CN110528675B - 一种管道淤堵定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管道潜在淤积定位预警装置，包括：动力组件和沉降组件，所述动力组件和沉降组件通过柔性电线连接；所述动力组件包括叶片组件和微发电装置，所述叶片组件可带动所述微发电装置工作；所述沉降组件，包括壳体，所述壳体是封闭的，其内设置有信号发射装置；所述柔性电线的一端与所述微发电装置电连接，其另一端伸入所述沉降组件的封闭腔体内与所述信号发射装置电连接；所述动力组件的平均密度小于水的密度，所述沉降组件的平均密度大于水的密度。所述管道淤堵定位装置可在管道内自由移动，当到达管道内流速较低处，通过警报的方式提示管理人员及时进行清理，其结构简单、外观小巧、价格低廉，无需外加动力可随水流检测管道淤堵的位置，应用范围广，缩短了管理人员淤堵排查的时间。

Description

一种管道淤堵定位装置

技术领域

本发明涉及地下管道检测领域，具体涉及一种管道淤堵定位装置。

背景技术

城市排水管网系统是重要的城市基础设施，也是未来城市化进程中不可忽略的重要部分。排水管道的疏浚养护是市政设施管理养护工作的重要内容。由于污水中含有很多泥沙、垃圾等杂质，容易在管道内低流速处沉积，造成淤积堵塞，如果不及时清理会造成排水不畅、污水外溢，污染环境。

目前城市地下排水管道的维护保养主要依靠管网维护人员的经验进行定期检查与维护，国内的排水系统基本是重力流系统，且埋深较深，因此排查污水管道淤积堵塞位置十分复杂。人工或逐段检测的方法不但涉及面广、工作量大且需要启闭井盖后下井检修，对交通的影响巨大且存在严重的安全隐患，耗时耗力效率低下。

公告号为CN204664884U的实用新型专利具体公开了一种简易排水管道堵塞的报警装置，其包括排水管道和与排水管道连通的检查井；在检查井的井壁侧壁上设有接触开关和报警开关，还设有第一限位环和第二限位环；所述接触开关位于第一限位环上方，报警开关位于接触开关上方；所述第一限位环和第二限位环内设有浮标杆。所述接触开关和报警开关通过传输装置与终端服务器相连。

上述专利虽然能通过接触开关的开或关这样的直观信号体现管道液位是否超过设计液位进而判断管道堵塞情况。但此检测方法必须要在管道内提前多处设置此简易排水管道堵塞的报警装置，需要花费大量的人力物力，并且需要对此简易排水管道堵塞的报警装置定期的进行保养维护，同时消耗大量的人力物力，不直观、不可靠、不经济、不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种管道淤堵定位装置，可及时灵活的检测管道淤堵的位置，并通过警报的方式提示管理人员及时进行清理。

为了实现以上目的，本发明提供了：

一种管道淤堵定位装置，其特征在于，包括：动力组件和沉降组件，所述动力组件和沉降组件通过柔性电线连接；所述动力组件包括叶片组件和微发电装置，所述叶片组件可带动所述微发电装置工作；所述沉降组件，包括壳体，所述壳体是封闭的，其内设置有信号发射装置；所述柔性电线的一端与所述微发电装置电连接，其另一端伸入所述沉降组件的封闭腔体内与所述信号发射装置电连接；所述动力组件的平均密度小于水的密度，所述沉降组件的平均密度大于水的密度，所述管道淤堵定位装置的整体密度大于水的密度。

进一步，所述信号发射装置包括定位装置，所述信号发射装置发出的信号包括定位信号。

进一步，所述微发电装置与沉降组件之间还设置有柔性电线保护装置。

进一步，所述柔性电线保护装置为挠性套管。

进一步，所述叶片组件包括至少两个叶片以及连接件，所述叶片与所述连接件连接或一体成型。

进一步，还包括信号接收装置，位于管道外，用于接收所述信号发射装置发出的信号，所述信号接收装置具有淤堵报警功能。

进一步，所述壳体为椭球形或圆锥体形。

进一步，所述壳体设有抓取部，用于增加壳体与淤泥的抓力。

进一步，所述沉降组件还包括重力块，所述重力块的拆除与安装用于调整所述沉降组件的平均密度。

本发明的工作过程和原理如下：

市政排水管道接纳整个城市的各种污水，因此，疏通状态下，水流速度通常大于1米/秒，将本发明装置置于该流速下的管道中时，虽然本发明装置的整体平均密度大于水的密度，但是，当平均密度不是远大于水的密度的时候，上述水流速度足以携带整个装置在水中漂浮，此时，水流和装置之间的不存在相对速度或者相对速度很小，装置的叶片不会旋转或者整个装置整体旋转，从而不会带动微型发电装置发电，因此不会触发信号发射装置，表明装置所在的位置不存在淤堵点；当装置漂浮到淤堵点时，水流速度变小，当小到不足以携带整个装置漂浮时，装置中比水密度大的沉降组件部分或全部扎入淤泥中，由于底部和淤泥摩擦力急剧增大，整个装置固定在淤泥中，比水密度小的动力组件悬浮在水中，并在水流作用下使叶片旋转，带动微型发电装置发电，信号发射装置通电后，发射位置信号，信号接受装置收到位置信号后，就可以确定淤堵位置。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明管道淤堵定位装置，现有技术被动定位相比，所述管道淤堵定位装置可以随水流动对淤堵进行主动定位，方便灵活，使用范围广，并且避免了铺设管道之初将淤堵定位装置固定在管道内所消耗的大量的人力财力成本，可保持管道系统原状。

