水位标尺论文和设计

全文摘要

一种水位标尺，包括一水位标示装置、一控制装置与一供电装置，该水位标示装置具有一外管，该外管的下端装设有一基准底座，在该外管下方开设有至少一入水孔，而该外管外侧依距离平均标示有刻度与数字，该控制装置装设于该外管内，该控制装置具有一水位传感器，该水位传感器位于接近基准底座处，并与一微处理器电性连接，该微处理器则还连接一记忆元件、一无线通信模组，该无线通信模组可将测得的水位信息以无线传送至一远端设备，该供电装置用以提供所需的电力。

主设计要求

1.一种水位标尺，其特征在于，至少包括：一水位标示装置，具有一中空的外管，该外管的下端设有一基准底座，在该外管下方近该基准底座处开设有至少一入水孔，而该外管外侧依距离平均标示有大量刻度与数字；一控制装置，固设于该外管，该控制装置具有一水位传感器，该水位传感器的底面在该外管的下端对应于各入水孔的位置，该水位传感器还与一微处理器电性连接，该微处理器还连接一记忆元件、一无线通信模组；该无线通信模组将测得的信息以无线传送至一远端设备；一供电装置，提供控制装置所需的电力。

设计方案

1.一种水位标尺，其特征在于，至少包括：

一水位标示装置，具有一中空的外管，该外管的下端设有一基准底座，在该外管下方近该基准底座处开设有至少一入水孔，而该外管外侧依距离平均标示有大量刻度与数字；

一控制装置，固设于该外管，该控制装置具有一水位传感器，该水位传感器的底面在该外管的下端对应于各入水孔的位置，该水位传感器还与一微处理器电性连接，该微处理器还连接一记忆元件、一无线通信模组；该无线通信模组将测得的信息以无线传送至一远端设备；

一供电装置，提供控制装置所需的电力。

2.如权利要求1所述的水位标尺，其特征在于，该外管的侧边开设至少一通孔，以及具有一遮盖，用于盖合该通孔。

3.如权利要求1所述的水位标尺，其特征在于，该外管外侧表面平均贴设有多个反光片。

4.如权利要求1所述的水位标尺，其特征在于，该水位传感器下端侧面具有至少一侧孔，该侧孔内还具有一感测水压的感压面。

5.如权利要求1所述的水位标尺，其特征在于，还包括一顶罩，该顶罩结合于该外管的上端，以将外管上端封闭，且该控制装置固设于该顶罩内。

6.如权利要求5所述的水位标尺，其特征在于，该供电装置为一电池，该电池连接有一充放电控制器与一太阳能板，该太阳能板装设在该顶罩外表面。

7.如权利要求5所述的水位标尺，其特征在于，该控制装置的微处理器与一警示灯体电性连接，该警示灯体装设在顶罩中，该顶罩为透光材质。

8.如权利要求5所述的水位标尺，其特征在于，该微处理器与一光传感器电性连接。

9.如权利要求1所述的水位标尺，其特征在于，该外管上装设有一外架，该外架用于组装一气象装置、一流速装置或一摄影装置，该气象装置、该流速装置或该摄影装置分别与该微处理器电性连接。

10.如权利要求1所述的水位标尺，其特征在于，该外管底部组装一流向装置，该流向装置与该微处理器电性连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水位标尺，装设在易积水的河道旁、路面、地下道、隧道、乡间或山区等地，用以在淹水时进行淹水高度监测，并将监测结果回传至远端监控中心做管控用途的智慧型监测装置。

背景技术

淹水是相当常见的天然灾害，往往会造成财务经济损失、环境破坏与疾病传染，而以往没有使用水位检测装置的情况下，难以判断淹水的高度，因此产生诸多弊端，像是民众欲申请政府辅助难以取得准确而有力的证据以做为申请的依据，或者像是在道路旁，人车在未明确清楚淹水高度而强制通行，容易造成人车受困，甚至民众外出工作，而无法即时的掌控住家淹水状况。

有效的掌控淹水状况是相当必须的，目前用于量测水位的工具，必须亲临淹水现场，而且量测的方式受到水灾现场进出困难而不能亲临现场，灾后水位消退后则已难再搜证还原当时情况。

因此，本实用新型提供一种可结合远端传输，并使用检测水压的水位传感器搭配，将量测的精准度提高到正负3mm，且远端传输可让使用者即时的掌握淹水状况，无须亲临现场，此可大幅的提升便利性，同时因得到完整全面地淹水资料，配合排水闸门及抽水机的控制可降低淹水可能造成的损失，如此为本实用新型水位标尺的解决方案。

实用新型内容

一种水位标尺，至少包括：一水位标示装置，具有一中空的外管，该外管的下端则设有一基准底座，在该外管下方近该基准底座处则开设有至少一入水孔，而该外管外侧依距离平均标示有大量刻度与数字；一控制装置，固设于该外管，该控制装置具有一水位传感器，该水位传感器的底面在该外管的下端对应于各入水孔的位置，该水位传感器还与一微处理器电性连接，该微处理器还连接一记忆元件、一无线通信模组，该无线通信模组可将测得的信息以无线传送至一远端设备；一供电装置，提供控制装置所需的电力。

