CN107893676B - 一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，包括主体、壳体、进水口、监测机构、吸水机构、净化机构和中控机构，监测机构包括浮块、弹簧和压力传感器，吸水机构包括水泵、连接管和清扫组件，净化机构包括搅拌桶和搅拌机构。该具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备中，通过监测机构，能够判断隧道内水位的高低，从而决定是否需要进行抽水保证隧道安全，通过吸水机构，可以对隧道内的雨水进行抽取，防止雨水淹没隧道，保证了隧道的安全，通过净化机构，将对雨水进行净化，并且净化后的雨水可以用来隧道灭火、绿化带灌溉等，充分利用了与水资源，更加节约环保。通过这些，大大提高了隧道监测设备的实用性和功能性。
Description
技术领域
本发明涉及隧道监测设备领域，特别涉及一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备。
背景技术
隧道中的雨水处理一直是一个问题，通常都是依靠隧道内部的排水管道进行排水，但是这样还是存在一些问题，一旦遇到暴雨天气，位于低洼处的隧道很容易被雨水淹没，而且自带的排水管道容易被杂物堵塞，导致排水不及时，从而造成隧道被淹没。虽然目前也有一些用于隧道雨水监测的设备，但是这些设备仅仅只能起到监测作用，缺少相对应的雨水处理功能，因此，设计一种用于隧道雨水监测及处理的设备势在必行，如果解决以上问题，将大大提高隧道监测设备的实用性和功能性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，包括主体、壳体、进水口、监测机构、吸水机构、净化机构和中控机构，所述壳体竖向设置在主体的一侧，所述进水口设置在主体的远离壳体的一侧，所述监测机构设置在壳体的内部，所述吸水机构和净化机构均设置在主体的内部，所述中控机构设置在主体的上方，所述监测机构、吸水机构和净化机构均与中控机构电连接；
所述监测机构包括浮块、弹簧和压力传感器，所述浮块水平设置在壳体的内部的下方，所述弹簧竖向设置，所述压力传感器固定在壳体的内部的上方，所述压力传感器通过弹簧与浮块的中部相连；
当需要对隧道中的雨量进行监测时，雨水进入壳体的内部，随着水位的上升，浮块往上浮起，弹簧受到浮块对它提供的一个向上的作用力，使得弹簧被压缩，通过压力传感器检测弹簧受到的力的大小，反馈给中控机构从而判断隧道内水位的高低，从而决定是否需要进行抽水保证隧道安全。
所述吸水机构包括水泵、连接管和清扫组件，所述水泵设置在主体的内部，所述进水口、水泵和净化机构经连接管依次连接，所述清扫组件设置在主体的内部；
当隧道水位过高，本身的排水系统已不足以应对时，此时，水泵启动，对隧道内的雨水进行抽取，经雨水净化后存贮起来，在抽水过程中，隧道内可能会冲进来很多杂物，这些杂物会堵塞过滤网，严重影响抽水效果，此时，第一电机启动，驱动轮随之转动，驱动轮带动连杆转动，连杆带动套环在摆动杆上上下滑动的同时会给摆动杆提供一个作用力，使得摆动板绕着铰接来回摆动，摆动杆带动清扫刷抵靠着过滤网进行清扫，扫除杂物，减少了杂物堵塞过滤网情况的产生，提高了抽水效果，保证了隧道的安全。
所述净化机构包括搅拌桶和搅拌机构，所述搅拌桶设置在主体的内部，所述进水口、水泵和搅拌桶经连接管依次连接，所述搅拌机构设置在搅拌桶的上方，所述搅拌机构包括升降组件和移动组件，所述移动组件设置在升降组件的内部，所述升降组件与移动组件传动连接；
所述移动组件包括第二电机、主动轮、传动带、从动轮、第三电机和搅拌架，所述第三电机水平设置在升降组件的内部，所述第三电机与主动轮传动连接，所述传动带水平设置，所述主动轮通过传动带与从动轮传动连接，所述第三电机竖向设置在传动带的下方，所述搅拌架竖向设置在搅拌桶的内部，所述第三电机与搅拌架传动连接。
