基于位置服務(wù)的智能雨污井的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市雨污井管理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于位置服務(wù)的智能雨污井。
【背景技術(shù)】
[0002]城市排水系統(tǒng)是城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、防洪排澇的重要基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展和人民生活的安定，在保障城市發(fā)展和安全運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。隨著城市化的迅速發(fā)展，城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越龐大，對(duì)排水管網(wǎng)的運(yùn)行管理、養(yǎng)護(hù)管理、應(yīng)急防汛和科學(xué)決策等提出了越來(lái)越高的要求。但由于在管網(wǎng)的運(yùn)行管理上缺乏掌握排水管網(wǎng)真實(shí)運(yùn)行狀況的技術(shù)手段，在養(yǎng)護(hù)管理上難以評(píng)估排水管網(wǎng)的日常養(yǎng)護(hù)效果，在排水管網(wǎng)的水力分析和管理決策上缺少必要的數(shù)據(jù)支持，遇到緊急情況無(wú)法依據(jù)實(shí)時(shí)變化信息以制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，依靠傳統(tǒng)的管理手段已越來(lái)越不能滿足排水管網(wǎng)的現(xiàn)代化管理需要。為此提出通過(guò)水位監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的建設(shè)，提高排水管網(wǎng)的運(yùn)行管理水平。
[0003]一個(gè)完整的排水系統(tǒng)由排水栗站、窨井和管道組成。不少地區(qū)已經(jīng)建設(shè)了排水栗站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，栗站管理已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化。但由于技術(shù)或成本原因，作為排水系統(tǒng)重要節(jié)點(diǎn)的窨井還沒(méi)有做到高度信息化和智能化的程度。調(diào)度人員缺乏技術(shù)手段來(lái)掌握管網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。
[0004]此外，由于各種原因，如雨量大時(shí)，雨污管內(nèi)雨污將井蓋沖開(kāi)、井蓋破損等，如果不能對(duì)這些窨井進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，將存在很大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種采用智能化管理的基于位置服務(wù)的智能雨污井。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:包括有井內(nèi)終端系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和接收顯示系統(tǒng)，所述的井內(nèi)終端系統(tǒng)包括有設(shè)置于雨污井內(nèi)的傳感器組、控制單元、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元，所述的控制單元一方面與所述傳感器組電連接，另一方面依次與所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元電連接；所述的信息傳輸系統(tǒng)包括有電連接的路由器和ZigBee協(xié)調(diào)器，所述的ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元進(jìn)行通訊；所述的接收顯示系統(tǒng)包括有信息服務(wù)器和PC終端或移動(dòng)終端，所述的路由器通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述信息服務(wù)器進(jìn)行通訊，所述的信息服務(wù)器通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC終端或移動(dòng)終端進(jìn)行通訊。
[0007]所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述的傳感器組包括有霍爾傳感器、水量傳感器、水位傳感器和光電傳感器。
[0008]所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述的控制單元采用單片機(jī)，其電源采用干電池。
[0009]所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的ZigBee模塊型號(hào)均為CC2530。
[0010]所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述射頻發(fā)射單元的型號(hào)為CC591。
[0011]本發(fā)明的工作原理和工作過(guò)程如下:
1、預(yù)先構(gòu)建雨污井的GPS信息，包括經(jīng)瑋度及正常水污井內(nèi)的水位高度，以及雨污水流經(jīng)井圖，分配唯一的ID號(hào)，并在地圖上標(biāo)注顯示。
[0012]2、井內(nèi)終端系統(tǒng)通過(guò)傳感器組(包括霍爾傳感器、水量傳感器、水位傳感器和光電傳感器)采集雨污井內(nèi)的水位、井蓋被盜、井蓋破碎、井蓋移動(dòng)、井間管道堵塞和井間管道水流等信息。
[0013]3、井內(nèi)終端系統(tǒng)將采集得到的信息通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至信息傳輸系統(tǒng)，再由信息傳輸系統(tǒng)通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至接收顯示系統(tǒng)的信息服務(wù)器并存儲(chǔ)。
[0014]4、接收顯示系統(tǒng)的信息服務(wù)器分析各種信息數(shù)據(jù)，判斷雨污井內(nèi)是否出現(xiàn)故障，包括運(yùn)營(yíng)故障(水位、井蓋被盜、井蓋破碎、井蓋移動(dòng)、井間管道堵塞和井間管道水流等故障)和設(shè)備故障(路由器、ZigBee協(xié)調(diào)器等故障以及井內(nèi)終端系統(tǒng)的電池電量等)。
[0015]5、如果判斷出雨污井內(nèi)出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)故障或設(shè)備故障，則接收顯示系統(tǒng)的信息服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)在地圖上標(biāo)示出現(xiàn)故障的雨污井的物理位置，并通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至PC終端或移動(dòng)終端，通知運(yùn)營(yíng)商和生產(chǎn)商。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明在現(xiàn)有城市雨污井的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行智能改造，能對(duì)雨污井內(nèi)的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警，能較早地發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題，包括管網(wǎng)堵塞、井蓋缺失等，將解決問(wèn)題變被動(dòng)應(yīng)對(duì)為主動(dòng)預(yù)控、變局部關(guān)注為系統(tǒng)監(jiān)控，大幅度提高了區(qū)域防汛指揮能力，且功能模塊化，不同模塊構(gòu)成不同的應(yīng)用，既可用于雨污井，也可用于電力、有線、通信等窨井，功能設(shè)置靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖2為本發(fā)明中井內(nèi)終端系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0019]圖3為本發(fā)明中信息服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)關(guān)系圖。