进一步的，该外管的侧边开设至少一通孔，以及具有一遮盖，用于盖合该通孔。

进一步的，该外管外侧表面平均贴设有多个反光片。

进一步的，该水位传感器下端侧面具有至少一侧孔，该侧孔内并具有一感测水压的感压面。

进一步的，还包括一顶罩，该顶罩结合于该外管的上端，以将外管上端封闭，且该控制装置固设于该顶罩内。

进一步的，该供电装置为一电池，该电池连接有一充放电控制器与一太阳能板，该太阳能板装设在该顶罩外表面。

进一步的，该控制装置的微处理器与一警示灯体电性连接，该警示灯体装设在顶罩中，该顶罩为透光材质，使警示灯体可发出警示光源。

进一步的，其中该微处理器电性连接有一光传感器，当天空暗黑时，该光传感器即会将信号回传该微处理器，使微处理器驱使警示灯体发出警示光源。

进一步的，该外管上装设有一外架，该外架用于组装一气象装置、一流速装置或一摄影装置，该气象装置、该流速装置或该摄影装置分别与该微处理器电性连接。

进一步的，该外管底部组装一流向装置，该流向装置与该微处理器电性连接。

本实用新型所提供的水位标尺，其优点在于：

1.该水位标示装置通过该基准底座安装于预定处，该基准底座的安装程序简易且方便，因此可以快速地安装完成，而该水位传感器比现有的电容式的传感器测得的精准率更高，同时该外管上有醒目的各刻度与各数字，因此，民众可直接目视精确的淹水深度，即时的拍摄存证，且通过该无线通信模组将精确的资料传输到该远端设备，以利于取得精确的资料，特别是在灾害发生时，可利于民众实景或数据的搜证，作为申请政府补助及保险理赔的证明。

2.无线可立即将淹水信息送到远端设备，提供全面全方位淹水信息，长期可做大数据分析，更可运用于河川或水资源地，作为水位、潮汐、气象预报、地理资讯以及淹水预测的预警用途，或运用在水库时，可作为即时控制抽水站、抽水机、排水闸门，以及水库排洪调节等用途，亦可运用于水生态、保育的，作为水位、地理环境监控用途；

3.该水位标示装置与该控制装置组装成一起，且具有独立的该供电装置，因此不须配电箱或连接室电，微耗电的用电可搭配该电池，更可借由户外使用的优势结合太阳能板，达到自给自足的永续供电的目的。

附图说明

图1为本实用新型水位标尺的外观立体示意图。

图2为本实用新型水位标尺的上方局部剖面示意图。

图3为本实用新型水位标尺的下方局部剖面示意图。

图4为本实用新型水位标尺的下方局部立体示意图。

图5为本实用新型水位标尺的控制装置与供电装置结构配置方块图。

图6为本实用新型水位标尺的实施安装局部剖面示意图。

图7为本实用新型水位标尺的实施量测局部剖面示意图。

图8为本实用新型水位标尺的新增光传感器结构配置方块图。

图9为本实用新型水位标尺的新增气象装置结构配置方块图。

图10为本实用新型水位标尺的新增气象装置局部平面示意图。

图11为本实用新型水位标尺的新增流速装置局部平面示意图。

图12为本实用新型水位标尺的新增摄影装置局部平面示意图。

图13为本实用新型水位标尺的新增流向装置局部平面示意图。

附图标记说明

1、水位标示装置

11、外管

111、通孔

112、遮盖

12、顶罩

13、基准底座

14、入水孔

15、反光片

16、刻度

17、数字

18、外架

2、控制装置

21、水位传感器

211、侧孔

212、感压面

22、微处理器

23、记忆元件

24、无线通信模组

25、警示灯体

26、光传感器

3、供电装置

31、电池

32、充放电控制器

33、太阳能板

4、远端设备

5、气象装置

6、流速装置

7、摄影装置

8、流向装置。

具体实施方式

下面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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1~图5，分别为本实用新型水位标尺的的立体示意图以及内部结构的整体或局部示意图，如图中所示，至少包括一水位标示装置1、控制装置2与一供电装置3；

其中，该水位标示装置1具有一中空的外管11，该外管11的管形可设计为圆形、矩形或多角形，本实施例的附图以圆形作为说明，该外管11的侧边可开设至少一通孔111，且具有一遮盖112用于盖合该通孔111，该外管11的上端装设有一可透光的顶罩12，该外管11的下端则装设有一基准底座13，在该外管11下方近该基准底座13处则开设有至少一入水孔14，而该外管11外侧表面平均贴设有多个反光片15，以及依距离平均标示有大量刻度16与数字17；