当需要对雨水净化时，通过投放碱性的药物，使得酸性的雨水在搅拌桶的内部与碱性药物反应，进行净化处理，此时，第三电机启动，搅拌架随之转动，对搅拌桶内部的雨水进行搅拌，同时，通过控制气缸，使得气杆带动升降板上下移动，此外，第二电机启动，主动轮转动，主动轮通过传动带带动从动轮转动的过程中，会带动搅拌架左右移动，通过对搅拌架上下、左右及旋转的控制，可以对搅拌桶中的雨水和反应药物进行充分搅拌混合，提高反应速度，使得反应更加均匀，净化效果更好，并且净化后的雨水可以用来隧道灭火、绿化带灌溉等，充分利用了与水资源，更加节约环保。
作为优选，为了控制搅拌架的升降，通过控制气缸，使得气杆带动升降板上下移动，从而控制搅拌架的升降，所述升降组件包括升降板和两个气缸，所述升降板水平设置在搅拌桶的上方，两个气缸分别竖向设置在升降板的上方的两侧且关于升降板对称，所述气缸的气杆与升降板传动连接，所述第二电机设置在升降板的内部。
作为优选，为了防止杂物会堵塞过滤网，此时，第一电机启动，驱动轮随之转动，驱动轮带动连杆转动，连杆带动套环在摆动杆上上下滑动的同时会给摆动杆提供一个作用力，使得摆动板绕着铰接来回摆动，摆动杆带动清扫刷抵靠着过滤网进行清扫，扫除杂物。所述清扫组件包括驱动组件和摆动组件，所述驱动组件与摆动组件传动连接，所述驱动组件包括第一电机和驱动轮，所述第一电机水平设置在主体的内部，所述第一电机与驱动轮传动连接，所述摆动组件包括连杆、套环、摆动杆和清扫刷，所述摆动杆竖向设置，所述摆动杆的上端与主体的内部铰接，所述摆动杆的下端设置在进水口的内部，所述清扫刷设置在摆动杆的下方的一侧且位于进水口的内部，所述套环套设在摆动杆上，所述套环在摆动杆上滑动，所述连杆的一端与套环铰接，所述连杆的另一端与驱动轮的远离圆心处铰接。
作为优选，为了使浮块竖向稳定的移动，防止左右偏移导致监测误差，所述壳体的内部还设有两个平衡单元，两个平衡单元分别设置在浮块的上方的两侧，两个平衡单元关于弹簧对称，所述平衡单元包括固定杆和套管，所述固定杆竖向设置，所述固定杆的一端与浮块的上方相连，所述套管套设在固定杆上，所述固定杆与套管滑动连接，所述套管竖向设置在壳体的内部。
作为优选，为了对雨水的杂物进行过滤，所述进水口的内部还设有过滤网，所述清扫刷与过滤网抵靠。
作为优选，为了防止搅拌架被雨水腐蚀，所述搅拌架的材质为橡胶。
作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和PLC，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与PLC电连接。
作为优选，为了观察得清楚，所述显示界面为液晶显示屏。
作为优选，为了便于按键操作，所述控制按键为轻触按键。
作为优选，为了能够远程遥控设备，所述主体的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备中，通过监测机构，能够判断隧道内水位的高低，从而决定是否需要进行抽水保证隧道安全，通过吸水机构，可以对隧道内的雨水进行抽取，防止雨水淹没隧道，保证了隧道的安全，通过净化机构，将搅拌桶中的雨水和反应药物进行充分搅拌混合，提高反应速度，使得反应更加均匀，净化效果更好，并且净化后的雨水可以用来隧道灭火、绿化带灌溉等，充分利用了与水资源，更加节约环保。通过这些，大大提高了隧道监测设备的实用性和功能性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备的结构示意图；
图2是本发明的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备的监测机构的结构示意图；
图3是本发明的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备的清扫组件的结构示意图；
图4是本发明的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备的净化机构的结构示意图；
