一种基于NB—IOT的铁路过洪桥梁水位监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于NB‑IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，包括NB‑IoT水位计，NB‑IoT水位计无线连接云端服务器，NB‑IoT水位计安装在桥墩侧部，NB‑IoT水位计包括外壳，外壳外下方压差式水位传感器，桥墩侧部固定有安装板，安装板上安装有外壳，压差式水位传感器外侧设有挡水圈，挡水圈包括上端的顶板，顶板上开设有供电缆穿过的通孔，顶板下端固定连接有下端敞口的水栏，水栏包括安放压差式水位传感器的内部安放空间及与内部安放空间连通的进水通道和出水通道，进水通道和出水通道与内部安放空间等高，进水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅰ，出水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅱ。本实用新型专利技术提供的系统测量水位误差较小。

A water level monitoring system of railway bridge over flood based on nb-iot

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB—IOT的铁路过洪桥梁水位监测系统
本技术涉及铁路监测，尤其涉及一种基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统。
技术介绍
目前，铁路桥梁水位一般通过设置在桥墩（台）上的水位尺进行人工观测，进而通过人工巡查来掌握水位情况。现有普偏应用的自动化水位监测采用的设备，一般有雷达式、超声波式、压差投入式等，而这些设备均需要额外配置电源和采集传输设备。铁路过洪桥梁大小不一，所处地形错综复杂，很多桥梁不具备安装大型设备的条件。特别一些处于深山的过洪桥梁，每日光照时间有限，无法通过太阳能供电。而现在普偏采用的水位监测方法必须考虑功耗和供电的问题，供电不足设备将无法工作。而有时由于存在水浪，使水位测量误差较大。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，使测量水位误差较小。本技术的技术方案为：一种基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，包括NB-IoT水位计，NB-IoT水位计无线连接云端服务器，云端服务器无线连接wap终端、web终端或客户终端；NB-IoT水位计安装在桥墩侧部，NB-IoT水位计包括外壳，外壳内安装有单片机模块、电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块；电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块分别与单片机模块相连，外壳外部设有天线，天线与NB-IoT无线通信模块相连，外壳外下方压差式水位传感器，压差式水位传感器通过电缆与A/D转换模块相连；桥墩侧部固定有安装板，安装板上安装有外壳，压差式水位传感器外侧设有挡水圈，挡水圈包括上端的顶板，顶板上开设有供电缆穿过的通孔，顶板下端固定连接有下端敞口的水栏，水栏包括安放压差式水位传感器的内部安放空间及与内部安放空间连通的进水通道和出水通道，进水通道和出水通道与内部安放空间等高，进水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅰ，出水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅱ。挡水圈上端与安装板固定连接或可旋转连接。挡水板Ⅰ与进水通道的一个侧壁固定连接，与另一个侧壁不连接从而形成水流通过口Ⅰ；挡水板Ⅱ与出水通道的一个侧壁固定连接，与另一个侧壁不连接从而形成水流通过口Ⅱ。进水通道内设有至少两个水流通过口Ⅰ交错设置的挡水板Ⅰ，出水通道内设有至少两个水流通过口Ⅱ交错设置的挡水板Ⅱ。水栏包括两个弧形板，两个弧形板相互交叉，内部形成安放压差式水位传感器的内部安放空间，外部形成进水通道和出水通道；挡水板Ⅰ与一个弧形板固定连接与另一个弧形板不连接形成水流通过口Ⅰ，进水通道内设有至少两个水流通过口Ⅰ交错设置的挡水板Ⅰ；挡水板Ⅱ与一个弧形板固定连接与另一个弧形板不连接形成水流通过口Ⅱ，出水通道内设有至少两个水流通过口Ⅱ交错设置的挡水板Ⅱ。水栏包括两个“匚”形板，“匚”形板包括中间板和分别与中间板两端固定连接的两个平行板；两个“匚”形板相互交叉，内部形成安放压差式水位传感器的内部安放空间，外部形成进水通道和出水通道；两个“匚”形板的中间板分别形成进水通道和出水通道的挡水板Ⅰ和挡水板Ⅱ。电源模块包括电源管理模块、电池、太阳能电池板及充电口，电源管理模块与单片机模块相连，电池、太阳能电池板及充电口分别与电源管理模块相连，电源管理模块用于检测电池的电量并协调电池与太阳能电池板间的供电关系。本技术的有益效果，通过在压差式水位传感器外侧设有挡水圈，挡水圈包括上端的顶板和下端敞口的水栏，水栏包括放压差式水位传感器的内部安放空间及与内部安放空间连通的进水通道和出水通道，进水通道和出水通道与内部安放空间等高，进水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅰ，出水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅱ，从而减少压差式水位传感器受到外部水浪的影响，水位测量结果更加准确。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是NB-IoT水位计的结构框图。图3是一种水栏的截面示意图。图4是另一种水栏的截面示意图。