基于AI的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置及方法与流程

基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置及方法
技术领域
1.本发明涉及自动检测技术领域，具体的说是一种基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置及方法。


背景技术：

2.液位检测是指检测液体高度的技术，对于自然水系等场景来说，需要将检测装置设置在土壤中，而土壤很容易对检测装置产生干扰，具体地说，现有技术中的液位检测主要通过电极组合的方式实现检测，而土壤很容易造成正负电极之间通路的形成，导致检测精度下降。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置及方法，能够利用保护套筒对安装管进行保护，保证安装管能够在重力的作用下处于竖直的状态，避免受到土壤的干扰，进而根据形成通路的负电极棒的长度计算出液位，保证液位数据的精确度。
4.为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置，包括固定设置在地面上的基板，所述基板的下表面固定连接有保护套筒，所述保护套筒内部设置有安装管，并且所述安装管与所述基板转动连接，所述安装管的内壁上固定连接有一个正电极棒和多个负电极棒，多个所述负电极棒的长度各不相同，所述正电极棒的长度与最长的一个所述负电极棒的长度相等，所述正电极棒和所述负电极棒共同连接有ai检测模块。
5.优选的，所述保护套筒上开设有多个进液孔，所述进液孔中固定设置有滤网。
6.优选的，所述安装管的内壁上开设有多个沿圆周方向均匀分布的插槽，并且所述插槽沿所述安装管的长度方向延伸，所述插槽中固定设置有所述正电极棒或者所述负电极棒。
7.优选的，所述基板转动连接有滚珠，所述滚珠固定连接有摆动杆，并且所述摆动杆沿所述滚珠的径向延伸，所述安装管的一端通过端板封闭，所述摆动杆与所述端板固定连接。
8.优选的，所述基板上穿设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒的下端的内部固定设置有支撑块，所述支撑块上开设有用于容纳所述滚珠的锥形孔，所述锥形孔的大端向上，所述支撑块固定连接有用于将所述锥形孔的大端封闭的压板。
9.优选的，所述内螺纹套筒中配合设置有螺杆，所述螺杆的上端开设有用于容纳所述ai检测模块的容腔，所述螺杆还固定连接有用于封闭所述容腔的保护盖，所述保护盖通过若干个连接螺栓与所述螺杆固定连接。
10.优选的，所述正电极棒和所述负电极棒均通过线缆与所述ai检测模块电性连接，所述螺杆中部开设有用于容纳所述线缆的通道。
11.优选的，所述ai检测模块包括ai处理器，所述ai处理器电性连接有模数转换模块，所述ai处理器通过所述模数转换模块与所述正电极棒和所述负电极棒电性连接，所述ai处理器还电性连接有拨码开关和无线传输装置。
12.优选的，所述无线通信装置包括zigbee通信单元和移动通信单元，所述zigbee通信单元和所述移动通信单元均与所述ai处理器电性连接。
13.基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输方法，基于上述的基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置，所述方法包括如下步骤：s1、部署所述装置，并且为每个所述装置赋予一个识别码；s2、当液体进入到所述安装管中时，所述正电极棒与其中若干个所述负电极棒导通形成若干个通路；s3、所述ai检测模块感应所述通路，并且根据所述通路识别出所述通路对应的所述负电极棒；s4、所述ai检测模块根据形成所述通路的最短的一个所述负电极棒计算液体的液位；s5、所述ai检测模块在设定的周期内基于所述液位的变化情况生成液位变化规则；s6、所述ai检测模块通过无线传输的方式上传所述液位变化规则。
14.本发明能够利用保护套筒对安装管进行保护，保证安装管能够在重力的作用下处于竖直的状态，避免受到土壤的干扰，进而根据形成通路的负电极棒的长度计算出液位，保证液位数据的精确度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明装置的整体结构示意图；图2是图1中a部分的放大图；图3是图1中b部分的放大图；图4是图1中c部分的放大图。