图5是本发明的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备的中控机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.壳体，3.进水口，4.过滤网，5.浮块，6.弹簧， 7.压力传感器，8.固定杆，9.套管，10.第一电机，11.驱动轮，12.连杆， 13.套环，14.摆动杆，15.清扫刷，16.气缸，17.升降板，18.第二电机， 19.主动轮，20.传动带,21.从动轮，22.第三电机，23.搅拌架，24.搅拌桶，25.水泵，26.连接管，27.显示界面，28.控制按键，29.状态指示灯。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示，一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，包括主体1、壳体2、进水口3、监测机构、吸水机构、净化机构和中控机构，所述壳体2竖向设置在主体1的一侧，所述进水口3设置在主体1的远离壳体2的一侧，所述监测机构设置在壳体2的内部，所述吸水机构和净化机构均设置在主体1的内部，所述中控机构设置在主体1的上方，所述监测机构、吸水机构和净化机构均与中控机构电连接；
所述监测机构包括浮块5、弹簧6和压力传感器7，所述浮块5水平设置在壳体2的内部的下方，所述弹簧6竖向设置，所述压力传感器7固定在壳体2 的内部的上方，所述压力传感器7通过弹簧6与浮块5的中部相连；
当需要对隧道中的雨量进行监测时，雨水进入壳体2的内部，随着水位的上升，浮块5往上浮起，弹簧6受到浮块5对它提供的一个向上的作用力，使得弹簧6被压缩，通过压力传感器7检测弹簧6受到的力的大小，反馈给中控机构从而判断隧道内水位的高低，从而决定是否需要进行抽水保证隧道安全。
所述吸水机构包括水泵25、连接管26和清扫组件，所述水泵25设置在主体1的内部，所述进水口3、水泵25和净化机构经连接管26依次连接，所述清扫组件设置在主体1的内部；
当隧道水位过高，本身的排水系统已不足以应对时，此时，水泵25启动，对隧道内的雨水进行抽取，经雨水净化后存贮起来，在抽水过程中，隧道内可能会冲进来很多杂物，这些杂物会堵塞过滤网4，严重影响抽水效果，此时，第一电机10启动，驱动轮11随之转动，驱动轮11带动连杆12转动，连杆12带动套环13在摆动杆14上上下滑动的同时会给摆动杆14提供一个作用力，使得摆动板14绕着铰接来回摆动，摆动杆14带动清扫刷15抵靠着过滤网15进行清扫，扫除杂物，减少了杂物堵塞过滤网4情况的产生，提高了抽水效果，保证了隧道的安全。
所述净化机构包括搅拌桶24和搅拌机构，所述搅拌桶24设置在主体1的内部，所述进水口3、水泵25和搅拌桶24经连接管26依次连接，所述搅拌机构设置在搅拌桶24的上方，所述搅拌机构包括升降组件和移动组件，所述移动组件设置在升降组件的内部，所述升降组件与移动组件传动连接；
所述移动组件包括第二电机18、主动轮19、传动带20、从动轮21、第三电机22和搅拌架23，所述第三电机22水平设置在升降组件的内部，所述第三电机22与主动轮19传动连接，所述传动带20水平设置，所述主动轮19通过传动带20与从动轮21传动连接，所述第三电机22竖向设置在传动带20 的下方，所述搅拌架23竖向设置在搅拌桶24的内部，所述第三电机22与搅拌架23传动连接。
当需要对雨水净化时，通过投放碱性的药物，使得酸性的雨水在搅拌桶24 的内部与碱性药物反应，进行净化处理，此时，第三电机22启动，搅拌架23 随之转动，对搅拌桶24内部的雨水进行搅拌，同时，通过控制气缸16，使得气杆带动升降板17上下移动，此外，第二电机18启动，主动轮19转动，主动轮 19通过传动带20带动从动轮21转动的过程中，会带动搅拌架23左右移动，通过对搅拌架23上下、左右及旋转的控制，可以对搅拌桶24中的雨水和反应药物进行充分搅拌混合，提高反应速度，使得反应更加均匀，净化效果更好，并且净化后的雨水可以用来隧道灭火、绿化带灌溉等，充分利用了与水资源，更加节约环保。
作为优选，为了控制搅拌架23的升降，通过控制气缸16，使得气杆带动升降板17上下移动，从而控制搅拌架23的升降，所述升降组件包括升降板17和两个气缸16，所述升降板17水平设置在搅拌桶24的上方，两个气缸16分别竖向设置在升降板17的上方的两侧且关于升降板17对称，所述气缸16的气杆与升降板17传动连接，所述第二电机18设置在升降板17的内部。
