CN208458844U - 一种可充电的一体化埋地式积水监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，所述积水监测装置包括设有可埋地安装的壳体；所述壳体内设有设备腔；所述壳体顶部设有积水探测面；所述积水探测面处设有内置感应探针的探针孔；所述探针孔的开口向上；所述感应探针与设备腔中的积水探测模块相连；当进行积水监测时，设备腔内的超声波传感器向上方发送超声波以测量积水探测面上方的积水深度；本实用新型能在无外部供电的情况下，较好地对积水深度进行监测并传送监测数据。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，尤其是一种可充电的一体化埋地式积水监测装置。
背景技术
目前，现有城市积水监测设备在以下几个方面存在不足：
（1）在城市安装不便，常规监测设备经常需要布线、安装立杆支架等，工程量大；
（2）目前已知的埋地式积水监测设备，采用电池供电，不能充电，需定期更换电池；
（3）通过非接触式超声波、雷达、电子水尺进行测量，容易受到外界因数干扰，非接触式超声波和雷达容易被车辆或其他物体阻挡，电子水尺容易粘泥水。
（4）水下信号屏蔽，2G/3G/4G信号在水下几乎无法正常使用。
发明内容
本实用新型提出一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，能在无外部供电的情况下，较好地对积水深度进行监测并传送监测数据。
本实用新型采用以下技术方案。
一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，所述积水监测装置包括设有可埋地安装的壳体；所述壳体内设有设备腔；所述壳体顶部设有积水探测面；所述积水探测面处设有内置感应探针的探针孔；所述探针孔的开口向上；所述感应探针与设备腔中的积水探测模块相连；当进行积水监测时，设备腔内的超声波传感器向上方发送超声波以测量积水探测面上方的积水深度。
所述壳体顶部还设有光伏板安装槽和水膜阻断面；所述光伏板安装槽处设有太阳能电池板。
所述光伏板安装槽俯视向呈矩形；所述太阳能电池板周沿与光伏板安装槽贴合形成可防水侵入的密封结构；所述超声波传感器为液介式超声波液位计；所述水膜阻断面设于上支撑盖体顶部；所述壳体为一柱形壳体；探针孔设于水膜阻断面处；所述探针周侧与探针孔内壁贴合形成可防水侵入的密封结构。
所述设备腔内设有电源管理模块、主控模块、通信模块、充电管理模块、可充电电池、数据存储模块；所述太阳能电池板与电源管理模块相连；所述充电管理模块与电源管理模块相连；所述可充电电池与电源管理模块相连。
所述源管理模块包括XC6206P332MR型号的LDO电源芯片、SPX3819M5-L型号的LDO电源芯片以及AO3401型号的MOS管。
所述主控模块包括STM32F103RCT6型号的ARM处理器。
所述数据存储模块包括W25Q128FVSIG型号的FLASH存储芯片。
所述通信模块为无线通信模块；所述无线通信模块包括SIM7020C型号的NB-IOT模组。
所述可充电电池为锂电池；所述充电管理模块包括PT6112型号的锂电池充电控制芯片。
所述壳体还包括上支撑盖体和覆于上支撑盖体顶端的上盖板；所述积水探测面设于上支撑盖体处；所述积水探测面还与设备腔内的积水探测模块相连；所述积水探测模块为以水体导通电压判断积水状态的探测模块；所述积水探测模块与电源管理模块相连；当积水探测模块判断积水探测面处无积水时，所述电源管理模块使设备腔内设备处于待机状态以节省电量。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1、设备采用一体化设计，所有模块部件都包含于一地埋式安装外壳体，体积小巧，无任何外部连接，采用路面取孔安装，施工方便，不影响市容；
2、设备采用低功耗方案设计，内置聚合物锂电池，自带微型太阳能板，自动充电，可长期使用；
3、设备采用液介式超声波液位传感器，不易受到外界环境干扰，稳定可靠。
4、采用埋于地下的NB-IOT进行通信，穿透能力强，抗干扰能力强，传输距离远，功耗低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
附图1是本实用新型的立体示意图；
附图2是本实用新型的立体分解示意图；
附图3是本实用新型的上支撑盖体的示意图；
附图4是本实用新型的电路示意框图；
附图5是本实用新型的电源管理模块的电路原理示意图；
附图6是本实用新型的主控模块电路原理示意图；
附图7是本实用新型的数据存储模块的电路原理示意图；
附图8是本实用新型的通信模块的电路原理示意图；
附图9是本实用新型的充电管理模块的电路原理示意图；
图中：1-上盖板；2-太阳能电池板；3-上支撑盖体；4-超声波传感器；5-积水探测模块；6-可充电电池；7-密封圈；8-设备腔；10-探针孔；11-水膜阻断面；13-光伏板安装槽；14-螺栓通孔。
具体实施方式
如图1-9所示，一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，所述积水监测装置包括设有可埋地安装的壳体；所述壳体内设有设备腔8；所述壳体顶部设有积水探测面；所述积水探测面处设有内置感应探针的探针孔10；所述探针孔10的开口向上；所述感应探针与设备腔中的积水探测模块5相连；当进行积水监测时，设备腔内的超声波传感器4向上方发送超声波以测量积水探测面上方的积水深度。
所述壳体顶部还设有光伏板安装槽13和水膜阻断面11；所述光伏板安装槽13处设有太阳能电池板2。
所述光伏板安装槽13俯视向呈矩形；所述太阳能电池板周沿与光伏板安装槽贴合形成可防水侵入的密封结构；所述超声波传感器4为液介式超声波液位计；所述水膜阻断面11设于上支撑盖体3顶部；所述壳体为一柱形壳体；探针孔10设于水膜阻断面11处；所述探针周侧与探针孔10内壁贴合形成可防水侵入的密封结构。
所述设备腔内设有电源管理模块、主控模块、通信模块、充电管理模块、可充电电池、数据存储模块；所述太阳能电池板2与电源管理模块相连；所述充电管理模块与电源管理模块相连；所述可充电电池6与电源管理模块相连。