17.附图标记：1-基板，2-保护套筒，3-进液孔，4-滤网，5-螺杆，6-容腔，7-保护盖，8-连接螺栓，9-检测模块，10-通道，11-内螺纹套筒，12-压板，13-锥形孔，14-滚珠，15-支撑块，16-摆动杆，17-端板，18-安装管，19-插槽，20-正电极棒，21-负电极棒。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1至4，图1是本发明装置的整体结构示意图，图2是图1中a部分的放大图，图3是图1中b部分的放大图，图4是图1中c部分的放大图。
20.基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置，包括固定设置在地面上的基板1，基板1的下表面固定连接有保护套筒2，保护套筒2内部设置有安装管18，并且安装管18与基板1转动连接，安装管18的内壁上固定连接有一个正电极棒20和多个负电极棒21，多个负电极棒21的长度各不相同，正电极棒20的长度与最长的一个负电极棒21的长度相等，正电极棒20和负电极棒21共同连接有ai检测模块9。
21.在使用时，首先选择检测点，然后将装置对应安装在检测点的土壤中，安装时使基板1位于土壤表面，并且使保护套筒2的内部没有土壤，从而使安装管18可以避免被土壤干扰，又因为安装管18与基板1转动连接，因此在重力的作用下安装管18能够处于竖直的状态，当液体进入到安装管18中的时候，正电极棒20与其中的若干个负电极棒21之间形成若干个通路，ai检测模块9通过感应通道的导通状态即可判断正电极棒20与哪些负电极棒21之间形成通路，并且因为负电极棒21的长度是不等的，因此根据形成通路的负电极棒21的长度即可计算出液位，ai检测模块9在计算出液位之后可以通过无线通信的方式将液位数据上传至远端的服务器。
22.本发明能够利用保护套筒2对安装管18进行保护，保证安装管18能够在重力的作用下处于竖直的状态，避免受到土壤的干扰，进而根据形成通路的负电极棒21的长度计算出液位，保证液位数据的精确度。
23.为了保证液体能够顺利进入到安装管18中使正电极棒20和负电极棒21之间形成通路，保护套筒2上开设有多个进液孔3，进液孔3中固定设置有滤网4。进液孔3保证液体能够进入到安装管18中，滤网4能够避免液体携带土壤进入到安装管18中，从而避免土壤造成安装管18偏斜。
24.正电极棒20和负电极棒21具体的设置方式为：安装管18的内壁上开设有多个沿圆周方向均匀分布的插槽19，并且插槽19沿安装管18的长度方向延伸，插槽19中固定设置有正电极棒20或者负电极棒21。通过设置插槽19，正电极棒20和负电极棒21可以通过插接的方式安装到安装管18的内壁上，更加简单快捷，并且当正电极棒20和负电极棒21受损的时候可以快速更换，降低维护成本。为了保证正电极棒20和负电极棒21在插槽19中的稳定性，可以将插槽19设置为燕尾槽，并且使正电极棒20和负电极棒21与燕尾槽相匹配，从而避免正电极棒20和负电极棒21从插槽19中脱出。
25.安装管18与基板1具体的连接方式为：基板1转动连接有滚珠14，滚珠14固定连接有摆动杆16，并且摆动杆16沿滚珠14的径向延伸，安装管18的一端通过端板17封闭，摆动杆16与端板17固定连接。通过滚珠14与安装管18相连接，保证安装管18能够顺利转动，从而保证安装管18处于竖直的状态，实现提升检测结果精确度的效果。
26.滚珠14具体的设置方式为：基板1上穿设有内螺纹套筒11，内螺纹套筒11的下端的内部固定设置有支撑块15，支撑块15上开设有用于容纳滚珠14的锥形孔13，锥形孔13的大端向上，支撑块15固定连接有用于将锥形孔13的大端封闭的压板12。通过压板12将滚珠14封闭到锥形孔13中，使滚珠14与支撑块15之间无需使用额外的连接件，既降低装置的复杂度和生产维护成本，也保证滚珠14的灵活度，进而保证安装管18的灵活度。
27.ai检测模块9具体的设置方式为：内螺纹套筒11中配合设置有螺杆5，螺杆5的上端
开设有用于容纳ai检测模块9的容腔6，螺杆5还固定连接有用于封闭容腔6的保护盖7，保护盖7通过若干个连接螺栓8与螺杆5固定连接。通过保护盖7能够对ai检测模块9进行保护。通过转动螺杆5可以使螺杆5沿轴向移动，进而改变ai检测模块9的位置，可以使ai检测模块9高于土壤表面，避免被土壤中的腐蚀因素侵蚀，并且能够起到标记的作用，便于在需要维护的时候快速确定装置的位置。
28.正电极棒20和负电极棒21均通过线缆与ai检测模块9电性连接，螺杆5中部开设有用于容纳线缆的通道10。线缆还穿过安装管18、支撑块15和压板13。
