CN107605023B - 一种用于城市排水系统的智能雨水口设备 - Google Patents

Abstract

一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，包括立式井身、控制室以及吸水装置，控制室包括处理器以及驱动装置，驱动装置与处理器连接，还包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头以及叶片，第一摄像头、第二摄像头位于井身的两侧，分别与处理器连接，第一摄像头拍摄井身左侧的画面并将其发送给处理器，第二摄像头拍摄井身右侧的画面并将其发送给处理器，第三摄像头拍摄井身前方的画面并将其发送给处理器，叶片中心设有轴孔，轴孔与旋转轴连接，用于调整叶片的旋转角度，吸水装置包括吸水导管、电动转向器以及小型抽水泵，电动转向器设置于吸水导管外表面，与驱动装置连接，用于改变吸水导管的转向，抽水泵与吸水导管连接。

Description

一种用于城市排水系统的智能雨水口设备

技术领域

本发明涉及排水系统领域，具体涉及一种用于城市排水系统的智能雨水口设备。

背景技术

雨水口是管道排水系统汇集地表水的设施，一般由雨水箅子、井身及排水支管等组成。雨水口是雨水进入城市地下的入口，道路、广场草地的雨水首先通过箅子汇入雨水口，再经过连接管道流入河流或湖泊。但是降雨时，路面的泥沙、煤灰、细石等固体垃圾会随着地表径流经雨水口进入排水管道。这些杂物在雨水口和管道内沉降堆积，发生堵塞，一旦暴雨来临，排水泄洪功能将受到影响，造成道路积水，还会对城市水体造成严重的污染。

且降水过后，路面残留的积水对人们的出行造成了一定困扰。

发明内容

发明目的： 为解决背景技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种用于城市排水系统的智能雨水口设备。

技术方案：一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，包括立式井身、控制室以及吸水装置，所述控制室包括处理器以及驱动装置，所述驱动装置与所述处理器连接，还包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头以及叶片，所述第一摄像头、所述第二摄像头位于所述井身的两侧，分别与所述处理器连接，所述第一摄像头拍摄所述井身左侧的画面并将其发送给所述处理器，所述第二摄像头拍摄所述井身右侧的画面并将其发送给所述处理器，所述第三摄像头拍摄所述井身前方的画面并将其发送给所述处理器，所述叶片中心设有轴孔，所述轴孔与旋转轴连接，所述旋转轴经传动机构与所述驱动装置连接，用于调整所述叶片的旋转角度，所述吸水装置包括吸水导管、电动转向器以及小型抽水泵，所述吸水导管设置为塑料软管，所述电动转向器设置于所述吸水导管外表面，与所述驱动装置连接，用于改变所述吸水导管的转向，折叠于所述井身内，所述抽水泵与所述吸水导管连接，由所述驱动装置驱动。

作为本发明的一种优选方式，所述吸水导管包括金属滤网，所述金属滤网位于所述吸水导管的管口处，用于过滤积水中的固体杂质。

作为本发明的一种优选方式，所述井身还包括风向检测装置，所述风向检测装置与所述处理器连接，用于检测风向并将其发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述井身还包括清扫装置，所述清扫装置位于所述井身顶部，与所述驱动装置连接，用于扫除所述叶片外堆积物。

作为本发明的一种优选方式，所述井身还包括温度传感器，所述温度传感器与所述处理器连接，用于检测所述井身周围地表的温度并将其发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述吸水装置还包括储水室，所述储水室与所述抽水泵连通。

作为本发明的一种优选方式，所述储水室包括喷水装置，所述喷水装置与所述储水室连通，由所述驱动装置驱动，用于向所述地表洒水。

作为本发明的一种优选方式，所述叶片设置为金属板，采用不锈钢材料，所述金属板包括一弧面，所述弧面对外。

作为本发明的一种优选方式，所述叶片的高度所述井身的高度相同。

作为本发明的一种优选方式，所述控制室还包括警报装置，所述警报装置与所述处理器连接，用于向远程终端发出警报信息。

本发明实现以下有益效果：

本发明提供的智能排水口设备适用于城市道路的两侧，能够较好的解决排水问题；第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头能够协作处理器分析路面的情况；所述处理器分析路面是否存在积水，吸水装置自动将路面的积水抽走；通过调整旋转轴的旋转角度，进而调整叶片的开闭角度，能够防止外界杂物进入所述雨水口，造成内部导管堵塞；所述雨水口还配备有清扫装置，所述清扫装置能够清扫堆积在所述叶片外的杂物；风向检测装置能够检测风向，所述处理器根据所述风向控制所述清扫装置的工作情况，将杂物顺着风向清扫。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备结构示意图；