作为优选，为了防止杂物会堵塞过滤网4，此时，第一电机10启动，驱动轮11随之转动，驱动轮11带动连杆12转动，连杆12带动套环13在摆动杆14 上上下滑动的同时会给摆动杆14提供一个作用力，使得摆动板14绕着铰接来回摆动，摆动杆14带动清扫刷15抵靠着过滤网15进行清扫，扫除杂物。所述清扫组件包括驱动组件和摆动组件，所述驱动组件与摆动组件传动连接，所述驱动组件包括第一电机10和驱动轮11，所述第一电机10水平设置在主体1的内部，所述第一电机10与驱动轮11传动连接，所述摆动组件包括连杆12、套环13、摆动杆14和清扫刷15，所述摆动杆14竖向设置，所述摆动杆14的上端与主体1的内部铰接，所述摆动杆14的下端设置在进水口3的内部，所述清扫刷15设置在摆动杆14的下方的一侧且位于进水口3的内部，所述套环13套设在摆动杆14上，所述套环13在摆动杆14上滑动，所述连杆12的一端与套环13铰接，所述连杆12的另一端与驱动轮11的远离圆心处铰接。
作为优选，为了使浮块5竖向稳定的移动，防止左右偏移导致监测误差，所述壳体2的内部还设有两个平衡单元，两个平衡单元分别设置在浮块5的上方的两侧，两个平衡单元关于弹簧6对称，所述平衡单元包括固定杆8和套管9，所述固定杆8竖向设置，所述固定杆8的一端与浮块5的上方相连，所述套管9 套设在固定杆8上，所述固定杆8与套管9滑动连接，所述套管9竖向设置在壳体2的内部。
作为优选，为了对雨水的杂物进行过滤，所述进水口3的内部还设有过滤网4，所述清扫刷15与过滤网4抵靠。
作为优选，为了防止搅拌架23被雨水腐蚀，所述搅拌架23的材质为橡胶。
作为优选，所述中控机构包括显示界面27、控制按键28、状态指示灯29 和PLC，所述显示界面27、控制按键28和状态指示灯29均与PLC电连接。
作为优选，为了观察得清楚，所述显示界面27为液晶显示屏。
作为优选，为了便于按键操作，所述控制按键28为轻触按键。
作为优选，为了能够远程遥控设备，所述主体1的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。
与现有技术相比，该具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备中，通过监测机构，能够判断隧道内水位的高低，从而决定是否需要进行抽水保证隧道安全，通过吸水机构，可以对隧道内的雨水进行抽取，防止雨水淹没隧道，保证了隧道的安全，通过净化机构，将搅拌桶24中的雨水和反应药物进行充分搅拌混合，提高反应速度，使得反应更加均匀，净化效果更好，并且净化后的雨水可以用来隧道灭火、绿化带灌溉等，充分利用了与水资源，更加节约环保。通过这些，大大提高了隧道监测设备的实用性和功能性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，包括主体(1)、壳体(2)、进水口(3)、监测机构、吸水机构、净化机构和中控机构，所述壳体(2)竖向设置在主体(1)的一侧，所述进水口(3)设置在主体(1)的远离壳体(2)的一侧，所述监测机构设置在壳体(2)的内部，所述吸水机构和净化机构均设置在主体(1)的内部，所述中控机构设置在主体(1)的上方，所述监测机构、吸水机构和净化机构均与中控机构电连接；
所述监测机构包括浮块(5)、弹簧(6)和压力传感器(7)，所述浮块(5)水平设置在壳体(2)的内部的下方，所述弹簧(6)竖向设置，所述压力传感器(7)固定在壳体(2)的内部的上方，所述压力传感器(7)通过弹簧(6)与浮块(5)的中部相连；
所述吸水机构包括水泵(25)、连接管(26)和清扫组件，所述水泵(25)设置在主体(1)的内部，所述进水口(3)、水泵(25)和净化机构经连接管(26)依次连接，所述清扫组件设置在主体(1)的内部；
所述净化机构包括搅拌桶(24)和搅拌机构，所述搅拌桶(24)设置在主体(1)的内部，所述进水口(3)、水泵(25)和搅拌桶(24)经连接管(26)依次连接，所述搅拌机构设置在搅拌桶(24)的上方，所述搅拌机构包括升降组件和移动组件，所述移动组件设置在升降组件的内部，所述升降组件与移动组件传动连接；