29.ai检测模块具体的结构为：ai检测模块9包括ai处理器，ai处理器电性连接有模数转换模块，ai处理器通过模数转换模块与正电极棒20和负电极棒21电性连接，ai处理器还电性连接有拨码开关和无线传输装置。在本实施例中，处理器可以采用基于arm架构的stm32系列单片机，属于本领域的常规设计，在此不再赘述。
30.无线通信装置的具体结构为：无线通信装置包括zigbee通信单元和移动通信单元，zigbee通信单元和移动通信单元均与ai处理器电性连接。zigbee通信单元可以作为zigbee中心单元或者zigbee终端单元，从而形成网络，实现相互通信，保证数据能够顺利上传至远端的服务器，不会因为其中的部分移动通信单元故障造成数据丢失。
31.在本发明一个具体的实施方式中，基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置，包括固定设置在地面上的基板1，基板1的下表面固定连接有保护套筒2，保护套筒2上开设有多个进液孔3，进液孔3中固定设置有滤网4，进液孔3保证液体能够进入到安装管18中，滤网4能够避免液体携带土壤进入到安装管18中，从而避免土壤造成安装管18偏斜，保护套筒2内部设置有安装管18，并且安装管18与基板1转动连接，基板1转动连接有滚珠14，滚珠14固定连接有摆动杆16，并且摆动杆16沿滚珠14的径向延伸，安装管18的一端通过端板17封闭，摆动杆16与端板17固定连接，通过滚珠14与安装管18相连接，保证安装管18能够顺利转动，从而保证安装管18处于竖直的状态，实现提升检测结果精确度的效果，安装管18的内壁上固定连接有一个正电极棒20和多个负电极棒21，安装管18的内壁上开设有多个沿圆周方向均匀分布的插槽19，并且插槽19沿安装管18的长度方向延伸，插槽19中固定设置有正电极棒20或者负电极棒21，通过设置插槽19，正电极棒20和负电极棒21可以通过插接的方式安装到安装管18的内壁上，更加简单快捷，并且当正电极棒20和负电极棒21受损的时候可以快速更换，降低维护成本，为了保证正电极棒20和负电极棒21在插槽19中的稳定性，可以将插槽19设置为燕尾槽，并且使正电极棒20和负电极棒21与燕尾槽相匹配，从而避免正电极棒20和负电极棒21从插槽19中脱出，多个负电极棒21的长度各不相同，正电极棒20的长度与最长的一个负电极棒21的长度相等，正电极棒20和负电极棒21共同连接有ai检测模块9，板1上穿设有内螺纹套筒11，内螺纹套筒11的下端的内部固定设置有支撑块15，支撑块15上开设有用于容纳滚珠14的锥形孔13，锥形孔13的大端向上，支撑块15固定连接有用于将锥形孔13的大端封闭的压板12，通过压板12将滚珠14封闭到锥形孔13中，使滚珠14与支撑块15之间无需使用额外的连接件，既降低装置的复杂度和生产维护成本，也保证滚珠14的灵活度，进而保证安装管18的灵活度，内螺纹套筒11中配合设置有螺杆5，螺杆5的上端开设有用于容纳ai检测模块9的容腔6，螺杆5还固定连接有用于封闭容腔6的保护盖7，保护盖7通过若干个连接螺栓8与螺杆5固定连接，通过保护盖7能够对ai检测模块9进行保护，通过转动螺杆5可以使螺杆5沿轴向移动，进而改变ai检测模块9的位置，可以使ai检测模块
9高于土壤表面，避免被土壤中的腐蚀因素侵蚀，并且能够起到标记的作用，便于在需要维护的时候快速确定装置的位置，ai检测模块9包括ai处理器，ai处理器电性连接有模数转换模块，ai处理器通过模数转换模块与正电极棒20和负电极棒21电性连接，ai处理器还电性连接有拨码开关和无线传输装置。
32.基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输方法，基于上述的基于ai的地埋式液位自动检测及数据无线传输装置，方法包括s1至s6。
33.s1、部署装置，并且为每个装置赋予一个识别码。
34.s2、当液体进入到安装管18中时，正电极棒20与其中若干个负电极棒21导通形成若干个通路。
35.s3、ai检测模块9感应通路，并且根据通路识别出通路对应的负电极棒21。
36.s4、ai检测模块9根据形成通路的最短的一个负电极棒21计算液体的液位。
37.s5、ai检测模块9在设定的周期内基于液位的变化情况生成液位变化规则。
38.s6、ai检测模块9通过无线传输的方式上传液位变化规则。
39.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
40.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。