具体实施方式如图1-图4所示，一种基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，包括NB-IoT水位计，NB-IoT水位计无线连接云端服务器，云端服务器无线连接wap终端、web终端或客户终端，从而使铁路水位监测人员及时接收到铁路过洪桥梁水位信息；NB-IoT水位计安装在桥墩1侧部，NB-IoT水位计包括外壳3，外壳内安装有单片机模块、电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块；电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块分别与单片机模块相连，外壳外部设有天线4，天线4与NB-IoT无线通信模块相连，外壳3外下方压差式水位传感器5，压差式水位传感器5通过电缆6与A/D转换模块相连；桥墩1侧部固定有安装板2，安装板2上安装有外壳3，压差式水位传感器外侧设有挡水圈7，挡水圈7包括上端的顶板8，顶板8上开设有供电缆6穿过的通孔，顶板8下端固定连接有下端敞口的水栏9，水栏9包括安放压差式水位传感器的内部安放空间90及与内部安放空间连通的进水通道91和出水通道92，进水通道和出水通道与内部安放空间等高，进水通道91内设有缓冲水流的挡水板Ⅰ910，出水通道92内设有缓冲水流的挡水板Ⅱ920。水栏的设置，可以减少压差式水位传感器受到外部水浪的影响，水位测量结果更加准确。进水通道和出水通道的同时设置及进水通道和出水通道与内部安放空间等高，可以维持水栏内液位高度与外部相同。挡水圈7上端与安装板2固定连接或可旋转连接。挡水板Ⅰ910与进水通道91的一个侧壁固定连接，与另一个侧壁不连接从而形成水流通过口Ⅰ911；挡水板Ⅱ920与出水通道92的一个侧壁固定连接，与另一个侧壁不连接从而形成水流通过口Ⅱ921。进水通道91内设有至少两个水流通过口Ⅰ911交错设置的挡水板Ⅰ910，出水通道92内设有至少两个水流通过口Ⅱ921交错设置的挡水板Ⅱ920。可以减缓进入安放压差式水位传感器的内部安放空间内的水流流速，减少对压差式水位传感器测量水位的影响。水栏9包括两个弧形板93，两个弧形板相互交叉，内部形成安放压差式水位传感器的内部安放空间90，外部形成进水通道91和出水通道92；挡水板Ⅰ910与一个弧形板固定连接与另一个弧形板不连接形成水流通过口Ⅰ911，进水通道92内设有至少两个水流通过口Ⅰ911交错设置的挡水板Ⅰ910；挡水板Ⅱ与一个弧形板固定连接与另一个弧形板不连接形成水流通过口Ⅱ，出水通道92内设有至少两个水流通过口Ⅱ921交错设置的挡水板Ⅱ920。水栏包括两个“匚”形板94，“匚”形板包括中间板940和分别与中间板两端固定连接的两个平行板941；两个“匚”形板相互交叉，内部形成安放压差式水位传感器的内部安放空间90，外部形成进水通道91和出水通道92；两个“匚”形板的中间板940分别形成进水通道和出水通道的挡水板Ⅰ910和挡水板Ⅱ920。电源模块包括电源管理模块、电池及太阳能电池板10及充电口，电源管理模块与单片机模块相连，电池、太阳能电池板、充电口分别与电源管理模块相连，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，其特征在于：包括NB-IoT水位计，NB-IoT水位计无线连接云端服务器，云端服务器无线连接wap终端、web终端或客户终端；NB-IoT水位计安装在桥墩侧部，NB-IoT水位计包括外壳，外壳内安装有单片机模块、电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块；电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块分别与单片机模块相连，外壳外部设有天线，天线与NB-IoT无线通信模块相连，外壳外下方压差式水位传感器，压差式水位传感器通过电缆与A/D转换模块相连；桥墩侧部固定有安装板，安装板上安装有外壳，压差式水位传感器外侧设有挡水圈，挡水圈包括上端的顶板，顶板上开设有供电缆穿过的通孔，顶板下端固定连接有下端敞口的水栏，水栏包括放压差式水位传感器的内部安放空间及与内部安放空间连通的进水通道和出水通道，进水通道和出水通道与内部安放空间等高，进水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅰ，出水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅱ。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，其特征在于：包括NB-IoT水位计，NB-IoT水位计无线连接云端服务器，云端服务器无线连接wap终端、web终端或客户终端；NB-IoT水位计安装在桥墩侧部，NB-IoT水位计包括外壳，外壳内安装有单片机模块、电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块；电源模块、NB-IoT无线通信模块、A/D转换模块、存储模块分别与单片机模块相连，外壳外部设有天线，天线与NB-IoT无线通信模块相连，外壳外下方压差式水位传感器，压差式水位传感器通过电缆与A/D转换模块相连；桥墩侧部固定有安装板，安装板上安装有外壳，压差式水位传感器外侧设有挡水圈，挡水圈包括上端的顶板，顶板上开设有供电缆穿过的通孔，顶板下端固定连接有下端敞口的水栏，水栏包括放压差式水位传感器的内部安放空间及与内部安放空间连通的进水通道和出水通道，进水通道和出水通道与内部安放空间等高，进水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅰ，出水通道内设有缓冲水流的挡水板Ⅱ。


2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，其特征在于：挡水圈上端与安装板固定连接或可旋转连接。


3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的铁路过洪桥梁水位监测系统，其特征在于：挡水板Ⅰ与进水通道的一个侧壁固定连接，与另一个侧壁不连接从而形成水流通过口Ⅰ；挡水板Ⅱ与出水通道的一个侧壁固定连接，与另一个侧壁不连接从而形成水流通过口Ⅱ。

【专利技术属性】
技术研发人员：王杨，田宏图，张树峰，郝汉，毋小卫，郭琼，
申请(专利权)人：中国铁路郑州局集团有限公司科学技术研究所，郑州铁路科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41