(2)本发明管道淤堵定位装置，设置信号接收装置，并提供了淤堵报警功能，检修人员可以在管道外预知淤堵位置，方便安排管理。

(3)本发明管道淤堵定位装置，在淤堵产生时，叶片在水流的推动下旋转，进而带动微发电装置发电，为信号发射装置和定位装置提供电源，不受电池维护和更换的制约。

(4)本发明管道淤堵定位装置，设置了抓取部，在淤堵不是很严重的位置，可以使沉降组件更加有效的沉降在淤堵位置，提高淤堵定位的准确性，流速增大时，也能前进，防止短期误报。

(5)本发明管道淤堵定位装置，设置了柔性电线保护装置，防止柔性电线在漂移的过程中被拽断和拧绕的风险；柔性保护装置优选挠性套管，挠性套管没有扭转的自由度，能够保证叶片转动时，微发电装置不会跟着叶片转动，保证发电效率。还设置了若干重力块，用于调整沉降组件在不同水流速度下的平均密度，满足淤堵精确定位的目的，还能间接测定流速。

(6)本发明管道淤堵定位装置，壳体为椭球形或圆锥体形，在淤堵不存在的状态下更有利于沉降组件随叶片组件漂移。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

图1所示为本发明实施例一的管道淤堵定位装置的结构示意图；

图2所示为本发明实施例二的管道淤堵定位装置的结构示意图；

图3所示为本发明实施例三的管道淤堵定位装置的结构示意图；

图4所示为本发明实施例一的管道疏通状态下管道淤堵定位装置状态图；

图5所示为本发明实施例一的管道淤堵状态下管道淤堵定位装置状态图。

图中部件编号如下：

1-动力组件、11-叶片组件、111-叶片、112-连接件、2-微发电装置、3-沉降组件、31-壳体、32-信号发射装置、33-定位装置、34-抓取部、35-重力块、4-柔性电线、5-管道、6-淤泥、7-水面、8-信号接收装置、A-水流方向。

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。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

在本实施例中，提供一种管道淤堵定位装置。如图1所示，管道淤堵定位装置包括：动力组件1以及沉降组件3，动力组件1与沉降组件3通过柔性电线4连接。

动力组件1包括叶片组件11以及微发电装置2，叶片组件11可以带动微发电装置2工作。

叶片组件11包括至少两个叶片111以及连接件112，优选3个叶片。叶片111与连接件112连接，其二者的连接方式多种多样，如卡接、焊接或者一体成型设置，优选一体成型设置。叶片组件11的密度小于水的密度，可采用耐腐蚀硬质有机材料组成，如聚酰胺、ABS、聚丙烯等，也可以采用轻质复合材料。

微发电装置2为微发电机，微发电装置2的转轴与连接件112连接。叶片111的转动可带动微发电机发电，微发电机可以置于密封的壳体中，一方面保护微发电机并防水，另一方面增大微发电装置的体积，使动力组件的平均密度小于水的密度。

沉降组件3包括壳体31、信号发射装置32以及定位装置33。壳体31可拆开和封闭，在壳体31形成封闭的腔体内设置有信号发射装置32；信号发射装置32与定位装置33电连接。沉信号发射装置32可以获取定位装置33的位置信息并发射给信号接收装置8，所述信号发射装置32为常用的小型的信号发射器。壳体31为异形件，可以为椭球形、梭形、圆锥形等形状，本实施例优选椭球形。为了保证沉降组件3在水流变缓时下沉，所述沉降组件3的平均密度要大于水的密度，优选地，壳体31可以选用金属材料制成，例如304不锈钢、316不锈钢以及铜镍合同材料等。优选地，信号发射装置32和定位装置33固定在壳体31的密闭腔体内。可以粘结固定，可以使用螺钉固定，也可以用有机材料填充壳体31的腔体。

柔性电线4，所述柔性电线4一端与所述微发电装置2电连接，此处的连接处要做防水处理，如通过树脂密封防水，其另一端伸入所述沉降组件3的封闭腔体内与所述信号发射装置32电连接，所述柔性电线4穿过壳体31的位置要做防水处理，如通过树脂密封防水。

进一步，为了保证叶片转动时，不会带动微型发电装置和柔性电线4共同旋转，且不会造成柔性电线4拧绕，从而影响微发电装置发电；同时为了保证柔性电线4的牢固度或者连接处的牢固度或者整体电连接的防水，所述微发电装置2与沉降组件3之间还设置有挠性电线保护装置(图中未示出)。该装置多种多样，如挠性钢线、挠性套管等结构。在本实施例中，优选挠性套管，其两端分别与微发电装置2与沉降组件3的壳体31固定连接，柔性电线4内置其中，此时，除了能保护柔性电线，更重要的是，挠性套管没有扭转的自由度，能够保证叶片111转动时，微发电装置2不会跟着叶片111转动，保证发电效率。

