一种城市面源污染监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及城市积水监测技术领域，特别是涉及一种城市面源污染监测装置。


背景技术：

2.现有的城市积水监测方式主要采用无人机或人工排查的方式，而无人机存在阴雨天气无法拍摄的技术缺陷，如果对于整个城市全部采用人工排查的方式，非常的费时费力。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种城市面源污染监测装置，以实现自动确定积水区域。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.本实用新型提供一种城市面源污染监测装置，所述监测装置包括：降雨量监测装置、排水量监测装置和终端设备；
6.所述降雨量监测装置设置在待监测区域的地表；
7.所述排水量监测装置设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；
8.所述降雨量监测装置和所述排水量监测装置均与所述终端设备连接。
9.可选的，所述降雨量监测装置包括：广口瓶、gps系统和第一控制器；
10.所述广口瓶内设置有浮球滑道，所述浮球滑道的底部和顶部分别设置有第一限位开关和第二限位开关，所述浮球滑道内还设置有浮球；
11.所述第一限位开关和所述第二限位开关均与所述第一控制器连接；
12.所述gps系统与所述第一控制器连接；所述第一控制器与所述终端设备无线连接；
13.所述第一控制器用于当所述第一限位开关从第一状态转换到第二状态时，从所述gps系统获取当前时间作为第一时间；当所述第二限位开关从第二状态转换到第一状态时，从所述gps系统获取当前时间作为第二时间，并将所述第一时间和所述第二时间发送给所述终端设备。
14.可选的，所述浮球滑道包括第一圆弧滑道和第二圆弧滑道，所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道沿圆弧所在的圆依次设置；
15.所述第一圆弧滑道与所述第二圆弧滑道的弧度之和小于360
°
，所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道之间的最大弧度间隔小于2arcsin(r/r)，其中r 为浮球的半径，r为第一圆弧滑道或所述第二圆弧滑道的圆弧半径；
16.所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道的顶部和底部均设置有第一封闭型圆面。
17.可选的，所述广口瓶的底部还设置有排水口和排水阀；
18.所述排水阀与所述第一控制器连接；
19.所述第一控制器还用于当所述第二限位开关从第二状态转换到第一状态时，控制所述排水阀打开，当所述第一限位开关从第二状态转换到第一状态时，控制所述排水阀关
闭。
20.可选的，所述监测装置还包括雨水收集器；
21.所述雨水收集器与所述排水口连通；
22.所述雨水收集器的侧壁上设置有溢流口。
23.可选的，所述排水量监测装置，具体包括：多个流量传感器、固定架和第二控制器；
24.多个所述流量传感器沿高度方向依次设置在所述固定架上；
25.所述固定架固定在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；
26.多个所述流量传感器均与所述第二控制器连接；
27.所述第二控制器与所述终端设备无线连接。
28.可选的，所述监测装置还包括排水收集器；
29.所述排水收集器设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上。
30.可选的，所述排水收集器包括圆柱形腔体，所述圆柱形腔体的一端设置有半封闭型割圆面，所述圆柱形腔体的另一端设置有第二封闭型圆面，所述第二封闭型圆面上设置有压力调节阀。
31.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
32.本实用新型公开了一种城市面源污染监测装置，所述监测装置包括：降雨量监测装置、排水量监测装置和终端设备；所述降雨量监测装置设置在待监测区域的地表；所述排水量监测装置设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；所述降雨量监测装置和所述排水量监测装置均与所述终端设备连接。本实用新型通过设置降雨量监测装置和排水量监测装置实现待监测区域的排水量和降雨量的监测，可用于根据二者的监测数值的差值确定待监测区域是否存在积水区域，无需对整个城市进行人工排查，节省了人力物力。
33.而且实用新型的降雨量监测装置采用浮球限位的方式进行降雨量的采集，更加适用于恶劣的环境。本实用新型的降雨量监测装置还设置了排水阀实现连续的降雨量的采集，还设置了降雨收集器以供进一步的对降雨的成分分析。
34.本实用新型的排水量监测装置，设置了多个成竖向排列的多个流量传感器，不仅可以实现流速测量，还可以实现液位测量，进而实现排水量的计算，无需不同传感器的设置。
35.本实用新型还设置了排水收集器以供进一步的对排水的成分分析。本实用新型的排水收集器的第二封闭型圆面上设置了压力阀，以避免由于流速过大造成排水收集器损坏。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本实用新型提供的一种城市面源污染监测装置的结构组成图；
