[发明专利]水位监测预警装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及水位监测领域，特别是涉及一种水位监测预警装置和方法。

背景技术

涵洞是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道(过水通道)。通过这种结构可以让水从公路的下面流过。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。涵洞主要由洞身、基础、端和翼墙等。涵洞是根据连通器的原理，常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成。一般孔径较小，形状有管形、箱形及拱形等。洪汛期间，如果通过涵洞水量过大，告警不及时，不能采取有效措施导致公路桥面等设施被水淹没损坏，从而造成损失。因此，对通过涵洞的水量进行监测显得尤为重要。

目前，监测通过涵洞水量主要采用水位线法和浮标法。这两种方法虽然直观，但是不能做到连续大范围监测，对于维护回收成本来说，需要投入大量的人力。并且，在夜间或自然环境恶劣时不能准确得知涵洞过水量的情况，很容易导致告警不及时，造成不必要的损失。

发明内容

基于此，有必要针对现有的涵洞水量监测方法容易导致告警不及时，进而造成不必要的损失的问题，提供一种水位监测预警装置和方法。

为实现本发明目的提供的一种水位监测预警装置，包括太阳能供电模块、信号采集模块、智能数据分析模块和信号传输模块；

所述太阳能供电模块与所述智能数据分析模块电连接，用于供电给所述智能数据分析模块；

所述信号采集模块固定安装在涵洞的内壁上，与所述智能数据分析模块通讯连接，用于实时监测所述涵洞的水位信息，并将所述水位信息发送至所述智能数据分析模块；

所述智能数据分析模块根据接收到的所述水位信息进行数据分析，获取所述涵洞的当前水位，并根据所述当前水位判断是否发出告警信号；以及，

所述智能数据分析模块还用于确定发出所述告警信号后，根据所述当前水位进一步判断所述告警信号的级别，并发送相应级别的所述告警信号；

所述信号传输模块与所述智能数据分析模块通讯连接，用于当所述智能数据分析模块发出相应级别的所述告警信号后，传输相应级别的所述告警信号至监控中心。

在其中一个实施例中，所述智能数据分析模块还用于根据当前水位判断是否发出告警恢复信号；以及，

所述智能数据分析模块还用于确定发出所述告警恢复信号后，根据所述当前水位进一步判断所述告警恢复信号的级别，并发送相应级别的所述告警恢复信号；

所述信号传输模块还用于当所述智能数据分析模块发出相应级别的所述告警恢复信号后，传输相应级别的所述告警恢复信号至所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述信号采集模块包括通过绝缘板分布式安装在所述涵洞的内壁上的多个水浸传感器；

所述水浸传感器的通断时间和/或通断频率作为所述涵洞的所述水位信息。

在其中一个实施例中，所述多个水浸传感器包括第一水浸传感器、第二水浸传感器和第三水浸传感器；

所述第一水浸传感器安装在所述涵洞的内壁的位置与所述涵洞的底部的垂直距离为第一预设值；

所述第二水浸传感器安装在所述涵洞的内壁的位置与所述涵洞的底部的垂直距离为第二预设值；

所述第三水浸传感器安装在所述涵洞的内壁的位置与所述涵洞的底部的垂直距离为第三预设值；

其中，所述第一预设值小于所述第二预设值，且所述第二预设值小于所述第三预设值。

在其中一个实施例中，所述智能数据分析模块包括接收单元、分析单元、第一判断单元、第二判断单元和第一发送单元；

所述接收单元，用于接收所述水浸传感器的所述通断时间和/或所述通断频率；

所述分析单元，用于根据所述接收单元接收到的所述水浸传感器的所述通断时间和/或所述通断频率进行数据分析，获取所述涵洞的所述当前水位；

所述第一判断单元，用于根据所述当前水位，判断是否发出所述告警信号；

所述第二判断单元，用于所述第一判断单元确定发出所述告警信号后，根据所述当前水位进一步判断所述告警信号的级别；

所述第一发送单元，用于当所述第二判断单元确定所述告警信号的级别后，发送相应级别的所述告警信号。

在其中一个实施例中，所述智能数据分析模块还包括第三判断单元、第四判断单元和第二发送单元；

所述第三判断单元，用于根据所述当前水位判断是否发出告警恢复信号；