并具有一定程度的功能可扩展性。
但从更深入的角度来看，当前在面对各类型单个海绵设施的监测和评价的时候，目前国内外均没有针对海绵城市建设评估中的中小流量精确监测形成较为统一有效和***化的手段和方法，导致海绵城市建设的“点——线——面”中的“点”的评价效果难以得到有效保障，从而影响后续的“线”和“面”，即整体的海绵城市建设综合评价体系的准确性和可靠性不高。
在现有技术中，在海绵城市建设评价中面对各种单个海绵设施如雨水花园、绿色屋顶、高位花坛的精细化监测和评价的时候，对广泛存在的各种非规则形状的建筑雨水立管、排水管渠、排水口等非压力管道中小流量的情形进行精确测量，而现有技术中，因为不同的管道不同的规格，就造成了对于点的评价要根据不同的点，进行不同的评价，这些评价因为不同的管道，不规则形状的压力管道，造成了不同的点有不同的评价方式，也就导致了对点没有统一和有效化和***化的手段和方法。
发明内容
本发明提供一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，用以解决海绵城市建设评价中普遍存在的不准确性和不可靠性的情况。
一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，包括：
传感层：用于通过高精度液位感应元件确定水位值，并根据所述水位值对外输出水位模拟信号量；
传输层：用于对所述模拟信号量进行信号处理，生成液位信息；
管理层：用于对所述液位信息校核计算，转化为流量信息，并进行实时展示和统计。
作为本发明的一种实施例：所述传感层包括：
时间间隔确定模块：用于获取探头发出的超声波脉冲的发射时间和碰到水面反射后被换能器接收的时间，确定从发射到接收的时间间隔；
速度判定模块：获取所述时间间隔，通过管道内的平均水速；
水位值计算模块：根据所述时间间隔和平均水速，确定获取超声波传播路程，并确定水位值；
信号获取模块：用于获取瞬时水位静压，通过陶瓷敏感元件将瞬时水位静压转换为电信号；
模拟信号量获取模块：用于根据所述水位值，对所述水位静压进行温度补偿和线性修正，并对外输出标准的水位模拟信号量。
作为本发明的一种实施例：所述传感层还包括：
流量承载容器：用于承载非压力管道的流量；其中，
所述非压力管道的形状包括规则形状和非规则形状；
高精度液位感应元件：用于检测所述流量承载容器中的流量液位数据，计算水位值。
作为本发明的一种实施例：所述高精度液位感应元件，包括：
投入式液位变送器：用于对外输出标准的水位模拟信号量；
超声波液位计：用于精确计算超声波的传播路程，确定水位值；
微波/雷达水位计：用于将距离信号转换为物位信号。
作为本发明的一种实施例：所述流量承载容器和高精度液位感应元件，还包括如下安装步骤：
S1：获取预先勘探和资料调研被监测的点位数据，确定被测点位的类型、数量和空间关系，确定点位场地的可操作性、检测方案的可行性；
S2：根据所述点位的类型、数量和空间关系，建立分析估算模型，计算每个待测点位的预测最大流量，确定点位特征；
S3：根据所述点位特征，确定对应的高精度液位感应元件；
S4：根据所述点位场地的可操作性、检测方案的可行性和待测点位的预测最大流量，确定对应尺寸和承载能力的流量承载容器；
S5：将所述流量承载容器与高精度液位感应元件进行组合固定安装。
作为本发明的一种实施例：所述传输层包括：
数据记录仪：用于采集并存储液位数据；
遥测终端机：用于采集、传输、存储液位数据。
作为本发明的一种实施例：所述传输层还包括如下执行步骤：
S1：获取监测点位的可用电情况，确定数据记录仪的供电类型和通信模块的传输媒介；
S2：获取液位信号模拟量，并通过所述数据记录仪对所述液位信号模拟量进行读取、转化，生成液位信息；
S3：通过所述通信模块将液位信息传输到流量监测***的管理层。
作为本发明的一种实施例：所述管理层包括如下执行步骤：
S1：获取每个监测点位的流量承载容器尺寸数据和液位感应元件精度数据；
S2：获取每个监测点位的液位信息，确定瞬时流量数据；
S3：根据用户需求预设数据记录间隔；