图2为本发明提供的叶片结构示意图；

图3为本发明提供的拍摄方法流程图；

图4为本发明提供的旋转轴工作方法流程图；

图5为本发明提供的储水室结构示意图；

图6为本发明提供的清扫方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1、2所示，一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，包括立式井身1、控制室2以及吸水装置，所述控制室2包括处理器4以及驱动装置5，所述驱动装置5与所述处理器4连接，还包括第一摄像头6、第二摄像头7、第三摄像头8以及叶片9，所述第一摄像头6、所述第二摄像头7位于所述井身1的两侧，分别与所述处理器4连接，所述第一摄像头6拍摄所述井身1左侧的画面并将其发送给所述处理器4，所述第二摄像头7拍摄所述井身1右侧的画面并将其发送给所述处理器4，所述第三摄像头8拍摄所述井身1前方的画面并将其发送给所述处理器4，所述叶片9中心设有轴孔，所述轴孔与旋转轴10连接，所述旋转轴10经传动机构与所述驱动装置5连接，用于调整所述叶片9的旋转角度，所述吸水装置包括吸水导管11、电动转向器12以及小型抽水泵13，所述吸水导管11设置为塑料软管，所述电动转向器12设置于所述吸水导管11外表面，与所述驱动装置5连接，用于改变所述吸水导管11的转向，折叠于所述井身1内，所述抽水泵13与所述吸水导管11连接，由所述驱动装置5驱动。

所述叶片9设置为金属板，采用不锈钢材料，所述金属板包括一弧面，所述弧面对外。

所述叶片9的高度所述井身1的高度相同。

所述控制室2还包括警报装置20，所述警报装置20与所述处理器4连接，用于向远程终端发出警报信息。

具体地，本发明提供的井身1外观呈一矩形状结构，可应用于城市的道路两侧，通过多个摄像头传输的画面来分辨外界情形，从而采取相应的措施。包括第一摄像头6、第二摄像头7、第三摄像头8，所述第一摄像头6、所述第二摄像头7、所述第三摄像头8均采用防水镜头，所述镜头表面设置保护框，防止镜头遭到破坏，可延长使用寿命，所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7通过旋转支架与所述井身1连接，所述旋转支架包括第一旋转支架以及第二旋转支架，分别与所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7对应，在处理器4未发出任何指令时，所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7收缩与所述井身1内部两侧，当需要拍摄所述井身1两侧的环境时，如图3所示，所述处理器4向驱动装置5输出第一拍摄信号以及第二拍摄信号，所述驱动装置5驱动所述第一旋转支架以及所述第二旋转支架将所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7探出所述井身1，且所述第一旋转支架向左侧旋转45度，所述第二旋转支架向右侧旋转45度，所述处理器4分别向所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7输出开机信号，所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7将拍摄画面发送给所述处理器4，所述井身1上方设置有井框，所述井框对所述井身1起到一定的保护作用，所述第三摄像头8内嵌与所述井框的中心位置，所述第三摄像头8保持开机状态，所述处理器4将所述第一摄像头6、所述第二摄像头7、所述第三摄像头8发送的画面拼接呈一副完整的画面，便于观察所述井身1外界的情形。

传统的进水口前方设置有进水箅，而本发明采用可旋转的叶片9取代，所述叶片9均匀设置于进水口一侧，选材必须为耐腐蚀的金属材料，其中心竖直方向开设有轴孔，所述轴孔安插旋转轴10，所述井身1上下两侧设置有传动结构，所述旋转轴10的上下两端分别与所述传动机构连接，其中，所述叶片9与所述旋转轴10固定连接，所述旋转轴10与所述传动机构活动连接。正常状态下，所述旋转轴10向左侧旋转45度（或向右侧旋转45度），此时，所述叶片9呈倾斜状态，利于排水和透气。若是降水量突增，需要改变所述旋转轴10的转向，所述旋转轴10工作方法如图4所示，所述处理器4根据所述第三摄像头8发送的画面判断排水量是否漫过所述井身1的高度，若是，则向所述驱动装置5输出第一旋转信号，所述驱动装置5驱动所述旋转轴10向左侧旋转45度，此时，所述井身1的进水量达到最大，当所述处理器4判断已经排水完毕，所述处理器4向所述驱动装置5输出恢复信号，所述驱动装置5驱动所述旋转轴10恢复原状，所述恢复原状即所述旋转轴10向右侧旋转45度的状态，若是排水量超过所述雨水口的进水量或是所述雨水口堵塞，所述处理器4向所述警报装置20输出警报信号，所述警报装置20向远程终端发送警报信息，所述警报信息包括所述雨水口的位置，通知维修人员进行修理。

