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基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統的製作方法

2023-05-15 00:30:41

專利名稱:基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及城鎮給水清洗系統。
背景技術:
給水管道在長年的運行中,沿管道內壁會逐漸形成生長環。生長環內層結構疏鬆,表面凹凸不平,給細菌的生長和繁殖提供了有利條件。管道內的水流速發生變化,會造成生長環脫落,進入飲用水中,這樣就形成了給水管道水質的二次汙染。由於管道內存在生長環,會縮小管道內徑,降低管道的通水能力,増大供水的能量消耗,給供水部門造成經濟損失,也不利於國家節能減排的發展目標。為了避免水質的二次汙染,改善給水管道內的衛生狀況,提高管道的通水能力,常規性、計劃性的進行給水管道清洗工作就變得十分必要而有意義。與此同時,我國近期出臺的給水管道相關規範中,也明確規定了新排管道的清洗消毒要求,以及舊管道要定期進行管道清洗工作。給水管網以其分布廣、面積大的特點使得供水部門對管網中管道狀況的監控以及清洗施工帶來很大的困難。在給水管道清洗施工中,往往一次性衝洗長度達到數千米,由於距離過大,進出口兩端的協同工作有很大困難,清洗工作施工過程中有多個施工現場,在現有技術中,在清洗施工過程中指揮中心與各施工現場之間採用原始的信息傳遞手段(如手機、對講機)實現溝通,使得指揮中心與各施工現場的信息難以達到同步,進而影響清洗進度和清洗效果。

實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現有給水管道清洗施工過程中,採用原始的信息傳遞手段不能夠實現指揮中心與各施工現場的信息同步的問題,提供一種基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統。基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統,它由指揮裝置、控制裝置和施工現場裝置組成,指揮裝置、控制裝置和施工現場裝置之間均採用無線通訊實現數據傳輸;所述指揮裝置包括一號計算機、一號無線收發單元、一號顯示終端和一號視頻音頻採集傳感器;一號無線收發單元的數據交換端連接在一號計算機的收發數據交換端,一號顯示終端的輸入端連接在一號計算機的一號顯示終端輸出端,一號視頻音頻採集傳感器的視頻音頻信號輸出端連接在一號計算機的視頻音頻信號輸入端;所述控制裝置由二號計算機、二號無線收發單元、二號視頻音頻採集傳感器、空氣壓縮機、脈衝控制儀和脈衝執行器組成;所述脈衝執行器採用多個電磁閥實現;ニ號無線收發單元的數據交換端連接在二號計算機的收發數據交換端,二號視頻音頻採集傳感器的視頻音頻信號輸出端連接在二號計算機的視頻音頻信號的輸入端;脈衝控制儀的脈衝信號輸出端連接在脈衝執行器的控制信號輸入端,組成脈衝執行器的多個電磁閥的一端同時與空氣壓縮機的氣路輸出端連通,每個電磁閥的另一端均通過ー根管路與供水管網中的ー個進氣管ロ連通;所述施工現場裝置由三號計算機、三號無線收發單元、三號視頻音頻採集傳感器、數據採集卡、流量傳感器、壓カ傳感器和濁度與餘氯傳感器組成;三號無線收發單元的數據交換端連接在三號計算機的收發數據交換端,三號視頻音頻採集傳感器的視頻音頻信號輸出端連接在三號計算機的視頻音頻信號輸入端;流量傳感器、壓カ傳感器和濁度與餘氯傳感器臨近排汙ロ B設置,流量傳感器用於測量排汙ロ內的流量信息,壓カ傳感器用於測量排汙ロ內的壓カ信息,濁度與餘氯傳感器用於測量排汙ロ內的濁度信息和氯餘量信息,流量傳感器的流量信號輸出端連接在數據採集卡的流量信號採集輸入端,壓カ傳感器的壓カ信號輸出端連接在數據採集卡的壓力信號採集輸入端,濁度與餘氯傳感器的信號輸出端連接在數據採集卡的濁度與餘氯信號採集輸入端,數據採集卡的數據輸出端連接在三號計算機的數據採集輸入端。本實用新型通過在指揮裝置、控制裝置和施工現場裝置分別設置連接有視頻音頻 採集傳感器和無線收發單元的計算機,視頻音頻採集傳感器採集到的視頻和音頻信號存放在對應的計算機中,通過無線收發單元的發射端,採用TCP/IP通信協議連接到Internet網,用web瀏覽器解碼視頻音頻信號,實現了指揮中心、控制中心和施工現場之間的視頻和音頻的即時的信息同歩。提高清洗進度和清洗效果30%以上。