所述移动组件包括第二电机(18)、主动轮(19)、传动带(20)、从动轮(21)、第三电机(22)和搅拌架(23)，所述第三电机(22)水平设置在升降组件的内部，所述第三电机(22)与主动轮(19)传动连接，所述传动带(20)水平设置，所述主动轮(19)通过传动带(20)与从动轮(21)传动连接，所述第三电机(22)竖向设置在传动带(20)的下方，所述搅拌架(23)竖向设置在搅拌桶(24)的内部，所述第三电机(22)与搅拌架(23)传动连接。
2.如权利要求1所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述升降组件包括升降板(17)和两个气缸(16)，所述升降板(17)水平设置在搅拌桶(24)的上方，两个气缸(16)分别竖向设置在升降板(17)的上方的两侧且关于升降板(17)对称，所述气缸(16)的气杆与升降板(17)传动连接，所述第二电机(18)设置在升降板(17)的内部。
3.如权利要求1所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述清扫组件包括驱动组件和摆动组件，所述驱动组件与摆动组件传动连接，所述驱动组件包括第一电机(10)和驱动轮(11)，所述第一电机(10)水平设置在主体(1)的内部，所述第一电机(10)与驱动轮(11)传动连接，所述摆动组件包括连杆(12)、套环(13)、摆动杆(14)和清扫刷(15)，所述摆动杆(14)竖向设置，所述摆动杆(14)的上端与主体(1)的内部铰接，所述摆动杆(14)的下端设置在进水口(3)的内部，所述清扫刷(15)设置在摆动杆(14)的下方的一侧且位于进水口(3)的内部，所述套环(13)套设在摆动杆(14)上，所述套环(13)在摆动杆(14)上滑动，所述连杆(12)的一端与套环(13)铰接，所述连杆(12)的另一端与驱动轮(11)的远离圆心处铰接。
4.如权利要求1所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述壳体(2)的内部还设有两个平衡单元，两个平衡单元分别设置在浮块(5)的上方的两侧，两个平衡单元关于弹簧(6)对称，所述平衡单元包括固定杆(8)和套管(9)，所述固定杆(8)竖向设置，所述固定杆(8)的一端与浮块(5)的上方相连，所述套管(9)套设在固定杆(8)上，所述固定杆(8)与套管(9)滑动连接，所述套管(9)竖向设置在壳体(2)的内部。
5.如权利要求3所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述进水口(3)的内部还设有过滤网(4)，所述清扫刷(15)与过滤网(4)抵靠。
6.如权利要求1所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述搅拌架(23)的材质为橡胶。
7.如权利要求1所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述中控机构包括显示界面(27)、控制按键(28)、状态指示灯(29)和PLC，所述显示界面(27)、控制按键(28)和状态指示灯(29)均与PLC电连接。
8.如权利要求7所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述显示界面(27)为液晶显示屏。
9.如权利要求7所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述控制按键(28)为轻触按键。
10.如权利要求7所述的具有雨水监测及处理功能的隧道监测设备，其特征在于，所述主体(1)的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。
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