所述叶片9可以防止较大的杂物落入雨水口内，但小孔径的杂物仍会落入雨水口内，在所述雨水口以及管道内沉积，不但会造成排水不畅，而且落入雨水口内的杂物在雨水浸泡下腐烂发酵，污染水体，带有异味的气味外逸污染空气，因此，还需将防止外界的杂物进入所述雨水口。所述处理器4根据所述第三摄像头8拍摄的画面判断预设范围内是否有杂物靠近，所述杂物包括地表以及空中的物体，所述物体不包括液体，所述预设范围即所述第三摄像头8的拍摄范围，若有，所述处理器4将所述杂物锁定为目标，并预算所述杂物的停止位置，判断所述停止位置是否位于所述雨水口，若是，则提取出所述停止位置处的旋转轴10的编号向所述驱动装置5输出第二旋转信号，至少包括两个旋转轴10，所述驱动装置5驱动对应的旋转轴10向右侧旋转45度，此时，所述叶片9的弧面对外，由于所述叶片9与所述井身1等高，当所述旋转轴10旋转后，相邻的叶片9件以及所述叶片9与所述井身1之间紧密连接，所述杂物会落入所述弧面内。

实施例二

如图5所示，所述吸水导管11包括金属滤网14，所述金属滤网14位于所述吸水导管11的管口处，用于过滤积水中的固体杂质。

所述井身1还包括温度传感器17，所述温度传感器17与所述处理器4连接，用于检测所述井身1周围地表的温度并将其发送给所述处理器4。

所述吸水装置还包括储水室18，所述储水室18与所述抽水泵13连通。

所述储水室18包括喷水装置19，所述喷水装置19与所述储水室18连通，由所述驱动装置5驱动，用于向所述地表洒水。

具体地，在排水过后，由于路面存在凹坑，所述凹坑内会积水，影响通过性，本发明配备吸水装置用于处理地表积水，所述吸水装置包括吸水导管11、若干电动转向器12、小型抽水泵13，为了便于移动所述吸水导管11以及便于存放，所述吸水导管11选用较软的塑料软管，其外表包裹所述电动转向器12，每隔一段预设距离设置一个电动转向器12，所述电动转向器12一一编号，且所述编号存储于所述处理器4内，在所述吸水装置待机状态下，所述吸水导管11折叠于所述井身1内部。所述处理器4根据所述第三摄像头8发送的画面判断地表是否存在积水，若有，则提取所述积水的画面并计算所述画面的中心，将所述中心锁定为目标，计算所述吸水导管11伸长的长度以及各编号电动转向器12的旋转角度，向所述驱动装置5输出吸水信号，所述驱动装置5驱动所述吸水导管11伸向所述目标，所述驱动装置5驱动所述抽水泵13启动，将所述积水抽入所述雨水口，所述吸水导管11的管口设置有金属滤网14，所述积水中的杂物不会被吸入所述吸水导管11，在所述驱动装置5驱动所述吸水导管11工作的过程中，所述处理器4向驱动装置5输出第一拍摄信号以及第二拍摄信号，所述驱动装置5驱动所述第一旋转支架以及所述第二旋转支架将所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7探出所述井身1，且所述第一旋转支架向左侧旋转45度，所述第二旋转支架向右侧旋转45度，所述处理器4分别向所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7输出开机信号，所述第一摄像头6以及所述第二摄像头7将拍摄画面发送给所述处理器4，所述处理器4根据三个摄像头发送的画面是否有障碍物靠近，所述障碍物包括车辆、行人、动物等，若有，所述处理器4向所述驱动装置5输出收回信号，需确保路边无人时再进行吸水操作。

所述吸水装置还包括储水室18以及喷水装置19，所述储水室18与所述抽水泵13连接，所述储水室18包括转向节，所述转向节用于改变水流流向，当抽取地表的积水时，所述转向节将水流引向地下管道。所述处理器4根据所述第三摄像头8发送的画面判断外界是否下雨，若是，所述处理器4向所述驱动装置5输出储水信号，所述驱动装置5驱动所述吸水导管11伸出以及所述抽风泵启动，所述转向节将水流引向所述储水室18，所述温度传感器17检测所述井身1周围地表的温度并将其发送给所述处理器4，所述处理器4判断所述温度是否大于等于预设温度值，若是，所述处理器4向所述驱动装置5输出喷水信号，所述驱动装置5驱动所述喷水装置19启动。

