本發(fā)明涉及配電設(shè)施水位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體是涉及一種基于低功耗廣域網(wǎng)的信號傳輸技術(shù)和單片機控制技術(shù)的配電設(shè)施防澇預(yù)警方法及裝置。

背景技術(shù)：

在我國南方，夏季經(jīng)常發(fā)生洪澇災(zāi)害，洪澇災(zāi)害導(dǎo)致水位上漲，嚴(yán)重地威脅低洼處配電設(shè)施(如變電站、配電房、戶外的臺變、電纜分支箱、箱變，電纜溝等)的安全運行和人身財產(chǎn)安全，因此為了降低水浸事故發(fā)生的風(fēng)險，和能夠及時制定快速搶修方案，如何研發(fā)出相應(yīng)的配電設(shè)施洪澇預(yù)警裝置早已成為人們值得探討的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種使用穩(wěn)定、操作方便、低功耗、穿透能力強等優(yōu)點的配電設(shè)施防澇預(yù)警方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好的配電設(shè)施防澇預(yù)警裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的：一種配電設(shè)施防澇預(yù)警方法，其特征在于，它是采用傳感器節(jié)點監(jiān)測是否有洪澇水入侵配電設(shè)施，并發(fā)送信號到與其無線通信連接的中繼器；傳感器節(jié)點與中繼器的無線通信是基于LoRa低功耗廣域網(wǎng)的信號傳輸，中繼器接收到傳感器節(jié)點的水浸信號信息后，直接發(fā)水浸提示短信給用戶手機，同時可通過GPRS傳輸?shù)脚c其無線連接的云服務(wù)器上，后臺電腦端或用戶的手機端通過云服務(wù)器實時獲取配電設(shè)施是否發(fā)生洪澇災(zāi)害的信息。

作為上述方案的進一步說明，它是將傳感器節(jié)點安裝在配電設(shè)施的電纜溝底部，利用傳感器節(jié)點實現(xiàn)水浸的監(jiān)測、信號的處理、對外傳遞和分級預(yù)警，中繼器安裝在戶外有GPRS信號的地方，實現(xiàn)傳感節(jié)點的信號采集和將信息發(fā)送到云端的雙向通訊，在發(fā)生洪澇水位上漲的時候，傳感器節(jié)點探測到有水入侵，便從睡眠中被立即喚醒，發(fā)送預(yù)警信號到中繼器，中繼器接收到節(jié)點的信號便將水浸信息通過GPRS功能傳輸?shù)皆品?wù)器上，同時直接發(fā)水浸提示短信給用戶手機。

進一步地，傳感器節(jié)點上帶有若干個個傳感探頭，不同傳感器探頭實現(xiàn)不同水位的監(jiān)測，實現(xiàn)分級預(yù)警。

進一步地，中繼器由鋰亞電池與太陽能電源切換供電，在戶外利用太陽能取電。

一種配電設(shè)施防澇預(yù)警裝置，其特征在于，它包括傳感器節(jié)點、中繼器、云服務(wù)器、后臺電腦端或用戶的手機端，傳感器節(jié)點與中繼器之間通過LoRa低功耗廣域網(wǎng)無線通信連接，中繼器與云端之間采用GPRS通訊。

進一步地，所述傳感器節(jié)點包括外殼、PCB板組、內(nèi)置電池和設(shè)置在殼體上的預(yù)警提示機構(gòu)、天線；內(nèi)置電池與PCB板組連接，為傳感器節(jié)點供電，天線與PCB板組連接，向中繼器傳輸信息。

進一步地，預(yù)警提示機構(gòu)包括預(yù)警伸縮桿和設(shè)置在預(yù)警伸縮桿端部的探頭固定塊和電極探頭，電極探頭設(shè)置在探頭固定塊的端部。

進一步地，所述預(yù)警提示機構(gòu)包括至少兩根預(yù)警伸縮桿，每根預(yù)警伸縮桿上均設(shè)置有探頭固定塊和電極式傳感器探頭，每個電極式傳感器探頭代表不同水位，分級預(yù)警。

進一步地，所述中繼器連接有電源供電電路，電源供電電路以太陽能電源或蓄電池作為供電電源，在太陽能電源輸出端和蓄電池電源輸出端連接有電源自動切換電路，使中繼器能在戶外利用太陽能取電。

本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達到的有益效果是：

本發(fā)明將傳感器節(jié)點安裝在配電設(shè)施的電纜溝底部，當(dāng)發(fā)生洪澇水位上漲的時候，傳感器節(jié)點探測到有水入侵，便從睡眠中被立即喚醒，發(fā)送信號到中繼器，中繼器接收到節(jié)點的信號便將水浸信息直接發(fā)提示短信給用戶手機，同時通過GPRS傳輸?shù)皆品?wù)器上，后臺電腦端和用戶的手機端通過App在云服務(wù)器實時獲取配電設(shè)施發(fā)生洪澇災(zāi)害的預(yù)警信息；另外，由于傳感器節(jié)點使用LoRa低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，擁有低功耗、穿透能力強的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的電源供電處理電路示意圖；

