CN110686167A - 一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，包括连接管，所述连接管内设有检测机构和两个维护机构，所述维护机构分别设置在连接管的两端，所述检测机构包括水传感器、PLC、天线和两个密封组件，所述密封组件包括气囊和三个充气组件，所述充气组件包括固定管、挤压盘和推动单元，所述维护机构包括移动组件和清洁组件，所述清洁组件包括动力单元、转动管、轴承和清洁环，该用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备通过检测机构实现了检测水管漏水的功能，不仅如此，还通过维护机构通过清洁环在水管上的转动并移动实现了清除水管上灰尘的功能。

Description

一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备

技术领域

本发明涉及智慧管廊领域，特别涉及一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备。

背景技术

智慧管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，是城市基础设施的一种类型，是一种高效集约的城市地下管线布置形式，用于服务人民生产生活的市政地下工程。包含给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力、电力、通信、广播电视等，这些市政管线均因地制宜的纳入综合管廊。综合管廊设有专门的人员出入口、逃生口、吊装口、进风口、管线分支口等，实施统一规划、统一设计、统一施工和维护，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，解决了以往多政府部门、多辖区、多使用单位的管理混乱难处，也最大程度改善了城市内涝、“马路拉链”式工程和地下空间资源利用率低等问题。

现有的水管在使用期间，会由于外力作用或者老化引起管壁裂缝，从而导致水资源流失，降低了实用性，不仅如此，水管在长期使用后，表面会出现较多的灰尘，不仅降低了整洁性，还易加快水管老化。

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，提供一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，包括连接管，所述连接管内设有检测机构和两个维护机构，所述维护机构分别设置在连接管的两端；

所述检测机构包括水传感器、PLC、天线和两个密封组件，所述水传感器位于连接管内的中端，所述天线和水传感器均与PLC电连接，所述密封组件与维护机构一一对应；

所述密封组件包括气囊和三个充气组件，所述气囊的形状为圆环，所述气囊的外径与连接管的内径相等，所述气囊与连接管的内壁密封且固定连接，所述充气组件位于气囊的靠近水传感器的一侧，所述充气组件以连接管的轴线为中心周向均匀分布；

所述充气组件包括固定管、挤压盘和推动单元，所述固定管与连接管平行，所述固定管固定在连接管的内壁上，所述固定管的一端与气囊连通，所述挤压盘与固定管同轴设置且位于固定管内，所述挤压盘与固定管匹配，所述挤压盘与固定管的内壁滑动且密封连接，所述推动单元位于挤压盘的靠近水传感器的一侧，所述推动单元驱动挤压盘沿着固定管的轴线移动；

所述维护机构包括移动组件和清洁组件，所述移动组件包括驱动装置和四个移动轮，所述移动轮以连接管的轴线为中心周向均匀设置在连接管的一端，所述移动轮的轴线与连接管的轴线垂直，所述移动轮与连接管轴线之间距离的2倍大于气囊的内径，所述驱动装置与移动轮传动连接，所述清洁组件设置固定管内且位于气囊和水位传感器之间；

所述清洁组件包括动力单元、转动管、轴承和清洁环，所述转动管和清洁环均与连接管同轴设置，所述轴承的内圈安装在转动管上，所述轴承的外圈固定在固定管上，所述清洁环的形状为圆台，所述清洁环的制作材料为橡胶，所述清洁环的最大外径的一端固定在转动管的靠近水传感器的一端，所述清洁环的内径与移动轮与连接管轴线之间距离的2倍相等且小于转动管的内径，所述动力单元设置在转动管上且与转动管传动连接。

作为优选，为了驱动挤压盘移动，所述推动单元包括第一电机、丝杆、滑块、两个导杆和两个支撑杆，所述丝杆与固定管同轴设置，所述第一电机与丝杆的靠近水传感器的一端传动连接且固定在连接管的内壁上，所述滑块套设在丝杆上，所述滑块与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述导杆与丝杆平行，所述导杆均匀设置在滑块和挤压盘之间，所述滑块通过导杆与挤压盘固定连接，所述支撑块与导杆一一对应，所述支撑块上设有安装孔，所述导杆穿过安装孔且与安装孔的内壁滑动连接，所述支撑块固定在固定管的内壁上且与挤压盘抵靠，所述第一电机与PLC电连接。

作为优选，为了提高稳定性，所述滑块的靠近连接管轴线的一侧设有滚轮，所述滚轮固定在滑块上，所述滚轮与连接管轴线之间距离的两倍大于清洁环的最大外径且小于清洁环的最小外径。