38.图2为本实用新型提供的降雨量监测装置的结构图；
39.图3为本实用新型提供的排水量监测装置的结构图；
40.图4为本实用新型提供的排水收集器的结构图。
具体实施方式
41.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
42.本实用新型的目的是提供一种城市面源污染监测装置，以实现自动确定积水区域。
43.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
44.如图1所示，本实用新型提供一种城市面源污染监测装置，所述监测装置包括：降雨量监测装置1、排水量监测装置2和终端设备3；所述降雨量监测装置设置在待监测区域的地表；所述排水量监测装置设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；所述降雨量监测装置和所述排水量监测装置均与所述终端设备连接。
45.本实用新型的终端设备为电脑、手机、平板或处理器(例如，stm32、89s52) 等。
46.如图2所示，所述降雨量监测装置1包括：广口瓶11、gps系统12和第一控制器13；所述广口瓶内设置有浮球滑道14，所述浮球滑道的底部和顶部分别设置有第一限位开关15和第二限位开关16，所述浮球滑道内还设置有浮球17；所述第一限位开关和所述第二限位开关均与所述第一控制器连接；所述gps系统与所述第一控制器连接；所述第一控制器与所述终端设备无线连接；所述第一控制器用于当所述第一限位开关从第一状态转换到第二状态时，从所述gps系统获取当前时间作为第一时间；当所述第二限位开关从第二状态转换到第一状态时，从所述gps系统获取当前时间作为第二时间，并将所述第一时间和所述第二时间发送给所述终端设备。作为一种优选的实施方式，第一限位开关可采用对射开关实现，所述第二限位开关可采用机械式限位开关实现。所述第一状态为闭合状态，所述第二状态为断开状态，分别对应有浮球的状态和没有浮球的状态。
47.所述浮球滑道包括第一圆弧滑道和第二圆弧滑道，所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道沿圆弧所在的圆依次设置；所述第一圆弧滑道与所述第二圆弧滑道的弧度之和小于360
°
，所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道之间的最大弧度间隔小于2arcsin(r/r)，其中r为浮球的半径，r为第一圆弧滑道或所述第二圆弧滑道的圆弧半径；所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道的顶部和底部均设置有第一封闭型圆面。
48.所述广口瓶的底部还设置有排水口18和排水阀19；所述排水阀与所述第一控制器连接；所述第一控制器还用于当所述第二限位开关从第二状态转换到第一状态时，控制所述排水阀打开，当所述第一限位开关从第二状态转换到第一状态时，控制所述排水阀关闭。
49.所述监测装置还包括雨水收集器4；所述雨水收集器与所述排水口连通；所述雨水收集器的侧壁上设置有溢流口。
50.如图3，所述排水量监测装置2，具体包括：多个流量传感器21、固定架 22和第二控制器23；多个所述流量传感器沿高度方向依次设置在所述固定架上；所述固定架固定在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；多个所述流量传感器均与所述第二控制器
连接；所述第二控制器与所述终端设备无线连接。
51.所述监测装置还包括排水收集器；所述排水收集器设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上。
52.如图4所示，所述排水收集器包括圆柱形腔体，所述圆柱形腔体的一端设置有半封闭型割圆面51，所述圆柱形腔体的另一端设置有第二封闭型圆面52，所述第二封闭型圆面上设置有压力调节阀53。具体的，设置有第二封闭型圆面52的一端面向水流方向。
53.所述第一控制器和所述第二控制均包括处理器(例如，stm32、89s52等) 和无线收发模块(例如，zigbee、4g、5g等)。
54.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
55.本实用新型公开了一种城市面源污染监测装置，所述监测装置包括：降雨量监测装置、排水量监测装置和终端设备；所述降雨量监测装置设置在待监测区域的地表；所述排水量监测装置设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；所述降雨量监测装置和所述排水量监测装置均与所述终端设备连接。本实用新型通过设置降雨量监测装置和排水量监测装置实现待监测区域的排水量和降雨量的监测，可用于根据二者的监测数值的差值确定待监测区域是否存在积水区域，无需对整个城市进行人工排查，节省了人力物力。
56.而且实用新型的降雨量监测装置采用浮球限位的方式进行降雨量的采集，更加适用于恶劣的环境。本实用新型的降雨量监测装置还设置了排水阀实现连续的降雨量的采集，还设置了降雨收集器以供进一步的对降雨的成分分析。
