一种用于城市道路清洁的智能补水装置及方法
阅读说明：本技术 一种用于城市道路清洁的智能补水装置及方法 (Intelligent water supplementing device and method for cleaning urban road ) 是由 纪春义 檀树梅 贾学远 李山 代军 张虎 阮志忠 徐涛 沈国近 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于城市道路清洁的智能补水装置,包括地面和设置在地面上的消防栓,所述地面顶部固定有固定箱,所述固定箱顶部固定有支撑筒,所述支撑筒内壁下端固定有第一固定盘,所述支撑筒内壁滑动连接有升降筒,所述第一固定盘中部固定有第一弹簧管,所述升降筒顶部固定有第一连接管,且第一弹簧管顶部与第一连接管连通。本发明方便人们控制第四连接管移动至洒水车的加水口的位置,且通过对齐装置自动进行微调对齐,避免人们通过移动车子来使第四连接管与加水口对齐,降低操作难度,且防止人们误触而导致第四连接管与加水口内壁接触损坏,并且方便适应不同带下的洒水车,便于人们使用。(The invention provides an intelligent water supplementing device for cleaning urban roads, which comprises a ground and a fire hydrant arranged on the ground, wherein a fixed box is fixed at the top of the ground, a supporting cylinder is fixed at the top of the fixed box, a first fixed disc is fixed at the lower end of the inner wall of the supporting cylinder, a lifting cylinder is connected to the inner wall of the supporting cylinder in a sliding manner, a first spring pipe is fixed in the middle of the first fixed disc, a first connecting pipe is fixed at the top of the lifting cylinder, and the top of the first spring pipe is communicated with the first connecting pipe. The invention is convenient for people to control the fourth connecting pipe to move to the position of the water filling port of the sprinkler, and the alignment device automatically carries out fine adjustment alignment, thereby avoiding the situation that people align the fourth connecting pipe with the water filling port by moving the sprinkler, reducing the operation difficulty, preventing the contact damage of the fourth connecting pipe and the inner wall of the water filling port caused by the mistaken touch of people, being convenient for adapting to sprinklers with different belts, and being convenient for people to use.)
技术领域
本发明涉及城市道路清洁技术领域，尤其涉及一种用于城市道路清洁的智能补水装置及方法。
背景技术