实施例三

如图1所示，所述井身1还包括风向检测装置15，所述风向检测装置15与所述处理器4连接，用于检测风向并将其发送给所述处理器4。

所述井身1还包括清扫装置，所述清扫装置位于所述井身1顶部，与所述驱动装置5连接，用于扫除所述叶片9外堆积物。

具体地，在实施例一中，本发明提供了防止杂物进入所述雨水口的方法，但也只能将所述杂物阻挡在所述叶片9之外，并且所述叶片9需保持阻挡的状态，即所述叶片9对应的旋转轴10无法接收工作指令，若是在所述阻挡的状态需要排水，势必会影响所述雨水口的排水功能，因此，需在阻挡后进行清除，所述井身1上部设置有清扫装置，所述清扫装置设置为电动刷，所述电动刷能够模拟人工清扫，所述清扫装置上方设置有风向检测装置15，顺风清扫可以防止杂物回流，清扫方法如图6所示，所述处理器4向所述风向检测装置15输出检测信号，所述风向检测装置15检测所述雨水口外侧的风向并将其发送给所述处理器4，所述处理器4根据所述风向判断风是否来自左侧，若是，所述处理器4向所述驱动装置5输出第一清扫信号，所述驱动装置5驱动所述清扫装置向右侧清扫，若否，所述处理器4根据所述风向判断风是否来自右侧，若是，所述处理器4向所述驱动装置5输出第二清扫信号，所述驱动装置5驱动所述清扫装置向左侧清扫。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，包括立式井身（1）、控制室（2）以及吸水装置，其特征在于，所述控制室（2）包括处理器（4）以及驱动装置（5），所述驱动装置（5）与所述处理器（4）连接，还包括第一摄像头（6）、第二摄像头（7）、第三摄像头（8）以及叶片（9），所述第一摄像头（6）、所述第二摄像头（7）位于所述井身（1）的两侧，分别与所述处理器（4）连接，所述第一摄像头（6）拍摄所述井身（1）左侧的画面并将其发送给所述处理器（4），所述第二摄像头（7）拍摄所述井身（1）右侧的画面并将其发送给所述处理器（4），所述第三摄像头（8）拍摄所述井身（1）前方的画面并将其发送给所述处理器（4），所述叶片（9）中心设有轴孔，所述轴孔与旋转轴（10）连接，所述旋转轴（10）经传动机构与所述驱动装置（5）连接，用于调整所述叶片（9）的旋转角度，所述吸水装置包括吸水导管（11）、电动转向器（12）以及小型抽水泵（13），所述吸水导管（11）设置为塑料软管，所述电动转向器（12）设置于所述吸水导管（11）外表面，与所述驱动装置（5）连接，用于改变所述吸水导管（11）的转向，折叠于所述井身（1）内，所述抽水泵（13）与所述吸水导管（11）连接，由所述驱动装置（5）驱动。

2.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述吸水导管（11）包括金属滤网（14），所述金属滤网（14）位于所述吸水导管（11）的管口处，用于过滤积水中的固体杂质。

3.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述井身（1）还包括风向检测装置（15），所述风向检测装置（15）与所述处理器（4）连接，用于检测风向并将其发送给所述处理器（4）。

4.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述井身（1）还包括清扫装置，所述清扫装置位于所述井身（1）顶部，与所述驱动装置（5）连接，用于扫除所述叶片（9）外堆积物。

5.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述井身（1）还包括温度传感器（17），所述温度传感器（17）与所述处理器（4）连接，用于检测所述井身（1）周围地表的温度并将其发送给所述处理器（4）。

6.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述吸水装置还包括储水室（18），所述储水室（18）与所述抽水泵（13）连通。

7.根据权利要求6所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述储水室（18）包括喷水装置（19），所述喷水装置（19）与所述储水室（18）连通，由所述驱动装置（5）驱动，用于向地表洒水。

8.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述叶片（9）设置为金属板，采用不锈钢材料，所述金属板包括一弧面，所述弧面对外。

9.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述叶片（9）的高度所述井身（1）的高度相同。

10.根据权利要求1所述的一种用于城市排水系统的智能雨水口设备，其特征在于：所述控制室（2）还包括警报装置（20），所述警报装置（20）与所述处理器（4）连接，用于向远程终端发出警报信息。