S4：获取实时大气压、实时风速、实时湿度实时温度，并与所述瞬时流量数据校核计算，确定精准流量数据；
S6：根据所述精准流量数据，生成时间序列式图表，并数据转换平台展示；
S7：获取实时降雨、土壤湿度、水质，并与所述瞬时流量数据统计分析，确定流量数据，并在数据转换平台进行耦合展示。
作为本发明的一种实施例：所述***还包括水质检测模块和污水处理模块；
所述水质检测模块用于通过对流量承载容器内的水进行检测分析，判断水质综合污染指数；
所述污水处理模块用于对综合污染指数较高的污水进行净化处理；其中，
所述净化处理包括：生物处理法、化学处理法和物理处理法。
作为本发明的一种实施例：所述判断水质综合污染指数，包括如下步骤：
S1：预设检测水质综合污染判定指数区间；
S2：实时获取检测水质中各项污染物指数，确定综合污染指数；
S3：分析所述综合污染指数，并在数据转换平台实时显示；
S3：判断所述综合污染指数是否处于所述水质综合污染判定指数区间内；
若处于所述水质综合污染判定指数区间内，则继续执行S2；
若不处于所述水质综合污染判定指数区间内，则启动预处理装置，对污水进行净化处理。
本发明的有益效果在于：本发明的***可在无交流电源及网络接入的情况下满足***监测和数据传输需求，无需人工值守，可设置低至1秒的数据记录间隔，流量数据精度可达0.00001m3/s，安装和维护简单且成本较低。***是一种高精度、高效率、低成本、易管养的海绵设施流量监测***，适用于在海绵城市建设评价和后期维护管养中对各种非规则的雨水立管、排水管渠、排水口等中小流量情况的精确监测，同时也适用于各种非压力排水管道、明渠、堰、槽及地表径流的长期流量监测。***的安装和维护成本较低，监测设备的组合可根据具体项目需求进行灵活调整、扩展、搭配，具备预警和云端管理功能，数据可本地储存或通过云平台无线发送，可远程设置。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***的结构原理图；
图2为本发明实施例中一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***的采集液位数据确定水位，并对外输出水位模拟信号量流程图；
图3为本发明实施例中一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***的判断水质综合污染指数流程图；
图4为本发明实施例中一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***的实际结构图；
图5为本发明实施例中一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***的流量监测图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如附图1和图4所示，本发明实施例提供了一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，包括：
传感层：用于通过高精度液位感应元件确定水位值，并根据所述水位值对外输出水位模拟信号量；
传输层：用于对所述模拟信号量进行信号处理，生成液位信息；
管理层：用于对所述液位信息校核计算，转化为流量信息，并进行实时展示和统计。
上述技术方案的工作原理：在现有技术中，我们进行城市的管网河道进行监测和评价的时候，是基于“点——线——面”的形式，这种形式导致了，在对于点的评价的时候，我们因为有各种不同的监测设备和设施，他们的数据不同、规格不同，只能对于数据进行单项评价，但是，对于城市的管网，有些管道的规格可能很高，有些很低，有些管道很大，有些很小，但是对于这些管道的评价，现有技术都是基于管道自身的评价，评价的时候分别对每一项数据监测的精确度进行评价，这就导致了评价的时候会存在一定的偏差。可能这个评价对于海绵城市整体建设和综合性评价并没有很大的影响，但是，整体评价的准确性和可靠性依旧是不高的。因此本发明从通过液位传感元件和流量承载器等简单的设备，进行数据的统一转换，也就是对点进行了统一的转换，从而有了统一的评价方式，实现了实时监测和实施预警。