城市道路是指通达城市的各地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，并与市外道路连接负担着对外交通的道路，在城市道路的清洁中，一般通过洒水车进行道路的清洁；
而由于洒水车的容量有限，因此，在洒水一段时间后，需要对洒水车内进行加水，现有的洒水车加水分为两种方法，第一种为行驶到特定的加水站进行加水，第二种在路边设置立式加水管，通过将洒水车行驶到加水管的下方自上而下然后进行加水；
第一种方法中，加水站布置数量较少，且布置成本较高，人们加水不方便，第二种方法中，相比于布置加水站成本较低，但是在实际使用中，需要人们精确的将洒水车行驶到加水管的正下方，并使洒水车的加水口对准加水管的出水口，对操作人员的技术要求较高。
因此，有必要提供一种用于城市道路清洁的智能补水装置及方法解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明是提供一种用于城市道路清洁的智能补水装置及方法。
本发明提供的一种用于城市道路清洁的智能补水装置，包括地面和设置在地面上的消防栓，所述地面顶部固定有固定箱，所述固定箱顶部固定有支撑筒，所述支撑筒内壁下端固定有第一固定盘，所述支撑筒内壁滑动连接有升降筒，所述第一固定盘中部固定有第一弹簧管，所述升降筒顶部固定有第一连接管，且第一弹簧管顶部与第一连接管连通，所述第一固定盘底部固定有第二连接管，且第二连接管与第一弹簧管连通，所述第二连接管底部与消防栓的出水口可拆卸安装，所述第二连接管一端安装有水泵，所述第二连接管一端安装有第二电动阀门，所述支撑筒外侧对称固定有升降机构，且升降机构的动端与支撑筒固定连接；
所述升降筒顶部固定有固定筒，所述固定筒外侧通过轴承转动连接有转筒，所述转筒内壁顶部固定有第二固定盘，所述第二固定盘中部固定有第三连接管，所述第三连接管与第一连接管之间通过机械密封转动连接，所述支撑筒外侧上端固定有旋转机构；
所述转筒外侧固定有支撑臂，所述支撑臂一侧安装有平移机构，所述平移机构的动端固定有安装块，所述安装块中部镶嵌固定有第四连接管，所述支撑臂两端对称固定有安装板，两个所述安装板一端固定有导杆，所述导杆外侧设有第二弹簧管，且第二弹簧管呈螺旋缠绕在导杆外侧，所述第二弹簧管一端穿过安装板与第三连接管连通，所述导杆一端通过导套滑动连接有第一滑块，所述第一滑块底部与安装块固定连接，所述第二弹簧管一端穿过第一滑块与第四连接管连通，所述第四连接管底部固定有对齐装置。
优选的，所述第一弹簧管外侧等距转动连接有保护环，所述导杆外侧等距滑动连接有滑动套，所述滑动套顶部与第二弹簧管内侧转动连接。
优选的，所述升降机构包括第一滑道、第二滑块、第一固定座、第一螺纹杆和第一电机，所述支撑筒外侧对称开设有第一滑道，所述升降筒外侧下端对称固定有第二滑块，所述第二滑块与第一滑道滑动连接，所述第二滑块中部开设有第一螺纹孔，所述支撑筒外侧对称固定有第一固定座，两个所述第一固定座中部通过轴承转动连接有第一螺纹杆，且第一螺纹杆通过第一螺纹孔与第二滑块螺纹连接，所述支撑筒下端对称固定有第一电机，且第一电机的输出端与第一螺纹杆固定连接。
优选的，所述旋转机构包括蜗轮环、L形板、蜗杆和第二电机，所述转筒外侧固定有蜗轮环，所述升降筒外侧上端对称固定有L形板，两个所述L形板上端通过轴承转动连接有蜗杆，一个所述L形板一端侧固定有第二电机，所述第二电机的输出端与蜗杆固定连接。
优选的，所述平移机构包括第二固定座、第二螺纹杆、第三滑块、第二滑道、连接块和第三电机，所述支撑臂一侧对称固定有第二固定座，两个所述第二固定座中部通过轴承转动连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆一端设有第三滑块，所述第三滑块中部开设有第二螺纹孔，所述第三滑块通过第二螺纹孔与第二螺纹杆螺纹连接，所述支撑臂一侧开设有第二滑道，所述第三滑块一侧固定有连接块，所述连接块与第二滑道滑动连接，所述连接块一端与安装块固定连接，所述支撑臂一侧固定有第三电机，所述第三电机的输出端与第二螺纹杆固定连接。
优选的，所述第三电机安装在支撑臂靠近转筒的一端，且支撑臂靠近第三电机的一端固定有支撑板，且第三伺服电机的输出端穿过支撑板。
优选的，所述对齐装置包括安装环、第一红外传感器、第二红外传感器和摄像机，所述第四连接管下端外侧固定有安装环，所述安装环外侧等距镶嵌固定有第一红外传感器，所述安装块一端依次固定有第二红外传感器和摄像机。
