一种智能给水监测装置

技术领域

本发明属于给排水监测技术领域，涉及一种智能给水监测装置。

背景技术

随着我国城镇给水管网规模的日益扩大，管网漏损、腐蚀老化已成为广泛存在的问题。管壁腐蚀会引起管网余氯的大量衰减、微生物滋生等水质问题，影响居民饮用水水质安全，所以要对给水管网中水的水质进行监测；而给水管网是给水工程中向用户输水和配水的管道系统，由管道、配件和附属设施组成，附属设施有调节构筑物和给水泵站等，给水管网的铺设非常广泛，所以要在给水管网的不同位置进行取样抽检水质，保证给水管网中饮用水水质达标，使得城镇居民可以取得健康达标的饮用水。

现有取样时，工作人员会在给水管网的不同位置进行采用，然后将采取的水样带回实验室或者工作室进行化验和分析，接着将化验和分析的数据信息进行登记和汇总，得到给水管网不同位置的水质指标，但是，工作人员获得给水管网中的饮用水的水质指标效率低下，而且，每个采样点获得数据的时间会有区别，时效性较差；每次采样需要工作人员到达采样点，工作效率低下，增加了人力成本；如果采样点位于偏远地区不便于采样。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种智能给水监测装置，很好的解决了现有技术中给水管网采样不方便、效率低下、时效性差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种智能给水监测装置，包括两个连接于给水管道上且并排设置的连接管，两个所述连接管之间连接有通水管，所述通水管的中部套设有保护罩，所述保护罩内设置有单片机以及与单片机电性连接的蓄电池、摄像头、网络接口，所述通水管中部连接有供摄像头拍摄且透明的观察管，所述通水管中部连通有延伸至保护罩外部的多个取样管，所述取样管内部从其开口端到其靠近通水管的一端依次设置有封堵组件、顶杆组件、自封组件，不同所述取样管中插设有不同的水质检测单元；

所述自封组件包括并排固定与取样管中的支撑座和密封板，所述支撑座和密封板之间设置有能够于取样管中窜动的活门，所述活门和支撑座之间抵接有弹簧，所述密封板轴线处、活门的侧面分别开设有第一通水孔和第二通水孔，所述密封板和活门朝向密封板的端面能够挤压密封，所述通水管中的水能够通过支撑座、活门上的第二通水孔、密封板上的第一通水孔流入到顶杆组件和封堵组件处；

所述封堵组件包括通过螺纹与取样管连接的封堵头，所述封堵头朝向自封组件的一端连接有套管，所述套管外侧壁设置有环形凹槽以及置于环形凹槽内的密封圈，所述水质检测单元延伸至套管内；

所述顶杆组件包括与套管抵触且沿取样管内壁滑动的滑动板，所述滑动板朝向自封组件的一侧面连接有轴线与第一通水孔的轴线重合的顶柱，所述顶柱能够插入到第一通水孔中，所述滑动板上开设有与套管相通的第三通水孔。

进一步的，所述支撑座包括支撑弹簧的圆板部和连接于圆板部边缘且与取样管内壁连接且多个间隔设置的连接部。

进一步的，所述活门包括圆台部和与圆台部一体连接且沿取样管内壁滑动的圆柱部，所述圆柱部朝向支撑座的端面开设有与第二通水孔连通的空腔。

进一步的，所述取样管包括一体连接于通水管上的第一筒体和与第一筒体可拆卸连接的第二筒体，所述第一筒体和第二筒体的连接处位于活门处。

进一步的，所述取样管设置于通水管的下方，所述单片机和蓄电池设置于保护罩内部的顶壁上。

进一步的，所述摄像头设置于保护罩的前或后侧面上。

进一步的，所述摄像头边缘设置有与单片机电性连接的LED照明灯。

进一步的，观察管正上方设置有开设于保护罩上的观察窗口，所述观察窗口上设置有透明板。

进一步的，所述蓄电池连接有设置于保护罩外部的太阳能电池板，所述单片机电性连接有无线通讯模块。

进一步的，所述水质检测单元为PH传感器、余氯传感器或温度传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，避免了工作人员到取样点进行取样，摄像头以及水质检测单元可以直接对取样点的水指标进行检测，并通过单片机以及网络接口传输到服务器上，工作人员可以通过与服务器连接的PC端进行数据的记录，实时监测给水管网中的水质指标，效率高效，采样方便。

