[发明专利]基于无源自供电的管网监测装置

说明书

本发明公开了一种基于无源自供电的管网监测装置，包括：连接件，用于固定连接在管道开设有通孔的位置；所述连接件上设有插孔，所述插孔与所述管道上的通孔相对应；控制盒，其内部设有数据处理单元；插入体，设于所述控制盒的底部；所述插入体用于穿过所述连接件上的插孔和所述管道上的通孔以伸入所述管道的内部；监测单元，设于所述插入体并与所述数据处理单元电连接；发电单元，设于所述插入体，其由所述管道内的水流驱动发电，以向所述监测单元和数据处理单元供电。该监测装置不仅能够利用管道内部的水流动能转化成电能，来满足自身用电需求，而且，计量的准确度得到进一步提高，安装快速简便，可实现不停水操作。

技术领域

本发明涉及管网监测技术领域，尤其涉及整体插入式管道多物理量复合监测装置。

背景技术

随着智慧城市建设的开展，数字化管网逐渐被人们所重视，就供水管网而言，发挥着“血脉系统”的作用，意义重大。

老旧管网的数字化改造是智慧城市的重要组成部分，这些管网的改造的难点在于：首先是供电问题，其次是如何减少施工时间和开挖面积，再就是计量的准确度，尤其是供电问题，现在普遍采用的锂电池的使用寿命通常只有2-3年，甚至只有半年，其困难在于：流量和压力是管网的重要运行数据，电路的低功耗设计必然要牺牲一部分监测性能，监测的参数越多，数据传输的越频繁，则耗电越多；还有要考虑电池的更换，则很难避免电池的无效放电。

对此，CN 211602038 U公开了一种自主供电水管网流量压力测量远传水表，CN207472333 U公开了一种无源智能远传水表。这两种水表都将能够驱动发电机运行的叶轮安装在水管内部，叶轮的转轴穿过水管的管壁向外引出，与发电机传动连接，这样，一方面管道内的水在流动过程中可以使发电机进行发电，进而为整套装置提供电能，另一方面，根据叶轮的旋转信号，可以换算出管道内的流量。

但是，以上类型的水表，由于流量是根据叶轮的旋转信号换算获得的，因此其流量监测结果存在较大误差，特别是在长期使用之后，会有很大的累积误差，而且，在使用过程中，需要停水才能进行安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无源自供电的管网监测装置。该监测装置不仅能够利用管道内部的水流动能转化成电能，来满足自身用电需求，而且，计量的准确度得到进一步提高，安装快速简便，可实现不停水操作。

为实现上述目的，本发明提供一种基于无源自供电的管网监测装置，包括：

连接件，用于固定连接在管道开设有通孔的位置；所述连接件上设有插孔，所述插孔与所述管道上的通孔相对应；

控制盒，其内部设有数据处理单元；

插入体，设于所述控制盒的底部；所述插入体用于穿过所述连接件上的插孔和所述管道上的通孔以伸入所述管道的内部；

监测单元，设于所述插入体并与所述数据处理单元电连接；

发电单元，设于所述插入体，其由所述管道内的水流驱动发电，以向所述监测单元和数据处理单元供电。

优选地，所述连接件为抱箍组件，所述抱箍组件用于以抱箍的形式固定安装在管道开设有通孔的位置。

优选地，所述监测单元包括流量测量单元，所述插入体设有流量测量通道，所述流量测量单元设于所述流量测量通道。

优选地，所述流量测量单元包括第一超声波流量传感器和第二超声波流量传感器，所述流量测量通道设有用于将所述第一超声波流量传感器的超声波反射至所述第二超声波流量传感器以及用于将所述第二超声波流量传感器的超声波反射至所述第一超声波流量传感器的反射面。