优选的，所述第四连接管中部安装有第一电动阀门，所述第四连接管位于第一电动阀门的上端连通固定有支管，所述支管一端固定有喷头，所述支管一端固定有电磁阀。
优选的，所述固定箱两侧对称铰接有门体，所述门体一侧安装有把手，所述固定箱一侧安装有控制器，所述第一电机、第二电机、第三电机、第一电动阀门、第二电动阀门、电磁阀、第一红外传感器、第二红外传感器和摄像机均与控制器电性连接，所述控制器内部集成有控制芯片、图像处理器和显示屏。
本发明还包括一种用于城市道路清洁的智能补水方法，使用了本发明的补水装置，所述补水方法包括：
S1、工作人员将洒水车行驶至靠近第四连接管的下方，并将洒水车顶部的加水盖打开；
S2、工作人员通过控制器控制第三电机转动，通过第二螺纹杆驱动第二滑块滑动，进而可带动安装块在支撑臂上移动，调节第四连接管的位置，并配合第二电机转动，通过蜗杆和蜗轮环驱动转筒旋转，调节第四连接管的位置，使得第四连接管在平面上的位置进行调节，调节第四连接管至靠近洒水车的加水口的位置；
S3、通过控制摄像机对洒水车的加水口处进行拍照，并通过图像处理器处理图像信息，计算加水口的具体位置，然后控制平移机构和旋转机构对第四连接管的位置进行精调，其中，图像处理器通过图片计算加水口的位置采用现有的已公开的技术，具体原理不做赘述，使得第四连接管正对洒水车的加水口，并通过第二红外传感器测量第四连接管底部位于洒水车顶部的高度；
S4、控制器通过第二红外传感器测量的距离自动控制第一电机转动，从而通过第一螺纹杆驱动第二滑块升降，调节升降筒的高度，进而可带动第四连接管底部慢慢向下滑动，伸入到洒水车的加水口中，并通过第一红外传感器时刻检测第四连接管距离洒水车加水口的距离，使得第四连接管进入到加水口内后，人们无法控制第四连接管进行水平方向的移动，防止人们误触而导致第四连接管与加水口内壁接触损坏的现象；
S5、加水完成后，控制第四连接管复位即可。
与相关技术相比较，本发明提供的用于城市道路清洁的智能补水装置及方法具有如下有益效果：
本发明提供用于城市道路清洁的智能补水装置及方法：
1、工作人员将洒水车行驶至靠近第四连接管的下方，并将洒水车顶部的加水盖打开，工作人员通过控制器控制平移机构带动安装块在支撑臂上移动，调节第四连接管的位置，并配合旋转机构调节第四连接管的位置，使得第四连接管在平面上的位置进行调节，调节第四连接管至靠近洒水车的加水口的位置，通过控制摄像机对洒水车的加水口处进行拍照，并通过图像处理器处理图像信息，计算加水口的具体位置，然后控制平移机构和旋转机构对第四连接管的位置进行精调，使得第四连接管正对洒水车的加水口，并通过第二红外传感器测量第四连接管底部位于洒水车顶部的高度，控制器通过第二红外传感器测量的距离自动控制升降机构带动第四连接管底部慢慢向下滑动，伸入到洒水车的加水口中，此装置方便人们控制第四连接管移动至洒水车的加水口的位置，且通过对齐装置自动进行微调对齐，避免人们通过移动车子来使第四连接管与加水口对齐，降低操作难度；
2、通过第一红外传感器时刻检测第四连接管距离洒水车加水口的距离，使得第四连接管进入到加水口内后，人们无法控制第四连接管进行水平方向的移动，防止人们误触而导致第四连接管与加水口内壁接触损坏的现象；
3、通过升降机构、平移机构和旋转机构，可实现第四连接管位置和高度的调节，方便适应大小不同的洒水车。
附图说明
图1为本发明提供的整体结构示意图；
图2为本发明提供的升降机构结构示意图；
图3为本发明提供的消防栓结构示意图；
图4为本发明提供的旋转机构结构示意图；
图5为图4中的A处放大图；
图6为本发明提供的平移机构结构示意图；
图7为本发明提供的安装块结构示意图；
图8为本发明提供的对齐机构结构示意图；
图9为本发明提供的第一弹簧管结构示意图；
图10为本发明提供的第二连接管结构示意图。