本***具体为：本发明的硬件***比较简单，***硬件组成包括高精度液位感应元件、流量承载容器、数据记录仪和数据转换平台。根据对现场实施条件的评估，对流量承载容器的材质、尺寸、排水孔大小和溢流堰开槽的角度和高度进行调整定制，制作好的容器与高精度液位感应元件再进行组合安装。容器通过的高精度连续液位监测把液位数据存储在数据记录仪中，并输出对应的水位模拟信号，数据可通过有线或无线传输的方式实时加载到数据转换平台中进行处理，生成液位数据，平台最终把液位数据即时转换成流量数据达到实时监测和预警的目标，即所有的液位数据都统一成为了流量数据，实现了数据统一，进而在综合性的评价中，就能够进行全面综合的分析，得到一个综合性的结果。本发明的***可在无交流电源及网络接入的情况下满足***监测和数据传输需求，无需人工值守，可设置低1秒的数据记录间隔，流量数据精度可达0.00001m3/s，安装和维护简单且成本较低。本发明的***是一种高精度、高效率、低成本、易管养的海绵设施流量监测***，适用于在海绵城市建设评价和后期维护管养中对各种非规则的雨水立管、排水管渠、排水口等中小流量情况的精确监测，同时也适用于各种非压力排水管道、明渠、堰、槽及地表径流的长期流量监测。***的安装和维护成本较低，监测设备的组合可根据具体项目需求进行灵活调整、扩展、搭配，具备预警和云端管理功能，数据可本地储存或通过云平台无线发送，可远程设置。
实施例2：
在一个实施例中，所述传感层包括：
时间间隔确定模块：用于获取探头发出的超声波脉冲的发射时间和碰到水面反射后被换能器接收的时间，确定从发射到接收的时间间隔；
速度判定模块：获取所述时间间隔，通过管道内的平均水速；
水位值计算模块：根据所述时间间隔和平均水速，确定获取超声波传播路程，并确定水位值；
信号获取模块：用于获取瞬时水位静压，通过陶瓷敏感元件将瞬时水位静压转换为电信号；
模拟信号量获取模块：用于根据所述水位值，对所述水位静压进行温度补偿和线性修正，并对外输出标准的水位模拟信号量。
上述技术方案的工作原理为：
在现有技术中，对于水位监测，只是基于监测设备的本身特性，因此，这也就导致了数据采集的实时数据具有不同的规格，是不同规格下的信号和数据类型，这就造成了很多的数据需要实现融合，才能够因为最后的计算过程。而本发明在实际实施的时候，会设置低至预设时间（一般是1秒）秒的数据记录间隔：
在进行水位值，也就是水位的高度值在确定的时候，也是分别对每个点都进行水位高度计算，从而对所有的点进行统一计算。并转化为流量数据；
并且基于水体静压与水体高度成正比的原理，采用单晶硅或陶瓷敏感元件将瞬时水位静压转换为电信号，再经温度补偿和线性修正后，对外输出标准的水位模拟量信号；温度补偿和线性修正的过程中，温度的补偿是基于预设的温度要求实现温度的补偿，在这个过程中，线性修正是按照历史数据构建线性信号函数，通过这个线性信号函数进行修正，进而生成水位模拟量信号进行输出。
上述技术方案的有益效果在于：
由在数据采集方面来看，本***是一种高精度、高效率、低成本、易管养的海绵设施流量监测***，适用于在海绵城市建设评价和后期维护管养中对各种非规则的雨水立管、排水管渠、排水口等中小流量情况的精确监测，同时也适用于各种非压力排水管道、明渠、堰、槽及地表径流的长期流量监测。
在一个具体的实施例中：
水位值计算模块，在计算水位值的时候，还包括如下步骤：
步骤1：首先要基于不同流量管道，对管道进行区域划分，确定不同管道的整体特征：
其中，
表示标记为
的管道的管道特征；
表示第
个管道的第
个位置点
的形状参数；
表示第
个管道的第
个位置点的规格（规格表示的是管道符合那些标
准）参数；
；
表示管道的数量；
；m表示管道的
划分的区域的总数量；
上述公式的目的主要是为了确定管道的实际特征，在计算的时候，我们会带入这个特征计算水位值；因为在计算水位值的时候，需要基于超声波建立模型，这个模型的作用就是确定每个管道的水位值；本发明是超声波进行传输测量，对于不同的管道，超声波能够清楚的确定每个管道的管道路径，然后再形状和规格，从而去计算管道的流量。
