一种市政排水结构单元及市政排水结构

文档序号:1857528 发布日期:2021-11-19 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种市政排水结构单元及市政排水结构 (Municipal drainage constitutional unit and municipal drainage structure ) 是由 李小林 杨志宇 邹雪 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种市政排水结构单元及市政排水结构,包括:开设在路面上的排水井;井盖,所述井盖设置在排水井上开设的井盖槽内;过滤网,所述过滤网安装在排水井内部上侧;清理机构,所述清理机构设置在排水井内部的过滤网上侧。本发明示例的市政排水结构单元及市政排水结构,其设置的过滤网可以过滤杂物,避免影响排水井的排水,提高排水效果;由若干组市政排水结构单元组成的市政排水结构,可以自动控制排水井内的各个结构,从而自动缓解排水困难,同时其通过现代的物联网技术可以实现对各排水结构单元的实时监测,便于工作人员实时掌握各地区的降雨及积水量等,从而起到提前预防水灾,做好预警工作,保证人民群众的生命财产安全的作用。(The application provides municipal drainage constitutional unit and municipal drainage structure includes: a drainage well opened on the road surface; the well cover is arranged in a well cover groove formed in the drainage well; the filter screen is arranged on the upper side inside the drainage well; the cleaning mechanism is arranged on the upper side of the filter screen inside the drainage well. According to the municipal drainage structure unit and the municipal drainage structure disclosed by the invention, the arranged filter screen can filter sundries, so that the drainage of the drainage well is prevented from being influenced, and the drainage effect is improved; the municipal drainage structure composed of the plurality of groups of municipal drainage structure units can automatically control each structure in the drainage well, thereby automatically relieving the drainage difficulty, simultaneously realizing the real-time monitoring of each drainage structure unit through the modern Internet of things technology, facilitating the working personnel to master the rainfall, the water accumulation and the like in each region in real time, preventing flood in advance, making early warning work and ensuring the life and property safety of people.)

一种市政排水结构单元及市政排水结构

技术领域

本申请涉及市政工程技术领域,具体而言,涉及一种市政排水结构单元及市政排水结构。

背景技术

城市居住人口集中,且车流量大,目前的市政排水结构难以达到实时监测从而预防灾害、为群众预警、降低灾害损失的要求,同时现在的市政排水结构单元功能性低,其内部易积聚杂物影响排水,从而导致排水不畅发生积水,且排水手段单一,在积水严重时无法有效缓解排水压力,在积水较深、排水井盖被冲开时易发生行人或车辆掉落其中的事故,因此,我们提出一种市政排水结构单元及市政排水结构。

发明内容

本申请提供一种市政排水结构单元及市政排水结构,以改善上述问题。

本发明具体是这样的:一种市政排水结构单元,包括:

开设在路面上的排水井;

井盖,所述井盖设置在排水井上开设的井盖槽内;

过滤网,所述过滤网安装在排水井内部上侧;

清理机构,所述清理机构设置在排水井内部的过滤网上侧,且所述清理机构被设置为清理过滤网表面;

杂物箱,所述杂物箱设置在排水井内部开设的杂物箱槽内,所述杂物箱被设置为收纳清理机构清理的过滤网表面的杂物;

自调节排水机构,所述自调节排水机构设置在排水井内开设的自调节进水口内侧;

警示装置,所述警示装置设置在井盖槽上。

作为本发明的一种优选技术方案,所述清理机构包括对称开设在排水井内部两侧表面的第一滑槽,第一滑槽内滑动设置有第一滑块,所述排水井内部安装的驱动电机,驱动电机的输出轴穿入第一滑槽内并通过联轴器与第一驱动螺杆连接,第一驱动螺杆与第一滑块上开设的螺孔螺纹连接,两个第一滑块之间固定安装有清理板,清理板的下表面均匀设置有清理刷。

作为本发明的一种优选技术方案,所述排水井的内壁上开设有与清理板对应的入口,入口处铰接有挡板,所述清理板上靠近挡板的一侧表面固定设置有推板。

作为本发明的一种优选技术方案,所述第一滑槽和第一滑块均为 T字形。

作为本发明的一种优选技术方案,所述杂物箱的侧表面下部及下表面均开设有用于排水的过滤孔,且所述杂物箱上靠近排水井的一侧表面均匀开设有卡槽,所述卡槽内部上侧固定设置有向内凸起的卡块。