图中标号：1、地面；2、消防栓；3、固定箱；4、升降机构；41、第一滑道；42、第二滑块；43、第一固定座；44、第一螺纹杆；45、第一电机；5、旋转机构；51、蜗轮环；52、L形板；53、蜗杆；54、第二电机；6、平移机构；61、第二固定座；62、第二螺纹杆；63、第三滑块；64、第二滑道；65、连接块；66、第三电机；7、对齐装置；71、安装环；72、第一红外传感器；73、第二红外传感器；74、摄像机；8、支撑筒；9、第一固定盘；10、升降筒；11、第一弹簧管；12、第一连接管；13、第二连接管；14、水泵；15、第二电动阀门；16、固定筒；17、转筒；18、第二固定盘；19、第三连接管；20、支撑臂；21、安装块；22、第四连接管；23、安装板；24、导杆；25、第二弹簧管；26、第一滑块；27、保护环；28、滑动套；29、支撑板；30、第一电动阀门；31、支管；32、喷头；33、电磁阀；34、门体；35、控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1-10，其中，图1为本发明提供的整体结构示意图；图2为本发明提供的升降机构结构示意图；图3为本发明提供的消防栓结构示意图；图4为本发明提供的旋转机构结构示意图；图5为图4中的A处放大图；图6为本发明提供的平移机构结构示意图；图7为本发明提供的安装块结构示意图；图8为本发明提供的对齐机构结构示意图；图9为本发明提供的第一弹簧管结构示意图；图10为本发明提供的第二连接管结构示意图。
在具体实施过程中，如图1、图2、图3、图5、图6、图7、图9和图10所示，一种用于城市道路清洁的智能补水装置，包括地面1和设置在地面1上的消防栓2，所述地面1顶部固定有固定箱3，所述固定箱3顶部固定有支撑筒8，所述支撑筒8内壁下端固定有第一固定盘9，所述支撑筒8内壁滑动连接有升降筒10，所述第一固定盘9中部固定有第一弹簧管11，所述升降筒10顶部固定有第一连接管12，且第一弹簧管11顶部与第一连接管12连通，所述第一固定盘9底部固定有第二连接管13，且第二连接管13与第一弹簧管11连通，所述第二连接管13底部与消防栓2的出水口可拆卸安装，所述第二连接管13一端安装有水泵14，所述第二连接管13一端安装有第二电动阀门15，所述支撑筒8外侧对称固定有升降机构4，且升降机构4的动端与支撑筒8固定连接，所述固定箱3两侧对称铰接有门体34，所述门体34一侧安装有把手，方便人们使用消防栓2，所述升降筒10顶部固定有固定筒16，所述固定筒16外侧通过轴承转动连接有转筒17，所述转筒17内壁顶部固定有第二固定盘18，所述第二固定盘18中部固定有第三连接管19，所述第三连接管19与第一连接管12之间通过机械密封转动连接，所述支撑筒8外侧上端固定有旋转机构5，所述转筒17外侧固定有支撑臂20，所述支撑臂20一侧安装有平移机构6，所述平移机构6的动端固定有安装块21，所述安装块21中部镶嵌固定有第四连接管22，所述支撑臂20两端对称固定有安装板23，两个所述安装板23一端固定有导杆24，所述导杆24外侧设有第二弹簧管25，且第二弹簧管25呈螺旋缠绕在导杆24外侧，所述第二弹簧管25一端穿过安装板23与第三连接管19连通，所述导杆24一端通过导套滑动连接有第一滑块26，所述第一滑块26底部与安装块21固定连接，所述第二弹簧管25一端穿过第一滑块26与第四连接管22连通，所述第四连接管22底部固定有对齐装置7。
参考图7和图9所示，所述第一弹簧管11外侧等距转动连接有保护环27，防止第一弹簧管11与支撑筒8和升降筒10内壁摩擦，提高使用寿命，所述导杆24外侧等距滑动连接有滑动套28，所述滑动套28顶部与第二弹簧管25内侧转动连接，便于对第二弹簧管25进行支撑，防止第二弹簧管25与导杆24的摩擦。
参考图2所示，所述升降机构4包括第一滑道41、第二滑块42、第一固定座43、第一螺纹杆44和第一电机45，所述支撑筒8外侧对称开设有第一滑道41，所述升降筒10外侧下端对称固定有第二滑块42，所述第二滑块42与第一滑道41滑动连接，所述第二滑块42中部开设有第一螺纹孔，所述支撑筒8外侧对称固定有第一固定座43，两个所述第一固定座43中部通过轴承转动连接有第一螺纹杆44，且第一螺纹杆44通过第一螺纹孔与第二滑块42螺纹连接，所述支撑筒8下端对称固定有第一电机45，且第一电机45的输出端与第一螺纹杆44固定连接，第一电机45转动，从而通过第一螺纹杆44驱动第二滑块42升降，调节升降筒10的高度，进而可带动第四连接管22底部慢慢向下滑动，伸入到洒水车的加水口中。
参考图4和图5所示，所述旋转机构5包括蜗轮环51、L形板52、蜗杆53和第二电机54，所述转筒17外侧固定有蜗轮环51，所述升降筒10外侧上端对称固定有L形板52，两个所述L形板52上端通过轴承转动连接有蜗杆53，一个所述L形板52一端侧固定有第二电机54，所述第二电机54的输出端与蜗杆53固定连接，通过第二电机54转动带动蜗杆53转动，进而可带动蜗轮环51转动，使得蜗轮环51带动转筒17进行旋转，调节第四连接管22的位置。