再第二个步骤中，当管道的特征确定之后，我们需要确定的就是管道的平均流速，通过这个平均流速，确定具体的水位值；在这个过程中平均流速为：
其中，
表示的是第
个管道在
时刻的速度；
表示的是初始时刻；
表示
的终点时刻，初始时间和终点时刻的两个时间内为一个时间间隔；
表示超声波速率相对
于水流流速的转换系数；因此，
就表示了管道内水流的平均速度；
上述步骤的主要目的是计算出平均超声波在管道内传输的的一个时间间隔内的平均传输速度；在明确传输速度以后，通过管道的特征和传输速度，就可以确定具体的水位值。
步骤3：根据平均流速和时间间隔，确定水位值；
因为水位值表示水的高度，因为水在管道中，管道高低不平，不规则，所以无法确定管道内水流的高度，因此，是按照这个平均流速，确定总的流出的水的量，从而确定水位值，具体为：
在第三个步骤中，本发明将
看作是横截面积，从
计算出来的是一个时间间隔内的所有水的水量，水量除以横截面积，也就是
高度，就是是本发明中计算得到的水位值。实施例3：所述传感层还包括：
流量承载容器：用于承载非压力管道的流量；其中，
所述非压力管道的形状包括规则形状和非规则形状；
高精度液位感应元件：用于检测所述流量承载容器中的流量液位数据，计算水位值。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
本发明的硬件***就是流量承载容器和高精度液位感应元件，高精度液位感应元件是用于为计算水位值提供传感数据和从而实现计算，而流量承载容器就是承载不同管道流出来的水的总量的承载计算设备。因为，现有技术中计算的一般只是规则管道，而本发明计算的是不规则管道，所以加入了管道的限定，本发明的流量承载容器的大小根据现场实施条件的评估而定，但高度一般不宜低于30cm，容器一般选择不易变形、耐用防腐、方便进行切割加工、较易采购、成本较低的材质，如聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE）、不锈钢等；容器的底部或侧壁底部做开孔处理作为排水孔，孔径一般不大于6cm，可选择性加装水龙头或防堵装置降低***运行过程中被杂质或沉淀物堵塞的风险，若采用投入式液位变送器，则容器侧壁底部可加装一卡扣，用于固定投入式液位变送器的感应原件（探头）；排水孔中心点到溢流堰底部的高度不宜少于15cm，溢流堰的开槽形状一般为倒三角形，开槽的角度大小一般根据点位预测的最大承载流量而定，角度区间在22.5°-120°，开槽的高度则根据选取容器的大小和其他现场实施条件的评估而定，一般不低于15cm。
实施例4：
在一个具体的实施例中，所述高精度液位感应元件，包括：
投入式液位变送器：用于对外输出标准的水位模拟信号量；
超声波液位计：用于精确计算超声波的传播路程，确定水位值；
微波/雷达水位计：用于将距离信号转换为物位信号。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：传感层主要包括高精度液位感应元件和流量承载容器。高精度液位感应元件子进行设计的时候包括投入式液位变送器、超声波液位计、微波/雷达水位计，可设置低至1秒的数据记录间隔，其中，投入式液位变送器是基于水体静压与水体高度成正比的原理，采用单晶硅或陶瓷敏感元件将瞬时水位静压转换为电信号，再经温度补偿和线性修正后，对外输出标准的水位模拟量信号；超声波液位计通过探头的换能器发出高频超声波脉冲，遇到水面后被反射，部分反射回波被换能器接收后被转换成电信号，根据超声波脉冲从发射到接收的时间间隔和超声波的传播速度，可精确算出超声波的传播路程，从而确定水位值；微波/雷达水位计则基于精确测量的电磁波测距技术，探头发出高频脉冲在空间以光速传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
实施例5：
在一个实施例中，所述流量承载容器和高精度液位感应元件，安装包括如下步骤：
所述流量承载容器和高精度液位感应元件，还包括如下安装步骤：