所述源管理模块包括XC6206P332MR型号的LDO电源芯片、SPX3819M5-L型号的LDO电源芯片以及AO3401型号的MOS管。
所述主控模块包括STM32F103RCT6型号的ARM处理器。
所述数据存储模块包括W25Q128FVSIG型号的FLASH存储芯片。
所述通信模块为无线通信模块；所述无线通信模块包括SIM7020C型号的NB-IOT模组。
所述可充电电池为锂电池；所述充电管理模块包括PT6112型号的锂电池充电控制芯片。
所述壳体还包括上支撑盖体3和覆于上支撑盖体顶端的上盖板1；所述积水探测面设于上支撑盖体处；所述积水探测面还与设备腔内的积水探测模块相连；所述积水探测模块为以水体导通电压判断积水状态的探测模块；所述积水探测模块与电源管理模块相连；当积水探测模块判断积水探测面处无积水时，所述电源管理模块使设备腔内设备处于待机状态以节省电量。
本例中，上盖板1处设有螺栓通孔14，上盖板以穿置于螺栓通孔内的螺栓锁定于上支撑盖体处，上支撑盖体盖于设备腔上，上支撑盖体与设备腔间的接触部位处设有密封圈7；积水探测模块设于电路板上；积水探测模块以探针测量外部水体导通电压以判断监测装置上方是否有积水，若无积水，则设备腔内设备处于待机状态以节电。
本例中，无线通信模块可同时兼容电信、移动等不同运营商的NB-IOT网络，体积小、功耗低、抗干扰能力强。
本例中，可充电电池为聚合物锂电池，其额定电压为3.7V，容量不小于5000mAh，连续阴雨天情况下，可值守1年以上；积水情况下可连续工作30天以上。
本例中，超声波传感器在上支撑盖体下方，不在电路板上。
Claims (10)
1.一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述积水监测装置包括设有可埋地安装的壳体；所述壳体内设有设备腔；所述壳体顶部设有积水探测面；所述积水探测面处设有内置感应探针的探针孔；所述探针孔的开口向上；所述感应探针与设备腔中的积水探测模块相连；当进行积水监测时，设备腔内的超声波传感器向上方发送超声波以测量积水探测面上方的积水深度。
2.根据权利要求1所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述壳体顶部还设有光伏板安装槽和水膜阻断面；所述光伏板安装槽处设有太阳能电池板。
3.根据权利要求2所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述光伏板安装槽俯视向呈矩形；所述太阳能电池板周沿与光伏板安装槽贴合形成可防水侵入的密封结构；所述超声波传感器为液介式超声波液位计；所述水膜阻断面设于上支撑盖体顶部；所述壳体为一柱形壳体；探针孔设于水膜阻断面处；所述探针周侧与探针孔内壁贴合形成可防水侵入的密封结构。
4.根据权利要求2所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述设备腔内设有电源管理模块、主控模块、通信模块、充电管理模块、可充电电池、数据存储模块；所述太阳能电池板与电源管理模块相连；所述充电管理模块与电源管理模块相连；所述可充电电池与电源管理模块相连。
5.根据权利要求4所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述源管理模块包括XC6206P332MR型号的LDO电源芯片、SPX3819M5-L型号的LDO电源芯片以及AO3401型号的MOS管。
6.根据权利要求4所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述主控模块包括STM32F103RCT6型号的ARM处理器。
7.根据权利要求4所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述数据存储模块包括W25Q128FVSIG型号的FLASH存储芯片。
8.根据权利要求4所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述通信模块为无线通信模块；所述无线通信模块包括SIM7020C型号的NB-IOT模组。
9.根据权利要求4所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述可充电电池为锂电池；所述充电管理模块包括PT6112型号的锂电池充电控制芯片。
10.根据权利要求1所述的一种可充电的一体化埋地式积水监测装置，其特征在于：所述壳体还包括上支撑盖体和覆于上支撑盖体顶端的上盖板；所述积水探测面设于上支撑盖体处；所述积水探测面还与设备腔内的积水探测模块相连；所述积水探测模块为以水体导通电压判断积水状态的探测模块；所述积水探测模块与电源管理模块相连；当积水探测模块判断积水探测面处无积水时，所述电源管理模块使设备腔内设备处于待机状态以节省电量。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112697224A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-04-23 | 常州江苏大学工程技术研究院 | 一种便于维修的预埋式液位检测仪及预埋方法 |
| CN115183844A (zh) * | 2021-03-23 | 2022-10-14 | 常州江苏大学工程技术研究院 | 一种便于拆卸的预埋式液位监测仪及预埋方法 |
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2018
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| CN115183844A (zh) * | 2021-03-23 | 2022-10-14 | 常州江苏大学工程技术研究院 | 一种便于拆卸的预埋式液位监测仪及预埋方法 |
| CN115183844B (zh) * | 2021-03-23 | 2024-01-26 | 常州江苏大学工程技术研究院 | 一种便于拆卸的预埋式液位监测仪及预埋方法 |
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