参考图6和图7所示，所述平移机构6包括第二固定座61、第二螺纹杆62、第三滑块63、第二滑道64、连接块65和第三电机66，所述支撑臂20一侧对称固定有第二固定座61，两个所述第二固定座61中部通过轴承转动连接有第二螺纹杆62，所述第二螺纹杆62一端设有第三滑块63，所述第三滑块63中部开设有第二螺纹孔，所述第三滑块63通过第二螺纹孔与第二螺纹杆62螺纹连接，所述支撑臂20一侧开设有第二滑道64，所述第三滑块63一侧固定有连接块65，所述连接块65与第二滑道64滑动连接，所述连接块65一端与安装块21固定连接，所述支撑臂20一侧固定有第三电机66，所述第三电机66的输出端与第二螺纹杆62固定连接，通过第三电机66转动带动第二螺纹杆62转动，进而可带动第三滑块63滑动，通过连接块65带动安装块21进行水平移动。
参考图6所示，所述第三电机66安装在支撑臂20靠近转筒17的一端，且支撑臂20靠近第三电机66的一端固定有支撑板29，且第三伺服电机的输出端穿过支撑板29，第三电机66安装在靠近转筒17的一端，使得重心偏向转筒17，提高稳定性。
参考图8所示，所述对齐装置7包括安装环71、第一红外传感器72、第二红外传感器73和摄像机74，所述第四连接管22下端外侧固定有安装环71，所述安装环71外侧等距镶嵌固定有第一红外传感器72，所述安装块21一端依次固定有第二红外传感器73和摄像机74，所述固定箱3一侧安装有控制器35，所述第一电机45、第二电机54、第三电机66、第一电动阀门30、第二电动阀门15、电磁阀33、第一红外传感器72、第二红外传感器73和摄像机74均与控制器35电性连接，所述控制器35内部集成有控制芯片、图像处理器和显示屏，通过控制摄像机74对洒水车的加水口处进行拍照，并通过图像处理器处理图像信息，计算加水口的具体位置，然后控制平移机构6和旋转机构5对第四连接管22的位置进行精调，其中，图像处理器通过图片计算加水口的位置采用现有的已公开的技术，具体原理不做赘述，使得第四连接管22正对洒水车的加水口，并通过第二红外传感器73测量第四连接管22底部位于洒水车顶部的高度，通过第一红外传感器72时刻检测第四连接管22距离洒水车加水口的距离，使得第四连接管22进入到加水口内后，人们无法控制第四连接管22进行水平方向的移动，防止人们误触而导致第四连接管22与加水口内壁接触损坏的现象。
参考图8所示，所述第四连接管22中部安装有第一电动阀门30，所述第四连接管22位于第一电动阀门30的上端连通固定有支管31，所述支管31一端固定有喷头32，所述支管31一端固定有电磁阀33。
本发明还包括一种用于城市道路清洁的智能补水方法，使用了本发明的装置，补水方法包括：
S1、工作人员将洒水车行驶至靠近第四连接管22的下方，并将洒水车顶部的加水盖打开；
S2、工作人员通过控制器35控制第三电机66转动，通过第二螺纹杆62驱动第二滑块42滑动，进而可带动安装块21在支撑臂20上移动，调节第四连接管22的位置，并配合第二电机54转动，通过蜗杆53和蜗轮环51驱动转筒17旋转，调节第四连接管22的位置，使得第四连接管22在平面上的位置进行调节，调节第四连接管22至靠近洒水车的加水口的位置；
S3、通过控制摄像机74对洒水车的加水口处进行拍照，并通过图像处理器处理图像信息，计算加水口的具体位置，然后控制平移机构6和旋转机构5对第四连接管22的位置进行精调，其中，图像处理器通过图片计算加水口的位置采用现有的已公开的技术，具体原理不做赘述，使得第四连接管22正对洒水车的加水口，并通过第二红外传感器73测量第四连接管22底部位于洒水车顶部的高度；
S4、控制器35通过第二红外传感器73测量的距离自动控制第一电机45转动，从而通过第一螺纹杆44驱动第二滑块42升降，调节升降筒10的高度，进而可带动第四连接管22底部慢慢向下滑动，伸入到洒水车的加水口中，并通过第一红外传感器72时刻检测第四连接管22距离洒水车加水口的距离，使得第四连接管22进入到加水口内后，人们无法控制第四连接管22进行水平方向的移动，防止人们误触而导致第四连接管22与加水口内壁接触损坏的现象；
S5、加水完成后，控制第四连接管22复位即可。
本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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