S1：获取预先勘探和资料调研被监测的点位数据，确定被测点位的类型、数量和空间关系，确定点位场地的可操作性、检测方案的可行性；
S2：根据所述点位的类型、数量和空间关系，建立分析估算模型，计算每个待测点位的预测最大流量，确定点位特征；
S3：根据所述点位特征，确定对应的高精度液位感应元件；
S4：根据所述点位场地的可操作性、检测方案的可行性和待测点位的预测最大流量，确定对应尺寸和承载能力的流量承载容器；
S5：将所述流量承载容器与高精度液位感应元件进行组合固定安装。
上述技术方案的工作原理：因为本发明的***需要对不同的管道进行安装对应的流量承载器和高精度液位感应元件；因此，需要对监测的点进行勘探和调研，确定点位的类型、数量和空间关系后，可通过资料分析计算或模型模拟预估每个待测点位的最大流量。因此，本发明在进行涉及的时候，本发明还包括上步骤，涉及不同的管道通过不同的流量承载容器与高精度液位感应元件去进行监测。
上述技术方案的有益效果为：
根据点位的特征选取合适的高精度液位感应元件，综合精度等级需最小达到0.2级，同时根据点位场地的可操作性、监测方案的可行性和点位的预测最大流量，采购或定制材质和尺寸合适的流量承载容器进行排水孔和溢流堰的开槽加工，保证容器的尺寸和排水能力满足预测最大流量的承载需求；若采用投入式液位变送器，则容器侧壁底部可加装卡扣或类似的固定装置，用于固定投入式液位变送器的感应原件（探头），保证其运行过程中的稳定性和安全性。
实施例6：
在一个实施例中，所述传输层，包括：
数据记录仪：用于采集并存储液位数据；
遥测终端机：用于采集、传输、存储液位数据。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：在本发明中传输层主要包括数据记录仪或遥测终端机，主要是对来自***传感层的电信号进行液位信号的读取、转化、存储，并将数据通过有线或无线的方式传输到***的管理层。传输层的设备一般配备RS485，RS232，或USB通讯标准接口，同时可集成DTU通信模块，覆盖范围大，支持GPRS/CDMA2000/3G/4G等通信协议。
实施例7：
在一个具体的实施例中，所述传输层还包括如下执行步骤：
S1：获取监测点位的可用电情况，确定数据记录仪的供电类型和通信模块的传输媒介；
S2：获取液位信号模拟量，并通过所述数据记录仪对所述液位信号模拟量进行读取、转化，生成液位信息；
S3：通过所述通信模块将液位信息传输到流量监测***的管理层。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：基于监测点位的可用电情况，选取交流或直流供电的数据记录仪，同时考虑用户对数据传输和获取的要求，选取有线或无线的通信模块，一般推荐数据通过无线传输的方式到数据转换（监测）的物联网云平台进行数据的存储和整理。将上述选取好的高精度液位感应原件和制作好的流量承载容器与数据记录仪进行组合安装，现场实施时需考虑对液位感应原件和流量承载容器进行固定安装，数据记录仪和相关外露线路则采用封闭电箱和管线进行保护，确保***整体的传感层和传输层在户外极端天气的情况下安全可靠。
实施例8：
在一个具体的实施例中，所述管理层包括如下执行步骤：
S1：获取每个监测点位的流量承载容器尺寸数据和液位感应元件精度数据；
S2：获取每个监测点位的液位信息，确定瞬时流量数据；
S3：根据用户需求预设数据记录间隔；
S4：获取实时大气压、实时风速、实时湿度实时温度，并与所述瞬时流量数据校核计算，确定精准流量数据；
S6：根据所述精准流量数据，生成时间序列式图表，并数据转换平台展示；
S7：获取实时降雨、土壤湿度、水质，并与所述瞬时流量数据统计分析，确定流量数据，并在数据转换平台进行耦合展示。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：***的管理层主要包括基于物联网技术综合信息管理云***的数据转换（监测）平台，因此本发明在进行数据的记录和展示的时候，还要去进行核验；时间序列式图表表示每个监测的时间间隔也就是数据记录间隔下的精准流量数据。耦合展示的目的是为了让环境数据和计算得到的流量数据是能够耦合的，用以验证数据的准确性，同时还能保证本发明采集的数据准确，环境数据也准确。