作为本发明的一种优选技术方案,所述杂物箱的顶端设有顶板,顶板与侧板之间设置有朝向排水井的开口,顶板的上表面两侧对称安装有步进电机,所述杂物箱的内部两侧表面对称开设有第二滑槽,第二滑槽内滑动设置有第二滑块,步进电机的输出轴穿入第二滑槽内并通过联轴器与第二驱动螺杆连接,第二驱动螺杆与第二滑块上开设的螺孔螺纹连接,两个第二滑块之间固定设置有压板,压板在杂物箱内上下移动,且所述压板与第二滑槽的顶面和底面之间均设置有用于遮挡第二滑槽的弹性带。

作为本发明的一种优选技术方案,所述自调节排水机构包括安装在排水井内部的排水管,排水管的底端与外部储水装置连通,排水管的顶端为开放设置,且排水管的顶端内部滑动设置有半圆筒状的浮动管,浮动管侧面的开放方向与自调节排水口的开口方向一致;

所述浮动管的顶端固定设置有浮力方板,浮力方板伸出自调节排水口一部分,所述浮力方板的上表面与自调节排水口的内部下表面之间固定设置有复位弹簧。

作为本发明的一种优选技术方案,所述浮力方板的上表面固定设置有不锈钢片,所述自调节排水口的内部下表面安装有与不锈钢片对应的电磁铁。

作为本发明的一种优选技术方案,所述警示装置包括连接绳和浮力圆板,所述井盖槽的上表面开设有不少于两个的安装槽,连接绳的一端固定设置在安装槽内,连接绳的另一端与浮力圆板固定连接,所述浮力圆板的上表面安装有爆闪灯。

本发明还公开了一种市政排水结构,包括若干组上述市政排水结构单元、设置在排水井内部的控制模块、无线传输模块及内置电池,所述控制模块、无线传输模块及内置电池均设置在排水井的内壁中,所述内置电池的输出端电连接控制模块,控制模块与无线传输模块双向电连接,所述无线传输模块分别与监控中心终端和移动终端双向电连接,且所述驱动电机的输入端、电磁铁的输入端、步进电机的输入端和爆闪灯的输入端均与控制模块的输出端电连接。

本发明的有益效果是:本发明示例的市政排水结构单元及市政排水结构,其设置的过滤网可以过滤杂物,避免影响排水井的排水,提高排水效果,且过滤网可拆装,便于维护清理;清理机构可以将过滤网上堆积的杂物清理并转移到杂物箱内,从而避免过滤网上杂物堆积影响排水,同时可以自动收纳杂物,减少人工维护次数,降低人力成本;通过自调节排水机构6可以在发生积水时自动调节打开自调节进水口14从而将积水及时引入到外部的专用储水装置处,在积水严重时可以有效缓解排水压力,避免发生严重的内涝造成危害等,提高了城市安全;警示装置则用于在积水较多井盖被冲开后起到警示作用,提醒过往的行人及车辆等绕行,防止行人或车辆掉入井内而造成人员伤亡和车辆损失等;由若干组市政排水结构单元组成的市政排水结构,可以自动控制排水井内的各个结构,从而自动缓解排水困难,警示行人等,同时其通过现代的物联网技术可以实现对各排水结构单元的实时监测,便于工作人员实时掌握各地区的降雨及积水量等,从而起到提前预防水灾,做好预警工作,保证人民群众的生命财产安全,降低灾害损失的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的市政排水结构单元的结构示意图;

图2为本申请提供的市政排水结构单元井盖的结构示意图;

图3为本申请提供的市政排水结构单元去井盖后的结构示意图;

图4为本申请提供的市政排水结构单元过滤网的结构示意图;

图5为本申请提供的市政排水结构单元局部截面示意图;

图6为本申请提供的市政排水结构单元清理机构的结构示意图;

图7为本申请提供的市政排水结构单元的局部结构示意图;

图8为本申请提供的市政排水结构单元图7另一角度的结构示意图;

图9为本申请提供的市政排水结构单元杂物箱的结构示意图;

图10为本申请提供的市政排水结构单元杂物箱局部截面示意图;

图11为本申请提供的市政排水结构单元杂物箱的局部剖视图;

图12为本申请提供的市政排水结构单元的剖视图;

图13为本申请提供的市政排水结构单元自调节排水机构的结构示意图;

图14为本申请提供的市政排水结构单元警示装置的结构示意图;

图15为本申请提供的市政排水结构的电连接结构示意图。

图标:

1排水井、11井盖槽、12杂物箱槽、13挡板、14自调节进水口、 15控制模块、16无线传输模块、17内置电池、18监控中心终端、19 移动终端;