2、本发明中，蓄电池可以为本发明中的水质检测单元、摄像头、单片机提供电能，方便使用，可以设置于给水管网的各个位置，并且蓄电池连接有太阳能电池板，可以在偏远地区进行使用。

3、本发明中，自封组件在更换水质监测单元时，通水管中的水不能从取样管中流出，便于更换水质监测单元，也防止通水管中水流出浪费水资源。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为保护罩内部结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为图2中的B部放大图；

图5为支撑座和取样管连接示意图；

图6为本发明的单片机连接框图。

图中：给水管道(1)、连接管(2)、通水管(3)、保护罩(4)、蓄电池(5)、摄像头(6)、观察管(7)、取样管(8)、支撑座(9)、密封板(10)、活门(11)、弹簧(12)、第一通水孔(13)、第二通水孔(14)、封堵头(15)、套管(16)、环形凹槽(17)、密封圈(18)、滑动板(19)、顶柱(20)、第三通水孔(21)、LED照明灯(22)、观察窗口(23)、太阳能电池板(24)、圆板部(901)、连接部(902)、圆台部(1101)、圆柱部(1102)、空腔(1103)、第一筒体(801)、第二筒体(802)。

具体实施方式

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。

如图1、图2和图6所示，本发明所述的一种智能给排水检测装置，包括两个连接于给水管道1上且并排设置的连接管2，两个所述的连接管2之间连接有通水管3，通水管3的两端设置有手动控制阀门，在需要维修时，可以使用手动控制阀们截断通水管3的供水，通水管3和连接管2之间通过法兰进行连接，所述通水管3的中部套设有保护罩4，所述保护罩4内设置有单片机以及与单片机电性连接的蓄电池5、摄像头6、网络接口，所述网络接口通过导线与服务器连接，而服务器连接有PC端，网络接口将单片机采集的数据进行传输，工作人员通过PC查看服务器中接受的数据，快捷方便，作业效率高，所述通水管3中部连接有供摄像头6拍摄且透明的观察管7，摄像头6可以通过观察管7水流经通水管3中的水进行拍照，并将图像信息传输给单片机，工作人员可以通过PC端接收的照片对通水管3中的水进行观察，观察悬浮物是否达标；

所述通水管3中部连通有延伸至保护罩4外部的多个取样管8，所述取样管8内部从其开口端到其靠近通水管3的一端依次设置有封堵组件、顶杆组件、自封组件，不同所述取样管8中插设有不同的水质检测单元；所述水质检测单元为PH传感器、余氯传感器或温度传感器，PH传感器、余氯传感器和温度传感器的检测电极均能延伸至封堵组件中；所述PH传感器、余氯传感器和温度传感器的型号分别为GEC-PH485、NE-CL-10S、PT100，PH传感器、余氯传感器和温度传感器均通过485通信模块与单片机连接实现通讯，而485通讯模块为本领域技术人员可直接获得的现有技术，在此不再赘述；

如图3所示，所述自封组件包括并排固定与取样管8中的支撑座9和密封板10，所述支撑座9和密封板10之间设置有能够于取样管8中窜动的活门11，所述活门11和支撑座9之间抵接有弹簧12，所述密封板10轴线处、活门11的侧面分别开设有第一通水孔13和第二通水孔14，所述密封板10和活门11朝向密封板10的端面能够挤压密封，具体的，密封板10采用聚四氟乙烯材质，而活门11采用金属材质，活门11材质的硬度大于聚四氟乙烯，在弹簧12弹力下，活门11可以与密封板10挤压形成密封；所述通水管3中的水能够通过支撑座9、活门11上的第二通水孔14、密封板10上的第一通水孔13流入到顶杆组件和封堵组件处；