57.本实用新型的排水量监测装置，设置了多个成竖向排列的多个流量传感器，不仅可以实现流速测量，还可以实现液位测量，进而实现排水量的计算，无需不同传感器的设置。
58.本实用新型还设置了排水收集器以供进一步的对排水的成分分析。本实用新型的排水收集器的第二封闭型圆面上设置了压力阀，以避免由于流速过大造成排水收集器损坏。
59.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。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种城市面源污染监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：降雨量监测装置、排水量监测装置和终端设备；所述降雨量监测装置设置在待监测区域的地表；所述排水量监测装置设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；所述降雨量监测装置和所述排水量监测装置均与所述终端设备连接。2.根据权利要求1所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述降雨量监测装置包括：广口瓶、gps系统和第一控制器；所述广口瓶内设置有浮球滑道，所述浮球滑道的底部和顶部分别设置有第一限位开关和第二限位开关，所述浮球滑道内还设置有浮球；所述第一限位开关和所述第二限位开关均与所述第一控制器连接；所述gps系统与所述第一控制器连接；所述第一控制器与所述终端设备无线连接；所述第一控制器用于当所述第一限位开关从第一状态转换到第二状态时，从所述gps系统获取当前时间作为第一时间；当所述第二限位开关从第二状态转换到第一状态时，从所述gps系统获取当前时间作为第二时间，并将所述第一时间和所述第二时间发送给所述终端设备。3.根据权利要求2所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述浮球滑道包括第一圆弧滑道和第二圆弧滑道，所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道沿圆弧所在的圆依次设置；所述第一圆弧滑道与所述第二圆弧滑道的弧度之和小于360
°
，所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道之间的最大弧度间隔小于2arcsin(r/r)，其中r为浮球的半径，r为第一圆弧滑道或所述第二圆弧滑道的圆弧半径；所述第一圆弧滑道和所述第二圆弧滑道的顶部和底部均设置有第一封闭型圆面。4.根据权利要求2所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述广口瓶的底部还设置有排水口和排水阀；所述排水阀与所述第一控制器连接；所述第一控制器还用于当所述第二限位开关从第二状态转换到第一状态时，控制所述排水阀打开，当所述第一限位开关从第二状态转换到第一状态时，控制所述排水阀关闭。5.根据权利要求4所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括雨水收集器；所述雨水收集器与所述排水口连通；所述雨水收集器的侧壁上设置有溢流口。6.根据权利要求1所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述排水量监测装置，具体包括：多个流量传感器、固定架和第二控制器；多个所述流量传感器沿高度方向依次设置在所述固定架上；所述固定架固定在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；多个所述流量传感器均与所述第二控制器连接；所述第二控制器与所述终端设备无线连接。7.根据权利要求6所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括排水收集器；
所述排水收集器设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上。8.根据权利要求7所述的城市面源污染监测装置，其特征在于，所述排水收集器包括圆柱形腔体，所述圆柱形腔体的一端设置有半封闭型割圆面，所述圆柱形腔体的另一端设置有第二封闭型圆面，所述第二封闭型圆面上设置有压力调节阀。

技术总结
本实用新型涉及了一种城市面源污染监测装置，所述监测装置包括：降雨量监测装置、排水量监测装置和终端设备；所述降雨量监测装置设置在待监测区域的地表；所述排水量监测装置设置在待监测区域的排水管道的出口位置的管道内壁上；所述降雨量监测装置和所述排水量监测装置均与所述终端设备连接。本实用新型通过设置降雨量监测装置和排水量监测装置实现待监测区域的排水量和降雨量的监测，可用于根据二者的监测数值的差值确定待监测区域是否存在积水区域，无需对整个城市进行人工排查，节省了人力物力。了人力物力。了人力物力。


技术研发人员：关潇 潘丽波 陈彦君 谭昭 赵清英 李文杰
受保护的技术使用者：中国环境科学研究院
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2022/5/25