2井盖、21排水槽、22井盖螺孔、23井盖槽螺孔;

3过滤网、31过滤网螺孔、32安装块;

4清理机构、41第一滑槽、42第一驱动螺杆、43清理板、44第一滑块、45清理刷、46推板、47驱动电机;

5杂物箱、51过滤孔、52卡槽、53步进电机、54第二驱动螺杆、 55第二滑槽、56第二滑块、57压板、58弹性带;

6自调节排水机构、61排水管、62浮动管、63电磁铁、64浮力方板、65复位弹簧、66不锈钢片;

7警示装置、71安装槽、72连接绳、73浮力圆板、74爆闪灯; 8路面。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-15,本申请提供一种市政排水结构单元及市政排水结构,其中一种市政排水结构单元,包括开设在路面8上的排水井1,路面8即市政路面,可以为柏油路或水泥路等,排水井1的形状优选为长方形,以便于杂物箱5的拿取;排水井1通向常规的市政排水系统。

井盖2设置在排水井1上开设的井盖槽11内,井盖2上均匀开设有排水槽21,井盖槽11内均匀开设有井盖槽螺孔23,井盖2的边缘处也均匀开设有与井盖槽螺孔23对应的井盖螺孔22,井盖螺孔22 优选为沉头孔,井盖2通过固定螺栓依次穿过井盖螺孔22和井盖槽螺孔23固定在井盖槽11内,使其固定更加牢固,从而避免在雨水较大、积水较深时将其冲开,形成安全隐患。

在井盖槽11上开设的井盖槽螺孔23内还可以安装接近传感器或距离传感器等,用于检测井盖2上的固定螺栓是否松动、掉落等,从而通过控制模块15及无线传输模块16将相关信息传送到监控中心终端18或移动终端19,使监控人员或维护人员可实时掌握井盖2的状态,防止井盖被冲开从而使路面产生安全隐患,避免了行人或车辆掉落排水井1内而造成人员伤亡或车辆损失等。

过滤网3安装在排水井1内部上侧,用于过滤掉落的杂物,防止杂物过多进入排水井1而影响排水效果。

排水井1内壁上均匀设置有安装块32,安装块32上开设有螺孔,过滤网3的边缘处开设有与安装32上螺孔对应的过滤网螺孔31,过滤网3通过固定螺栓固定安装在安装块32上,便于拆装,维护方便,操作简单。

清理机构4设置在排水井1内部的过滤网3上侧,且所述清理机构4被设置为清理过滤网3表面,所述清理机构4包括对称开设在排水井1内部两侧表面的第一滑槽41,第一滑槽41内滑动设置有第一滑块44,所述排水井1内部安装的驱动电机47,驱动电机47的输出轴穿入第一滑槽41内并通过联轴器与第一驱动螺杆42连接,第一驱动螺杆42与第一滑块44上开设的螺孔螺纹连接,两个第一滑块44 之间固定安装有清理板43,清理板43的下表面均匀设置有清理刷45,在控制模块15内写入定时清理的程序,控制模块15定时打开驱动电机47,驱动电机47通过第一驱动螺杆42带动第一滑块44在第一滑槽41内滑动,第一滑块44带动清理板43在过滤网3上移动,清理板43通过清理刷45清理过滤网3上掉落的杂物等,避免过滤网堵塞而影响排水,提高排水井1的排水效果,防止使用时间较长后影响城市排水而在关键时刻造成危害。

优选的,所述第一滑槽41和第一滑块44均为T字形,第一滑块44在第一滑槽41内滑动时可以更稳定,不易脱落,且第一滑槽 41较小的口朝向排水井1内侧,可以减少进入第一滑槽41内的杂质和灰尘等,避免积攒的杂质灰尘等影响第一驱动螺杆42与第一滑块 44之间的移动,提高了使用稳定性,降低了维护成本。

优选的,所述排水井1的内壁上开设有与清理板43对应的入口,入口处铰接有挡板13,所述清理板43上靠近挡板13的一侧表面固定设置有推板46,推板46在清理板43的带动下朝向挡板13处移动,挡板13后侧的入口与杂物箱槽12连通,即推板46可以将过滤网3 上的杂物从入口推入到杂物箱5内,挡板13为铰接,且挡板13的铰接处设置有扭力弹簧用于挡板13复位,在清理板43回到排水井1 内时挡板13可复位继续遮挡入口处,操作简单,使用方便。