作为优选，为了减小丝杆与滑块之间的摩擦力，所述丝杆上涂有润滑油。

作为优选，为了便于导杆的安装，所述导杆上设有倒角。

作为优选，为了驱动转动管转动，所述动力单元包括第二电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述第二电机固定在连接管的内壁上，所述第二电机与驱动齿轮传动连接，所述从动齿轮安装在转动管上，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述第二电机与PLC电连接。

作为优选，为了提高第二电机的驱动力，所述第二电机为伺服电机。

作为优选，为了减小固定管与挤压盘之间的间隙，所述固定管的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了延长连接管的使用寿命，所述连接管上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了提高移动轮与水管之间的摩擦力，所述移动轮上设有防滑纹。

本发明的有益效果是，该用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备通过检测机构实现了检测水管漏水的功能，与现有的检测机构相比，该检测机构还实现了密封水管的功能，减少水资源的流失，不仅如此，还通过维护机构通过清洁环在水管上的转动并移动实现了清除水管上灰尘的功能，与现有的维护机构相比，该维护机构通过滚轮挤压清洁环，还可以提高气囊密封水管密封期间连接管与水管之间的稳定性。

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是本发明的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是图1的B部放大图；

图4是图1的C部放大图；

图中：1.连接管，2.水传感器，3.气囊，4.固定管，5.挤压盘，6.移动轮，7.转动管，8.轴承，9.清洁环，10.第一电机，11.丝杆，12.滑块，13.导杆，14.支撑杆，15.滚轮，16.第二电机，17.驱动齿轮，18.从动齿轮。

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1-2所示，一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，包括连接管1，所述连接管1内设有检测机构和两个维护机构，所述维护机构分别设置在连接管1的两端；

所述检测机构包括水传感器2、PLC、天线和两个密封组件，所述水传感器2位于连接管1内的中端，所述天线和水传感器2均与PLC电连接，所述密封组件与维护机构一一对应；

所述密封组件包括气囊3和三个充气组件，所述气囊3的形状为圆环，所述气囊3的外径与连接管1的内径相等，所述气囊3与连接管1的内壁密封且固定连接，所述充气组件位于气囊3的靠近水传感器2的一侧，所述充气组件以连接管1的轴线为中心周向均匀分布；

所述充气组件包括固定管4、挤压盘5和推动单元，所述固定管4与连接管1平行，所述固定管4固定在连接管1的内壁上，所述固定管4的一端与气囊3连通，所述挤压盘5与固定管4同轴设置且位于固定管4内，所述挤压盘5与固定管4匹配，所述挤压盘5与固定管4的内壁滑动且密封连接，所述推动单元位于挤压盘5的靠近水传感器2的一侧，所述推动单元驱动挤压盘5沿着固定管4的轴线移动；

将连接管1套在水管上，且水管的外径小于气囊3的内径，并使水管穿过气囊3的环孔，当水管出现裂缝并使水滴落在水传感器2上后，水传感器2检测到信号并传动至PLC，PLC即可编程逻辑控制器，其采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，从而使PLC控制天线给相关部门发出信号，实现了检测的功能，同时，通过推动单元使挤压盘5在固定管4内向着远离水传感器2方向移动，从而使固定管4内的空气输送至气囊3内，使气囊3膨胀与水管接触并密封，减少水资源的流失。

如图3所示，所述维护机构包括移动组件和清洁组件，所述移动组件包括驱动装置和四个移动轮6，所述移动轮6以连接管1的轴线为中心周向均匀设置在连接管1的一端，所述移动轮6的轴线与连接管1的轴线垂直，所述移动轮6与连接管1轴线之间距离的2倍大于气囊3的内径，所述驱动装置与移动轮6传动连接，所述清洁组件设置固定管4内且位于气囊3和水位传感器之间；

所述清洁组件包括动力单元、转动管7、轴承8和清洁环9，所述转动管7和清洁环9均与连接管1同轴设置，所述轴承8的内圈安装在转动管7上，所述轴承8的外圈固定在固定管4上，所述清洁环9的形状为圆台，所述清洁环9的制作材料为橡胶，所述清洁环9的最大外径的一端固定在转动管7的靠近水传感器2的一端，所述清洁环9的内径与移动轮6与连接管1轴线之间距离的2倍相等且小于转动管7的内径，所述动力单元设置在转动管7上且与转动管7传动连接。

水管穿过清洁环9的环孔，且水管的外径与清洁环9的内径相等，并使移动轮6与水管抵靠，通过驱动装置使移动轮6转动，在摩擦力的作用下使连接管1在水管上移动，从而可以提高检测范围，期间，通过动力单元使固定管4在轴承8的支撑作用下带动清洁环9转动，使清洁环9实现了转动并与连接管1同步移动的功能，从而使清洁环9刮下水管外周上的灰尘，实现了清除灰尘的功能。