对来自***传输层传送的液位信息存储、整理后，根据特定监测点位的流量承载容器的尺寸、排水孔的大小和溢流堰开槽的角度（宽度）和高度，把液位信息按照时间序列式的顺序转换为瞬时流量数据，同时结合对应的高精度液位感应元件的测量精度、数据记录间隔、当地大气压、风速、湿度、温度等外部影响因子对数据进行校核计算，最终流量数据精度可达0.00001m3/s。经过校核后的流量数据可在平台上直接进行实时的时间序列式图表展示，也可与其他相关的监测数据如降雨、土壤湿度、水质等进行耦合展示和统计分析。
实施例9：
在一个实施例中，所述***还包括水质检测模块和污水处理模块；
所述水质检测模块用于通过对流量承载容器内的水进行检测分析，判断水质综合污染指数；
所述污水处理模块用于对综合污染指数较高的污水进行净化处理；其中，
所述净化处理包括：生物处理法、化学处理法和物理处理法。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：本发明在进行环境的水量监测的时候，还会对水质进行监测，因为水质也是一个海绵城市的一个必要的研究方向，也能够保证水资源的安全。本发明在污水净化的时候，通过三种处理方法，生物处理法、化学处理法和物理处理法是因为，每一种方法其实都表示了多种环境净化方法，在进行设计的时候根据需要进行选择。。
水质检测和污水处理都是环保工程中的关键流程。在获取城市中小流量的同时进行水质检测和污水处理，提高了流量监测***的实用性和应用范围。
实施例10：
在一个实施例中，
所述判断水质综合污染指数，包括如下步骤：
S1：预设检测水质综合污染判定指数区间；
S2：实时获取检测水质中各项污染物指数，确定综合污染指数；
S3：分析所述综合污染指数，并在数据转换平台实时显示；
S3：判断所述综合污染指数是否处于所述水质综合污染判定指数区间内；
若处于所述水质综合污染判定指数区间内，则继续执行S2；
若不处于所述水质综合污染判定指数区间内，则启动预处理装置，对污水进行净化处理。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
对于综合污染指数的评定，是需要多项对比的，在这个过程中，综合污染指数判定
内容包括n项：PH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧气、氮气、挥发酚、汞、铅、石油。设置检测
水质综合污染判定指数P的区间为
);综合污染指数：
；其中，C为
待测点流量中n项污染物的含量在水中分别所占比重；S为水中污染物允许的最高含量；当P
的值小于0.41时，继续对待测点流量进行实时监测；当P的值大于等于0.41时，启动预处理
装置。预处理装置即采用为化学、生物或物理等不同得方法进行污水处理，其中，基于电化
学原理，提前填充在流量承载容器中的微电解材料，对废水进行电解处理，直至P的值小于
0.41，处理方法简单且投资少。在获取城市中小流量的同时进行水质检测和污水处理，提高
了流量监测***的实用性和应用范围。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，包括：
传感层：用于通过高精度液位感应元件确定水位值，并根据所述水位值对外输出水位模拟信号量；
传输层：用于对所述模拟信号量进行信号处理，生成液位信息；
管理层：用于对所述液位信息校核计算，转化为流量信息，并进行实时展示和统计；
所述传感层还包括：
流量承载容器：用于承载非压力管道的流量；其中，
所述非压力管道的形状包括规则形状和非规则形状；
高精度液位感应元件：用于检测所述流量承载容器中的流量液位数据，计算水位值。
2.如权利要求1所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述传感层包括：
时间间隔确定模块：用于获取探头发出的超声波脉冲的发射时间和碰到水面反射后被换能器接收的时间，确定从发射到接收的时间间隔；