信号接收装置8，位于管道外，放置于管理人员可方便查看的位置，用于接收沉降组件3所发出的位置信号。信号接收装置8具有淤堵报警功能，可以声音报警也可以选择显示报警，本实施例优选声音报警。

实施例二：

本实施例提供一种管道淤堵定位装置，如图2所示，其是在实施例一的基础上进行的改进，在壳体31上设有抓取部34，用于增加壳体31与淤泥6的抓力，所述抓取部34的形状不做具体限制，如多个杆状体或者多个片状体。

实施例三：

本实施例提供一种管道淤堵定位装置，其是在实施例一或实施例二的基础上进行的改进，如图3所示，其是在实施例二的基础上进行的改进，在所述壳体31外侧可拆卸安装至少一重力块35，可通过调整重力块35的数量调整沉降组件3的平均密度。沉降组件3的平均密度大于1，以确保在淤堵位置水流流速下降后沉降组件3能摆脱漂浮状态，沉入水下与淤堵接触。

如图4所示，管道疏通状态下，水流速度通常大于1米/秒，水流方向如箭头A所示。将本发明装置置于该流速下的管道中时，虽然本发明装置的整体平均密度大于水的密度，但是当平均密度不是远大于水的密度的时候，上述水流速度足以携带整个装置在水中漂浮。此时，水流和装置之间的不存在相对速度或者相对速度很小，装置的叶片不会旋转进而不会带动微型发电装置2不发电，因此不会触发信号发射装置32，表明装置所在的位置不存在淤堵点。

如图5所示，在管道淤堵状态下，水流速度变小，当小到不足以携带整个装置漂浮时。装置中比水密度大的沉降组件3部分或全部扎入淤泥6中，比水密度小的动力组件1悬浮在水中，并在水流作用下使叶片111旋转，带动微型发电装置2发电，信号发射装置通电32后，发射位置信号，信号接受装置8收到位置信号后，就可以确定淤堵位置。检修人员接收到淤堵信号报警后进行查看，并合理安排人员进行检修。

需要说明的是，所述沉降组件3的壳体材料除了使用金属材料外，不限其他材料，为了实现水流变缓或者降低到预期的速度，所述沉降组件3就可下降至淤泥处，可通过变换不同的重力块35来实现，所述重力块35的材料可以根据具体的水流流速进行选择和调整。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种管道淤堵定位装置，其特征在于，包括：动力组件(1)和沉降组件(3)，所述动力组件(1)和沉降组件(3)通过柔性电线(4)连接；所述动力组件(1)包括叶片组件(11)和微发电装置(2)，所述叶片组件(11)可带动所述微发电装置(2)工作；所述沉降组件(3)，包括壳体(31)，所述壳体(31)是封闭的，其内设置有信号发射装置(32)；所述柔性电线(4)的一端与所述微发电装置(2)电连接，其另一端伸入所述沉降组件(3)的封闭腔体内与所述信号发射装置(32)电连接；所述动力组件(1)的平均密度小于管道内流动介质的密度，所述沉降组件(3)的平均密度大于管道内流动介质的密度，所述管道淤堵定位装置的整体平均密度大于管道内流动介质的密度；所述信号发射装置(32)包括定位装置(33)，所述信号发射装置(32)发出的信号包括定位信号；所述微发电装置(2)与沉降组件(3)之间还设置有柔性电线保护装置，所述柔性电线保护装置为挠性套管；所述沉降组件(3)还包括重力块(35)，所述重力块(35)的拆除与安装用于调整所述沉降组件(3)的平均密度；所述壳体(31)设有抓取部(34)，用于增加壳体(31)与淤泥(6)的抓力；在管道淤堵状态下，水流速度变小，当小到不足以携带所述管道淤堵定位装置漂浮时，所述管道淤堵定位装置中比水密度大的所述沉降组件(3)部分或全部扎入淤泥(6)中，比水密度小的所述动力组件(1)悬浮在水中，并在水流作用下使所述叶片组件(111)旋转，带动所述微发电装置(2)发电，所述信号发射装置(32)通电后，发射位置信号；所述管道淤堵定位装置还包括信号接收装置(8)，所述信号接收 装置(8)收到位置信号后，确定淤堵位置。

2.根据权利要求1所述的管道淤堵定位装置，其特征在于，所述叶片组件(11)包括至少两个叶片(111)以及连接件(112)，所述叶片(111)与所述连接件(112)连接或一体成型。

3.根据权利要求2所述的管道淤堵定位装置，其特征在于，所述信号接收装置(8)位于管道外，用于接收所述信号发射装置(32)发出的信号，所述信号接收装置(8)具有淤堵报警功能。

4.根据权利要求1所述的管道淤堵定位装置，其特征在于，所述壳体(31)为椭球形或圆锥体形。

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