如图4所示，所述推动单元包括第一电机10、丝杆11、滑块12、两个导杆13和两个支撑杆14，所述丝杆11与固定管4同轴设置，所述第一电机10与丝杆11的靠近水传感器2的一端传动连接且固定在连接管1的内壁上，所述滑块12套设在丝杆11上，所述滑块12与丝杆11的连接处设有与丝杆11匹配的螺纹，所述导杆13与丝杆11平行，所述导杆13均匀设置在滑块12和挤压盘5之间，所述滑块12通过导杆13与挤压盘5固定连接，所述支撑块与导杆13一一对应，所述支撑块上设有安装孔，所述导杆13穿过安装孔且与安装孔的内壁滑动连接，所述支撑块固定在固定管4的内壁上且与挤压盘5抵靠，所述第一电机10与PLC电连接。

当水管出现裂缝并使水滴落在水传感器2上后，水传感器2检测到信号并传动至PLC，PLC控制第一电机10启动设定时间，从而使丝杆11转动，通过丝杆11的转动使滑块12向着远离水传感器2方向移动，滑块12的移动通过导杆13带动挤压盘5移动。

作为优选，为了提高稳定性，所述滑块12的靠近连接管1轴线的一侧设有滚轮15，所述滚轮15固定在滑块12上，所述滚轮15与连接管1轴线之间距离的两倍大于清洁环9的最大外径且小于清洁环9的最小外径。

滑块12向着远离水传感器2方向移动期间，当滑块12与清洁环9的外周抵靠后，通过滑块12的继续移动，可以使滚轮15对清洁环9实现挤压，实现了锁止的效果，提高连接管1在水管上的稳定性，避免连接管1在水压的作用下产生移动。

作为优选，为了减小丝杆11与滑块12之间的摩擦力，所述丝杆11上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小丝杆11与滑块12之间的摩擦力，提高滑块12移动的流畅性。

作为优选，为了便于导杆13的安装，所述导杆13上设有倒角。

倒角的作用是减小导杆13穿过安装孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了驱动转动管7转动，所述动力单元包括第二电机16、驱动齿轮17和从动齿轮18，所述第二电机16固定在连接管1的内壁上，所述第二电机16与驱动齿轮17传动连接，所述从动齿轮18安装在转动管7上，所述驱动齿轮17与从动齿轮18啮合，所述第二电机16与PLC电连接。

第二电机16启动，使驱动齿轮17带动从动齿轮18转动，从而使从动齿轮18带动转动管7转动，当水管出现裂缝并使水滴落在水传感器2上后，水传感器2检测到信号并传动至PLC，PLC控制第二电机16停止运行。

作为优选，为了提高第二电机16的驱动力，所述第二电机16为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高第二电机16的驱动力。

作为优选，为了减小固定管4与挤压盘5之间的间隙，所述固定管4的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小固定管4与挤压盘5之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了延长连接管1的使用寿命，所述连接管1上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升连接管1的防锈能力，延长连接管1的使用寿命。

作为优选，为了提高移动轮6与水管之间的摩擦力，所述移动轮6上设有防滑纹。

防滑纹的作用是提高移动轮6与水管外周的摩擦力，避免打滑。

将外径与清洁环9内径相等的连接管1套在水管上，并使水管依次穿过气囊3、转动管7和清洁环9，通过驱动装置使移动轮6转动，在摩擦力的作用下使连接管1在水管上移动，同时，第二电机16启动，使驱动齿轮17带动从动齿轮18转动，从而使从动齿轮18带动转动管7在轴承8的支撑作用下转动，同时带动清洁环9转动，使清洁环9实现了转动并与连接管1同步移动的功能，从而使清洁环9刮下水管外周上的灰尘，实现了清除灰尘的功能，当水管出现裂缝并使水滴落在水传感器2上后，水传感器2检测到信号并传动至PLC，PLC即可编程逻辑控制器，其采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，从而使PLC控制天线给相关部门发出信号，实现了检测的功能，同时，PLC控制第二电机16停止运行，并控制第一电机10启动设定时间，从而使丝杆11转动，通过丝杆11的转动使滑块12向着远离水传感器2方向移动，滑块12的移动通过导杆13带动挤压盘5移动，使挤压盘5在固定管4内向着远离水传感器2方向移动，从而使固定管4内的空气输送至气囊3内，使气囊3膨胀与水管接触并密封，减少水资源的流失。

与现有技术相比，该用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备通过检测机构实现了检测水管漏水的功能，与现有的检测机构相比，该检测机构还实现了密封水管的功能，减少水资源的流失，不仅如此，还通过维护机构通过清洁环9在水管上的转动并移动实现了清除水管上灰尘的功能，与现有的维护机构相比，该维护机构通过滚轮15挤压清洁环9，还可以提高气囊3密封水管密封期间连接管1与水管之间的稳定性。

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)