挡板13的下表面和清理板43的上表面均为光滑设置,防止清理板43卡住挡板13而无法复位。

杂物箱5设置在排水井1内部开设的杂物箱槽12内,所述杂物箱5被设置为收纳清理机构4清理的过滤网3表面的杂物,通过清理机构4的自动定期清理,可以避免过滤网3上堆积杂物而影响排水,同时可以将杂物等集中推入到杂物箱5内,可以减少工作人员的维护次数,实现自动化维护,减轻人力成本,降低工作人员的劳动强度。

优选的,所述杂物箱5的侧表面下部及下表面均开设有用于排水的过滤孔51,当清理机构4将过滤网3上的杂物推入到杂物箱5内时,杂物内的水可从过滤孔51内流出,从而提高杂物箱5的容量,进一步减少人工维护次数。

优选的,所述杂物箱5的顶端设有顶板,顶板与侧板之间设置有朝向排水井1的开口,即与挡板13靠近,方便清理机构4将杂物推诿入到杂物箱5内,顶板的上表面两侧对称安装有步进电机53,步进电机53也与本市政排水结构中的控制模块电连接,并由内置电池供电,所述杂物箱5的内部两侧表面对称开设有第二滑槽55,第二滑槽55内滑动设置有第二滑块56,步进电机53的输出轴穿入第二滑槽55内并通过联轴器与第二驱动螺杆54连接,第二驱动螺杆54 与第二滑块56上开设的螺孔螺纹连接,两个第二滑块56之间固定设置有压板57,压板57在杂物箱5内上下移动,即步进电机53在控制模块15的控制下,定时打开,然后由第二驱动螺杆54带动第二滑块56在第二滑槽55内上下移动,使压板57在杂物箱5内下压将杂物压缩,并通过过滤孔挤出水分,之后再由步进电机53带动复位,从而提高杂物箱的收纳容量,进一步减少工作人员的维护次数,自动化程度更高。

进一步的,所述压板57与第二滑槽55的顶面和底面之间均设置有用于遮挡第二滑槽55的弹性带58,弹性带58可以为具有弹性和防潮性能的塑料带、尼龙带等,压板57在杂物箱5内上下移动的过程中,其随着压板57高度的变化而松紧,始终遮挡着第二滑槽55,防止杂物箱5内的杂物进入到第二滑槽55内造成堵塞从而影响压板 57的升降,提升了使用稳定性,进一步减少了维护工作。

所述杂物箱5上靠近排水井1的一侧表面均匀开设有卡槽52,通过卡槽52可以在打开井盖2及过滤网3后通过相应的卡具将杂物箱5卡住,从而将其从排水井1内取出,将收集的杂物转运到处理站进行处理。

卡具可以选择与垃圾转运车连接的卡具等,通过垃圾转运车上的相应设备自动将杂物箱5取出并转移杂物等。

优选的,所述卡槽52内部上侧固定设置有向内凸起的卡块,可以使卡具与卡槽52连接更牢固,避免提升杂物箱5、转移杂物时发生掉落等,提高了操作稳定性。

自调节排水机构6设置在排水井1内开设的自调节进水口14内侧,包括安装在排水井1内部的排水管61,排水管61的底端与外部储水装置连通,此外部储水装置为独立与市政排水系统之外的储水装置,可以为与地下水连通的装置,也可以为专门建设的有抽水功能的蓄水池等,还可以为远离市区的低洼处等,为城市在内涝灾害发生前提供更多的排水可能,避免城市发生严重内涝而造成不可估量的损失,在平时其为封闭状态,以备特别之时使用,当其与地下水连通时,排水管61内可设置相应的过滤机构,以避免过度污染地下水。

排水管61的顶端为开放设置,且排水管61的顶端内部滑动设置有半圆筒状的浮动管62,浮动管62侧面的开放方向与自调节排水口 14的开口方向一致,便于进水,自调节排水口14的最高处低于过滤网3,即自调节排水机构设置在过滤网3下方,可以使过滤网3过滤杂物避免排水管61堵塞无法使用。

所述浮动管62的顶端固定设置有浮力方板64,浮力方板64伸出自调节排水口14一部分,其伸出的一部分面积占据整个浮力方板 64面积的一半以上,以提供足够的浮力使浮力方板64能够带动浮动管62上浮,将自调节排水口14打开,实现紧急排水。

所述浮力方板64的上表面与自调节排水口14的内部下表面之间固定设置有复位弹簧65,在水位下降后可以通过复位弹簧65使浮力方板64及浮力管62自动复位,封闭排水管61,实现自动调节。