圖I為本實用新型的系統結構示意圖,圖中A為給水管道清洗的進水口,B為給水管道清洗的排汙ロ。
具體實施方式
具體實施方式
一結合圖I說明本實施方式,本實施方式所述基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統,它由指揮裝置I、控制裝置2和施工現場裝置3組成,指揮裝置
I、控制裝置2和施工現場裝置3之間均採用無線通訊實現數據傳輸;所述指揮裝置I包括一號計算機1-1、一號無線收發單元1-2、一號顯示終端1-3和一號視頻音頻採集傳感器1-5 ;—號無線收發單元1-2的數據交換端連接在一號計算機1-1的收發數據交換端,一號顯示終端1-3的輸入端連接在一號計算機1-1的一號顯示終端輸出端,一號視頻音頻採集傳感器1-5的視頻音頻信號輸出端連接在一號計算機1-1的視頻音頻信號輸入端;所述控制裝置2由二號計算機2-1、二號無線收發單元2-2、二號視頻音頻採集傳感器2-3、空氣壓縮機2-4、脈衝控制儀2-5和脈衝執行器2-6組成;所述脈衝執行器2_6採用多個電磁閥實現;二號無線收發單元2-2的數據交換端連接在二號計算機2-1的收發數據交換端,二號視頻音頻採集傳感器2-3的視頻音頻信號輸出端連接在二號計算機2-1的視頻音頻信號的輸入端;脈衝控制儀2-5的脈衝信號輸出端連接在脈衝執行器2-6的控制信號輸入端,組成脈衝執行器2-6的多個電磁閥的一端同時與空氣壓縮機2-4的氣路輸出端連通,每個電磁閥的另一端均通過ー根管路2-7與供水管網中的一個進氣管ロ連通;所述施工現場裝置3由三號計算機3-1、三號無線收發單元3-2、三號視頻音頻採集傳感器3-3、數據採集卡3-4、流量傳感器3-51、壓カ傳感器3-52和濁度與餘氯傳感器3-53組成;三號無線收發單元3-2的數據交換端連接在三號計算機3-1的收發數據交換端,三號視頻音頻採集傳感器3-3的視頻音頻信號輸出端連接在三號計算機3-1的視頻音頻信號輸入端;流量傳感器3-51、壓カ傳感器3-52和濁度與餘氯傳感器3-53臨近排汙ロB設置,流量傳感器3-51用於測量排汙口內的流量信息,壓カ傳感器3-52用於測量排汙ロ內的壓カ信息,濁度與餘氯傳感器3-53用於測量排汙口內的濁度信息和氯餘量信息,流量傳感器3-51的流量信號輸出端連接在數據採集卡3-4的流量信號採集輸入端,壓カ傳感器3-52的壓カ信號輸出端連接在數據採集卡3-4的壓カ信號採集輸入端,濁度與餘氯傳感器3-53的信號輸出端連接在數據採集卡3-4的濁度與餘氯信號採集輸入端,數據採集卡3-4的數據輸出端連接在三號計算機3-1的數據採集輸入端。本實用新型在給水管道清洗中,指揮裝置I協調、指揮給水管道清洗工作,指揮人員能通過一號顯示終端1-3看到管道衝洗現場視頻,並通過一號視頻音頻採集傳感器1-5採集指揮裝置I的視頻音頻信號,向控制裝置2和施工現場裝置3發出命令;控制裝置2作為清洗管道工作的輸入端,控制管道入口的進氣、進水口 A的進水狀況;流量傳感器3-51、壓カ傳感器3-52和濁度與餘氯傳感器3-53被用來獲取水量、水壓及濁度與餘氯等信息;在排汙ロ B的施工現場裝置3作為清洗工作的輸出端,利用超高清網絡攝像頭採集視頻和音 頻信號,通過長距離的視頻音頻傳輸線,發送到施工現場裝置3的三號計算機3-1上,並同時存儲到所述三號計算機3-1的硬碟上。利用Internet網絡通信會產生網絡延時效應,採用音頻視頻數字模擬信號壓縮編碼技術,減小網絡延吋。無線收發單元連接到現場計算機,把計算機獲取的數據信號、視頻壓縮信號和音頻壓縮信號通過發射端,採用TCP/IP通信協議,連接到Internet網,無線通信傳輸功能運用高速數據傳輸蜂窩移動通訊技術。通過軟體編程在現場計算機上實現管網實時數據的波型圖。控制裝置、指揮裝置設置接收終端(組),採用TCP/IP通信協議,登陸指定的通信地址,用web瀏覽器解碼視頻音頻信號,能保證即時的信息同歩。
具體實施方式
ニ 本實施方式與實施方式一所述基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統區別在於,指揮裝置I還包括二號顯示終端1-4,所述二號顯示終端1-4的輸入端連接在一號計算機1-1的二號顯示終端的輸出端。二號顯示終端1-4可選擇大屏幕顯示、投影顯示或液晶顯示設備。本實用新型所述的基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統的結構不局限於上述各個具體實施方式