如图4所示，所述封堵组件包括通过螺纹与取样管8连接的封堵头15，所述封堵头15朝向自封组件的一端连接有套管16，所述套管16外侧壁设置有环形凹槽17以及置于环形凹槽17内的密封圈18，所述水质检测单元延伸至套管16内，水质检测单元插入封堵头15后，再水质检测单元和封堵头15之间的缝隙灌入硅胶，保证水质检测单元和封堵头15之间的密封；

如图2和图4所示，所述顶杆组件包括与套管16抵触且沿取样管8内壁滑动的滑动板19，所述滑动板19朝向自封组件的一侧面连接有轴线与第一通水孔13的轴线重合的顶柱20，所述顶柱20能够插入到第一通水孔13中，所述滑动板19上开设有与套管16相通的第三通水孔21。

上述技术方案工作时，将封堵头15旋入到取样管8中，随之封堵头15的旋入，顶柱20通过第一通水孔13顶压活门11，活门11克服弹簧12弹力远离密封板10，通水管3中的水通过支撑座9、活门11上的第二通水孔14、密封板10上的第一通水孔13、滑动板19上的第三通孔流入到套管16中，而伸入套管16中的水质检测单元可以检测水的指标，水质检测单元将监测的水质指标数据传输给单片机，而摄像头6对流经观察管7中的水进行拍照，将图像数据也传输给单片机，最后单片机上的图像数据以及水质指标数据均通过网络接口进行传输。

本实施例中，如图5所示，所述支撑座9包括支撑弹簧12的圆板部901和连接于圆板部901边缘且与取样管8内壁连接且多个间隔设置的连接部902。

本实施例中，所述活门11包括圆台部1101和与圆台部1101一体连接且沿取样管8内壁滑动的圆柱部1102，所述圆柱部1102朝向支撑座9的端面开设有与第二通水孔14连通的空腔1103。

本实施例中，所述取样管8包括一体连接于通水管3上的第一筒体801和与第一筒体801可拆卸连接的第二筒体802，所述第一筒体801和第二筒体的连接处位于活门11处；而第一筒体801和第二筒体之间通过螺纹进行连接，便于安装和更换活门11、弹簧12。

本实施例中，所述取样管8设置于通水管3的下方，所述单片机和蓄电池5设置于保护罩4内部的顶壁上，在取样管8发生泄漏情况下，避免泄漏的水流经单片机以及蓄电池5上，对单片机和蓄电池5进行了保护，使用可靠性高。

本实施例中，所述摄像头6设置于保护罩4的前或后侧面上，不仅可以防止取样管8发生泄漏时水流经摄像头6处，并且摄像头6只对观察管7进行拍摄，使得取样管8、单片机以及蓄电池5均不能阻挡摄像头6的视线，保证摄像头6拍摄的可靠性。

本实施例中，所述摄像头6边缘设置有与单片机电性连接的LED照明灯22，为摄像头6进行补光，并且可以将观察管7水照射清楚，提高摄像头6拍摄照片的清晰度。

本实施例中，观察管7正上方设置有开设于保护罩4上的观察窗口23，所述观察窗口23上设置有透明板，在工作人员对数据存在疑问的采样点，可以通过观察窗口23对观察管7中的水进行观察，不用将保护罩4进行拆除，利于人工工作和观察。

所述蓄电池5连接有设置于保护罩4外部的太阳能电池板24，可以对蓄电池5进行充电，保证本发明的能源充足，适合在偏远地区和复杂环境进行使用，扩大了本发明的使用范围，所述单片机电性连接有无线通讯模块，无线通讯模块可以采用4G通信模块、LoRa通信模块等，可以提高数据传输的便捷性。而4G通信模块、LoRa通信模块均为本领域技术人员可直接获得现有技术，在此不再赘述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。