1.一种用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，包括连接管(1)，其特征在于，所述连接管(1)内设有检测机构和两个维护机构，所述维护机构分别设置在连接管(1)的两端；

所述检测机构包括水传感器(2)、PLC、天线和两个密封组件，所述水传感器(2)位于连接管(1)内的中端，所述天线和水传感器(2)均与PLC电连接，所述密封组件与维护机构一一对应；

所述密封组件包括气囊(3)和三个充气组件，所述气囊(3)的形状为圆环，所述气囊(3)的外径与连接管(1)的内径相等，所述气囊(3)与连接管(1)的内壁密封且固定连接，所述充气组件位于气囊(3)的靠近水传感器(2)的一侧，所述充气组件以连接管(1)的轴线为中心周向均匀分布；

所述充气组件包括固定管(4)、挤压盘(5)和推动单元，所述固定管(4)与连接管(1)平行，所述固定管(4)固定在连接管(1)的内壁上，所述固定管(4)的一端与气囊(3)连通，所述挤压盘(5)与固定管(4)同轴设置且位于固定管(4)内，所述挤压盘(5)与固定管(4)匹配，所述挤压盘(5)与固定管(4)的内壁滑动且密封连接，所述推动单元位于挤压盘(5)的靠近水传感器(2)的一侧，所述推动单元驱动挤压盘(5)沿着固定管(4)的轴线移动；

所述维护机构包括移动组件和清洁组件，所述移动组件包括驱动装置和四个移动轮(6)，所述移动轮(6)以连接管(1)的轴线为中心周向均匀设置在连接管(1)的一端，所述移动轮(6)的轴线与连接管(1)的轴线垂直，所述移动轮(6)与连接管(1)轴线之间距离的2倍大于气囊(3)的内径，所述驱动装置与移动轮(6)传动连接，所述清洁组件设置固定管(4)内且位于气囊(3)和水位传感器之间；

所述清洁组件包括动力单元、转动管(7)、轴承(8)和清洁环(9)，所述转动管(7)和清洁环(9)均与连接管(1)同轴设置，所述轴承(8)的内圈安装在转动管(7)上，所述轴承(8)的外圈固定在固定管(4)上，所述清洁环(9)的形状为圆台，所述清洁环(9)的制作材料为橡胶，所述清洁环(9)的最大外径的一端固定在转动管(7)的靠近水传感器(2)的一端，所述清洁环(9)的内径与移动轮(6)与连接管(1)轴线之间距离的2倍相等且小于转动管(7)的内径，所述动力单元设置在转动管(7)上且与转动管(7)传动连接。

2.如权利要求1所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述推动单元包括第一电机(10)、丝杆(11)、滑块(12)、两个导杆(13)和两个支撑杆(14)，所述丝杆(11)与固定管(4)同轴设置，所述第一电机(10)与丝杆(11)的靠近水传感器(2)的一端传动连接且固定在连接管(1)的内壁上，所述滑块(12)套设在丝杆(11)上，所述滑块(12)与丝杆(11)的连接处设有与丝杆(11)匹配的螺纹，所述导杆(13)与丝杆(11)平行，所述导杆(13)均匀设置在滑块(12)和挤压盘(5)之间，所述滑块(12)通过导杆(13)与挤压盘(5)固定连接，所述支撑块与导杆(13)一一对应，所述支撑块上设有安装孔，所述导杆(13)穿过安装孔且与安装孔的内壁滑动连接，所述支撑块固定在固定管(4)的内壁上且与挤压盘(5)抵靠，所述第一电机(10)与PLC电连接。

3.如权利要求2所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述滑块(12)的靠近连接管(1)轴线的一侧设有滚轮(15)，所述滚轮(15)固定在滑块(12)上，所述滚轮(15)与连接管(1)轴线之间距离的两倍大于清洁环(9)的最大外径且小于清洁环(9)的最小外径。

4.如权利要求2所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述丝杆(11)上涂有润滑油。

5.如权利要求2所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述导杆(13)上设有倒角。

6.如权利要求1所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述动力单元包括第二电机(16)、驱动齿轮(17)和从动齿轮(18)，所述第二电机(16)固定在连接管(1)的内壁上，所述第二电机(16)与驱动齿轮(17)传动连接，所述从动齿轮(18)安装在转动管(7)上，所述驱动齿轮(17)与从动齿轮(18)啮合，所述第二电机(16)与PLC电连接。

7.如权利要求6所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述第二电机(16)为伺服电机。

8.如权利要求1所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述固定管(4)的内壁上涂有密封脂。

9.如权利要求1所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述连接管(1)上设有防腐镀锌层。

10.如权利要求1所述的用于智慧管廊的具有维护功能的检测设备，其特征在于，所述移动轮(6)上设有防滑纹。

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