其中，该控制装置2固设于该外管11内，该控制装置2具有一水位传感器21，该水位传感器21以压力来测得水位，该水位传感器21下端侧面具有至少一侧孔211，该侧孔211内还具有一感压面212可供感测水压，且该水位传感器21的底面在该外管11的下端对应于各该入水孔14的位置，并可进一步的与该基准底座13的底面切齐，以利于以该基准底座13作为基准位置进行感测，该水位传感器21还与一微处理器22电性连接，用于将该水位传感器21所测得的信息传输至该微处理器22，该微处理器22连接一记忆元件23、一无线通信模组24与一警示灯体25，该记忆元件23用于储存该水位传感器21所测得的信息，该无线通信模组24可将测得的信息以无线传送至一远端设备4，该警示灯体25受该微处理器22控制在特定的预设条件下发光；

其中，该供电装置3至少具有一电池31，该电池31与该控制装置2电性连接，用以提供该水位传感器21、该微处理器22、该记忆元件23、该无线通信模组24与该警示灯体25使用时所需的电力，在本实施例中，该电池更进一步的连接一充放电控制器32与一太阳能板33，该太阳能板33装设在该顶罩12外侧。

本实用新型的水位标尺，请参阅图1、图6，使用上，是立设在一预定处（如：易积水的河道旁、路面、地下道、隧道、乡间或山区等地），安装时，将该基准底座13平设固定于该预定处，使得该水位传感器21得以与地面切齐，请参阅图7，当发生淹水时，水由该入水孔14进入到该外管11内，并再通过该侧孔211内至该感压面212处，因此，该水位传感器21通过该感压面212感测水位最底部的压力，进一步的测得水淹的高度，同时，水淹的高度也可由该外管11上的各刻度16与各数字17目测取得，测得高度后，请参阅图5，便得进行以下功能：

A、即时回报：其测量的信息会传送至微处理器22，且经该微处理器22整合成为一淹水信息并储存于该记忆元件23内（可包括时间、地点、高度与压力数据），并同时将该淹水信息上即时的上传至该远端设备4，因此，在发生淹水时可第一时间的将资讯回报给使用者，此外，该微处理器22可进行自动化控制，可自动判断该无线通信模组24无法连线时储存该淹水信息，待通信恢复后再将期间储存的该淹水信息补送至该远端设备4，确保资料不遗失；

B、持续性监测：该微处理器22可定时的将该淹水信息传送至该远端设备4（例如：每10分钟传送一次，亦即，当高度达一预定范围时，可缩减频率至每5分钟传送一次，此可由使用者依需求设定调整），使用者可定时的接收到该淹水信息，因此，在使用者得知有淹水情况后，可持续的掌握淹水情况，且通过该淹水信息的内容可分析淹水的速度，以利于紧急处理；

C、云端管理：该远端设备4可为可携式的移动通信装置，因此，使用者不须即时到淹水的现场也可以监测或操作调整，以利于随时随地监控现场状况，亦即，该远端设备4可为处理中心，搜集多个淹水信息，以掌握一预定区域的淹水范围及即时状况，且该微处理器22可内建软件（如：FTP、OPC Server），可利于将该淹水信息上传至使用者伺服器或与任何图控软件及资料库连结制成图表显示；

D、现场警示：在该水位传感器21感测到淹水后，该微处理器22可启动该警示灯体25，甚至可设定当淹水高度达一预定范围时，可控制该警示灯体25为闪光的模式，达到警示的目的，此可由使用者依需求设定调整。

本实用新型的水位标尺，可进一步的作更广泛的运用：

Ｅ、标示及照明用途：该反光片15及该警示灯体25皆可于夜间作为道路标示，请参阅图8，且该微处理器22可额外连接一光传感器26，该光传感器26用于传感光源以判断白天或晚上，并得在晚上时通过微处理器22控制该警示灯体25启动作为照明用途；

Ｆ、天气预测：请参阅图9、图10，在该外管11上可加装一外架18，该外架18上可用于组装一气象装置5，该气象装置5可为气象仪或是雨量桶，且该气象装置5可通过其中一个该通孔111来与该微处理器22电性连接，进而可将该气象装置5所能测到的包括雨量、温度、湿度、风向、风速、日照、气压、空气品质（PM2.5或挥发性有机物）等各种气象数据传输至该微处理器22，且同样的，可储存于该记忆元件23内以及即时的上传至该远端设备4，请参阅图11~图12，该外架18上也可用于组装一流速装置6或一摄影装置7，该流速装置6或该摄影装置7分别电性连接该微处理器22，该流速装置6用于测得流速、流量的数据，而该摄影装置7可录摄现场影像等，各种流速、流量的数据与影像资料皆可传输至该微处理器22，且同样的，可储存于该记忆元件23内以及即时的上传至该远端设备4，此外，请参阅图13，该外管11底部组装一流向装置8，该流向装置8与该水位传感器21底面相对应，且该流向装置8与该微处理器22电性连接（此部分线路在附图中省略），当水由入水孔14进入时，即会推动该流向装置8动作，并将监测的流向数据传输至该微处理器22，且同样的，可储存于该记忆元件23内以及即时的上传至该远端设备4。

本实用新型所提供的水位标尺，与其他现有技术相互比较时，其优点在于：

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

设计图

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设计方案

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