所述的具體結構,還可以是各個實施方式所記載的技術特徵的合理組合。
權利要求1.基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統,其特徵是,它由指揮裝置(I)、控制裝置⑵和施工現場裝置⑶組成,指揮裝置(I)、控制裝置⑵和施工現場裝置⑶之間均採用無線通訊實現數據傳輸; 所述指揮裝置(I)包括一號計算機(1-1)、一號無線收發單元(1-2)、一號顯示終端(1-3)和一號視頻音頻採集傳感器(1-5);—號無線收發單元(1-2)的數據交換端連接在一號計算機(1-1)的收發數據交換端,一號顯示終端(1-3)的輸入端連接在一號計算機(1-1)的一號顯示終端輸出端,一號視頻音頻採集傳感器(1-5)的視頻音頻信號輸出端連接在一號計算機(1-1)的視頻音頻信號輸入端; 所述控制裝置(2)由二號計算機(2-1)、二號無線收發單元(2-2)、二號視頻音頻採集傳感器(2-3)、空氣壓縮機(2-4)、脈衝控制儀(2-5)和脈衝執行器(2-6)組成;所述脈衝執行器(2-6)採用多個電磁閥實現;二號無線收發單元(2-2)的數據交換端連接在二號計算機(2-1)的收發數據交換端,二號視頻音頻採集傳感器(2-3)的視頻音頻信號輸出端連接在二號計算機(2-1)的視頻音頻信號的輸入端;脈衝控制儀(2-5)的脈衝信號輸出端連接在脈衝執行器(2-6)的控制信號輸入端,組成脈衝執行器(2-6)的多個電磁閥的一端同時與空氣壓縮機(2-4)的氣路輸出端連通,每個電磁閥的另一端均通過ー根管路(2-7)與供水管網中的一個進氣管ロ連通; 所述施工現場裝置(3)由三號計算機(3-1)、三號無線收發單元(3-2)、三號視頻音頻採集傳感器(3-3)、數據採集卡(3-4)、流量傳感器(3-51)、壓カ傳感器(3-52)和濁度與餘氯傳感器(3-53)組成;三號無線收發單元(3-2)的數據交換端連接在三號計算機(3-1)的收發數據交換端,三號視頻音頻採集傳感器(3-3)的視頻音頻信號輸出端連接在三號計算機(3-1)的視頻音頻信號輸入端;流量傳感器(3-51)、壓カ傳感器(3-52)和濁度與餘氯傳感器(3-53)臨近排汙ロ B設置,流量傳感器(3-51)用於測量排汙口內的流量信息,壓カ傳感器(3-52)用於測量排汙口內的壓カ信息,濁度與餘氯傳感器(3-53)用於測量排汙口內的濁度信息和氯餘量信息,流量傳感器(3-51)的流量信號輸出端連接在數據採集卡(3-4)的流量信號採集輸入端,壓カ傳感器(3-52)的壓カ信號輸出端連接在數據採集卡(3-4)的壓カ信號採集輸入端,濁度與餘氯傳感器(3-53)的信號輸出端連接在數據採集卡(3-4)的濁度與餘氯信號採集輸入端,數據採集卡(3-4)的數據輸出端連接在三號計算機(3-1)的數據採集輸入端。
2.根據權利要求I所述基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統,其特徵在於,指揮裝置(I)還包括二號顯示終端(1-4),所述二號顯示終端(1-4)的輸入端連接在一號計算機(1-1)的二號顯示終端的輸出端。
專利摘要基於物聯網的給水管道清洗遠程可視化系統,本實用新型涉及城鎮給水清洗系統。它為了解決現有給水管道清洗施工過程中,採用原始的信息傳遞手段不能夠實現指揮中心與各施工現場的信息同步的問題,它由指揮裝置、控制裝置和施工現場裝置組成,指揮裝置、控制裝置和施工現場裝置之間均採用無線通訊;在指揮裝置、控制裝置和施工現場裝置分別設置連接有視頻音頻採集傳感器和無線收發單元的計算機,視頻音頻採集傳感器採集到視頻和音頻信號存放在對應的計算機中,通過無線收發單元的發射端,採用TCP/IP通信協議連接到Internet網,實現了指揮中心、控制中心和施工現場之間的信息同步。用於城鎮給水管道清洗。
文檔編號H04L29/06GK202444570SQ201220076450
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者趙明, 趙洪賓 申請人:趙明, 趙洪賓

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