[0020]圖4為本發(fā)明中移動(dòng)終端功能圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見(jiàn)圖1、2，一種基于位置服務(wù)的智能雨污井，包括有井內(nèi)終端系統(tǒng)1、信息傳輸系統(tǒng)2和接收顯示系統(tǒng)3，井內(nèi)終端系統(tǒng)1包括有設(shè)置于雨污井內(nèi)的傳感器組、控制單元、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元，控制單元一方面與傳感器組電連接，另一方面依次與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元電連接；信息傳輸系統(tǒng)2包括有電連接的路由器5和ZigBee協(xié)調(diào)器4，ZigBee協(xié)調(diào)器4通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元進(jìn)行通訊；接收顯示系統(tǒng)3包括有信息服務(wù)器6和PC終端8或移動(dòng)終端7，路由器5通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與信息服務(wù)器6進(jìn)行通訊，信息服務(wù)器6通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC終端8或移動(dòng)終端7進(jìn)行通訊。
[0022]本發(fā)明中，傳感器組包括有霍爾傳感器、水量傳感器、水位傳感器和光電傳感器。
[0023]控制單元采用單片機(jī)，其電源采用干電池。
[0024]ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的ZigBee模塊型號(hào)均為CC2530。
[0025]射頻發(fā)射單元的型號(hào)為CC591。
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
參見(jiàn)圖2，井內(nèi)終端系統(tǒng)的控制電源采用低功耗單片機(jī)片，電源采用干電池。采用休眠方式降低功耗，在每分鐘采集一次數(shù)據(jù)的情況下，以四節(jié)干電池供電，井內(nèi)終端系統(tǒng)的工作理論時(shí)間為500天?？紤]電源轉(zhuǎn)換效率等原因，實(shí)際能夠工作一年。
[0027]由于雨污井內(nèi)工作環(huán)境惡劣，為防止電池漏液對(duì)電路板造成損壞，電池采用防水電池盒封裝，整個(gè)電路再由防水電路盒封裝。傳感器組和電源通過(guò)航空插頭與單片機(jī)電路板連接。
[0028]參見(jiàn)圖3，信息服務(wù)器的首要功能是建立數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)體分為6個(gè)，分別是:終端、安裝人員、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警人員、維護(hù)人員、無(wú)限網(wǎng)卡經(jīng)辦人。它們之間聯(lián)系如下:
安裝人員和井內(nèi)終端系統(tǒng)關(guān)系:n:m (多對(duì)多)
井內(nèi)終端系統(tǒng)和運(yùn)彳丁狀態(tài)關(guān)系Λ:1 (多對(duì)一)
運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警人員關(guān)系:1:η (—對(duì)多)
報(bào)警人員和維護(hù)人員關(guān)系:n:m (多對(duì)多)
維護(hù)人員和井內(nèi)終端系統(tǒng)關(guān)系:n:m (多對(duì)多)
參見(jiàn)圖4，為便于安裝、運(yùn)營(yíng)人員隨時(shí)隨地觀察各雨污井?dāng)?shù)據(jù)，及時(shí)得到某井的報(bào)警信息，開(kāi)發(fā)Andr1d和10S兩款移動(dòng)終端軟件，并以位置形式進(jìn)行展示。
[0029]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征等同替換；而這些修改或者替換，并不使技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:包括有井內(nèi)終端系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和接收顯示系統(tǒng)，所述的井內(nèi)終端系統(tǒng)包括有設(shè)置于雨污井內(nèi)的傳感器組、控制單元、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元，所述的控制單元一方面與所述傳感器組電連接，另一方面依次與所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元電連接；所述的信息傳輸系統(tǒng)包括有電連接的路由器和ZigBee協(xié)調(diào)器，所述的ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元進(jìn)行通訊；所述的接收顯示系統(tǒng)包括有信息服務(wù)器和PC終端或移動(dòng)終端，所述的路由器通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述信息服務(wù)器進(jìn)行通訊，所述的信息服務(wù)器通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC終端或移動(dòng)終端進(jìn)行通訊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述的傳感器組包括有霍爾傳感器、水量傳感器、水位傳感器和光電傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述的控制單元采用單片機(jī)，其電源采用干電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的ZigBee模塊型號(hào)均為CC2530。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位置服務(wù)的智能雨污井，其特征在于:所述射頻發(fā)射單元的型號(hào)為CC591。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于位置服務(wù)的智能雨污井，包括有井內(nèi)終端系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和接收顯示系統(tǒng)，井內(nèi)終端系統(tǒng)包括有傳感器組、控制單元、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和射頻發(fā)射單元；信息傳輸系統(tǒng)包括有電連接的路由器和ZigBee協(xié)調(diào)器；接收顯示系統(tǒng)包括有信息服務(wù)器和PC終端或移動(dòng)終端。本發(fā)明能對(duì)雨污井內(nèi)的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警，能較早地發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題，大幅度提高了區(qū)域防汛指揮能力，既可用于雨污井，也可用于電力、有線、通信等窨井，功能設(shè)置靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。
【IPC分類(lèi)】H04L29/08, H04W84/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105323304
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510564204
【發(fā)明人】張勇, 史雅楠, 董越, 陸蓮蓮
【申請(qǐng)人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日