圖3為本發(fā)明的LORA模塊電路示意圖；

圖4為本發(fā)明的傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、傳感器節(jié)點 1-1、外殼 1-2、PCB板組 1-3、內(nèi)置電池 1-4、預(yù)警提示機構(gòu) 1-41、探頭固定塊 1-42、電極式傳感器探頭 1-5、天線 2、中繼器 3、云服務(wù)器 4、手機端。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本技術(shù)方案作詳細的描述。

如圖1所示，本發(fā)明是一種配電設(shè)施防澇預(yù)警方法，它是采用傳感器節(jié)點1監(jiān)測是否有洪澇水入侵配電設(shè)施，并發(fā)送信號到與其無線通信連接的中繼器2；傳感器節(jié)點與中繼器的無線通信是基于LoRa低功耗廣域網(wǎng)的信號傳輸，中繼器接收到節(jié)點的信號信息直接發(fā)提示短信給用戶的手機端4，同時傳輸?shù)脚c其無線連接的云服務(wù)器3上，由后臺電腦端或用戶的手機端4通過云服務(wù)器實時獲取配電設(shè)施是否發(fā)生洪澇災(zāi)害的信息。

進一步地，它是將傳感器節(jié)點安裝在配電設(shè)施的電纜溝底部，利用傳感器節(jié)點實現(xiàn)水浸的監(jiān)測、信號的處理、對外傳遞和分級預(yù)警，中繼器安裝在戶外有GPRS信號的地方，實現(xiàn)傳感節(jié)點的信號采集和將信息發(fā)送到云端的雙向通訊，在發(fā)生洪澇水位上漲的時候，傳感器節(jié)點探測到有水入侵，便從睡眠中被立即喚醒，發(fā)送信號到中繼器，中繼器接收到節(jié)點的信號便將水浸信息傳輸?shù)皆品?wù)器上。傳感器節(jié)點1上帶有若干個傳感探頭，不同傳感器探頭的監(jiān)測水位高度不同，代表不同水位，實現(xiàn)分級預(yù)警。中繼器由電池與太陽能電源切換供電，在戶外可利用太陽能取電。

如圖1-圖4所示，以下是一種配電設(shè)施防澇預(yù)警裝置，它包括傳感器節(jié)點1、中繼器2、云服務(wù)器3、后臺電腦端和用戶的手機端4，傳感器節(jié)點1與中繼器2之間通過LoRa低功耗廣域網(wǎng)無線通信連接，中繼器與云端之間采用GPRS通訊。傳感器節(jié)點1包括外殼1-1、PCB板組1-2、內(nèi)置電池1-3和設(shè)置在殼體上的預(yù)警提示機構(gòu)1-4、天線1-5；內(nèi)置電池與PCB板組連接，為傳感器節(jié)點供電，天線與PCB板組連接，向中繼器傳輸信息。傳感器節(jié)點分別有手動自檢與自動自檢功能，手動自檢時，當(dāng)按壓節(jié)點上的自檢按鍵時，其為檢察電路的聯(lián)通性，給手機發(fā)送一條短信，告之其狀態(tài)良好；可根據(jù)設(shè)定時間，每天或每周發(fā)一條自檢信息給手機，告之其狀態(tài)。預(yù)警提示機構(gòu)包括預(yù)警伸縮桿和設(shè)置在預(yù)警伸縮桿端部的探頭固定塊和電極式傳感器探頭，電極式傳感器探頭設(shè)置在探頭固定塊的端部。所述預(yù)警提示機構(gòu)1-4包括三根預(yù)警伸縮桿，每根預(yù)警伸縮桿上均設(shè)置有探頭固定塊1-41和電極式傳感器探頭1-42，每個電極式傳感器探頭代表不同水位，分三級預(yù)警，分別是紅色、橙色、黃色預(yù)警。當(dāng)水位達到其中一個探頭時，傳感器節(jié)點便發(fā)出相應(yīng)的命令，告知中繼器水位上漲達到的級別，中繼器將該水位警告級別發(fā)送到服務(wù)器，用戶通過手機端就能收到推送的預(yù)警通知，實現(xiàn)分級預(yù)警，便于制定搶修策略。

進一步地，所述中繼器連接有電源供電電路，電源供電電路以太陽能電源和鋰亞電池作為供電電源，在太陽能電源輸出端和鋰亞電池輸出端連接有電源自動切換電路，太陽能電源輸出端和電池電源輸出端之間依次設(shè)置二極管D1和D2，D1并聯(lián)連接有C8，使中繼器能在戶外利用太陽能取電，如圖2所示。

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的配電設(shè)施(如配電房)空間密閉在小區(qū)負一層，一般運營商信號較弱難以覆蓋。因此使用低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，也就是本裝置的無線傳感節(jié)點。傳感節(jié)點擁有低功耗、穿透能力強的優(yōu)點，該裝置穩(wěn)定可靠，安裝在負一層能夠順利穩(wěn)定地將信號傳輸?shù)街欣^器，實現(xiàn)遠程預(yù)警的目的。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。