速度判定模块：获取所述时间间隔，通过管道内的平均水速；
水位值计算模块：根据所述时间间隔和平均水速，确定获取超声波传播路程，并确定水位值；
信号获取模块：用于获取瞬时水位静压，通过陶瓷敏感元件将瞬时水位静压转换为电信号；
模拟信号量获取模块：用于根据所述水位值，对所述水位静压进行温度补偿和线性修正，并对外输出标准的水位模拟信号量。
3.如权利要求2所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述高精度液位感应元件，包括：
投入式液位变送器：用于对外输出标准的水位模拟信号量；
超声波液位计：用于精确计算超声波的传播路程，确定水位值；
微波/雷达水位计：用于将距离信号转换为物位信号。
4.如权利要求1所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述流量承载容器和高精度液位感应元件，还包括如下安装步骤：
S1：获取预先勘探和资料调研被监测的点位数据，确定被测点位的类型、数量和空间关系，确定点位场地的可操作性、检测方案的可行性；
S2：根据所述点位的类型、数量和空间关系，建立分析估算模型，计算每个待测点位的预测最大流量，确定点位特征；
S3：根据所述点位特征，确定对应的高精度液位感应元件；
S4：根据所述点位场地的可操作性、检测方案的可行性和待测点位的预测最大流量，确定对应尺寸和承载能力的流量承载容器；
S5：将所述流量承载容器与高精度液位感应元件进行组合固定安装。
5.如权利要求1所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述传输层包括：
数据记录仪：用于采集并存储液位数据；
遥测终端机：用于采集、传输、存储液位数据。
6.如权利要求1所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述传输层还包括如下执行步骤：
S1：获取监测点位的可用电情况，确定数据记录仪的供电类型和通信模块的传输媒介；
S2：获取液位信号模拟量，并通过所述数据记录仪对所述液位信号模拟量进行读取、转化，生成液位信息；
S3：通过所述通信模块将液位信息传输到流量监测***的管理层。
7.如权利要求5所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述管理层包括如下执行步骤：
S1：获取每个监测点位的流量承载容器尺寸数据和液位感应元件精度数据；
S2：获取每个监测点位的液位信息，确定瞬时流量数据；
S3：根据用户需求预设数据记录间隔；
S4：获取实时大气压、实时风速、实时湿度实时温度，并与所述瞬时流量数据校核计算，确定精准流量数据；
S6：根据所述精准流量数据，生成时间序列式图表，并数据转换平台展示；
S7：获取实时降雨、土壤湿度、水质，并与所述瞬时流量数据统计分析，确定流量数据，并在数据转换平台进行耦合展示。
8.如权利要求1所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述***还包括水质检测模块和污水处理模块；
所述水质检测模块用于通过对流量承载容器内的水进行检测分析，判断水质综合污染指数；
所述污水处理模块用于对综合污染指数较高的污水进行净化处理；其中，
所述净化处理包括：生物处理法、化学处理法和物理处理法。
9.如权利要求8所述的一种适用于海绵城市建设评价的中小流量监测***，其特征在于，所述判断水质综合污染指数，包括如下步骤：
S1：预设检测水质综合污染判定指数区间；
S2：实时获取检测水质中各项污染物指数，确定综合污染指数；
S3：分析所述综合污染指数，并在数据转换平台实时显示；
S4：判断所述综合污染指数是否处于所述水质综合污染判定指数区间内；
若处于所述水质综合污染判定指数区间内，则继续执行S2；
若不处于所述水质综合污染判定指数区间内，则启动预处理装置，对污水进行净化处理。
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