优选的,所述浮力方板64的上表面固定设置有不锈钢片66,所述自调节排水口14的内部下表面安装有与不锈钢片66对应的电磁铁63,在排水井1内水位高于自调节排水口14的顶端后,水面超过浮力方板64,将会给其较大水压,从而使其下降封闭排水管61,此时控制模块15根据设置在排水井1内的传感器组的检测信息,自动打开电磁铁63,电磁铁63产生磁力,吸附不锈钢片66,使浮力方板 64固定在最上方,从而使排水管61保持打开状态,可以持续通过外部储水装置分流积水,避免积水过快增长而影响城市交通安全等。

警示装置7,所述警示装置7设置在井盖槽11上,所述警示装置7包括连接绳72和浮力圆板73,所述井盖槽11的上表面开设有不少于两个的安装槽71,连接绳72的一端固定设置在安装槽71内,连接绳72的另一端与浮力圆板73固定连接,所述浮力圆板73的上表面安装有爆闪灯74,连接绳72优选具有弹性、不易打结的绳,在井盖2被雨水或积水冲开时,浮力圆板73即可从安装槽71内脱落,受水的浮力影响其会上升并漂浮在水面上,浮力圆板73上的爆闪灯 74在此时打开,持续闪烁为行人及车辆提供警示,使行人及车辆注意此处有冲开的井盖,绕行以避免落入排水井1内而造成人员伤亡或财产损失。

爆闪灯74可以由自带的电池供电,也可以由排水井1内安装的内置电池17统一供电,连接绳72可以采用弹簧线形式的导线,从而接通控制模块15和爆闪灯74,实现在积水较深、井盖2被冲开时自动打开示警,减少人员伤亡和财产损失。

爆闪灯74也可以选用蜂鸣器或其他具有醒目警示作用的物品,如荧光灯等,但目前来看爆闪灯74具有全天候的适应性,不论白天还是黑夜,有雨无雨,均可使用,适用范围更广。

两个浮力板即浮力圆板73和浮力方板64均根据实际浮力大小与重力匹配其受力面积,优选轻质、高强度的塑料制成,从而保证其可以在暴雨来临、积水较深时实现其作用。

本发明还提供一种市政排水结构,包括若干组上述市政排水结构单元、设置在排水井1内部的控制模块15、无线传输模块16及内置电池17,所用控制模块15可以为PLC控制器或单片机等可编程控制器等,优选三菱FX2N系列的PLC控制器或型号为80C51的单片机,内置电池17采用可更换的锂离子蓄电池,锂离子电池具有容量大、重量轻、体积小等特点,可以长时间为排水结构供能,从而减少维护次数,减轻相关工作人员的劳动量。

所述控制模块15、无线传输模块16及内置电池17均设置在排水井1的内壁中,所述内置电池17的输出端电连接控制模块15,控制模块15与无线传输模块16双向电连接,所述无线传输模块16分别与监控中心终端18和移动终端19双向电连接,监控中心终端18 可以为计算机等终端数据处理装置,固定放置在市政相关的监控中心,专人24小时值守,实时监控各排水结构单元的情况;

移动终端19可以为手机、PDA(个人掌上电脑)等便携终端,可由维护人员随身携带,接收自监控中心发来的指令、掌握各排水结构单元的实时情况,以便于维护人员定位、检修、维护等,提高了工作效率,保证了排水通畅和城市安全。

所述驱动电机47的输入端、电磁铁的输入端、步进电机53的输入端和爆闪灯74的输入端均与控制模块15的输出端电连接,控制模块15控制无线传输模块16、驱动电机47、步进电机53、电磁铁63 及爆闪灯74等的方式均为现有技术中常用的方法。

排水井1内部还设置有传感器组,包括但不限于水位传感器,浸湿传感器,湿度传感器等,用于监测排水井1内的各种数据,并通过控制模块15及无线传输模块16将其传送到监控中心终端18,汇总数据并进行分析,从而判断各排水结构单元的排水情况及积水情况等,以便于提前预防水灾,做好预警工作,保证人民群众的生命财产安全,降低灾害造成的损失等。

本发明中所使用的控制模块15、无线传输模块16、驱动电机47、电磁铁63、爆闪灯74及传感器组等均为现有技术中的常用电子元件,其工作方式及电路结构均为公知技术,在此不作赘述。

同时,本发明中设置在排水井处的各电元件均具有防水性,防水性能级别为IP8。

本发明中未公开部分均为现有技术,其具体结构、材料及工作原理不再详述。

以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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