CN110747970B - 一种基于传感器的排水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于传感器的排水系统，包括固定安装于水平地面上方的上箱体，所述上箱体内设有水位测控腔，所述水位测控腔内安装有水位测控机构，所述上箱体右侧固定安装有位于水平地面下方的下箱体，下箱体下侧内部左右对称设置有移动轴腔，所述下箱体顶端前后对称固定设置有顶板，所述顶板靠近移动轴腔的端壁上固定设置有旋转排水机构挡板，该装置在遇到路面涨水的情况时，水通过进水口进入水位腔内使浮球向上升，从而使绳索拉着右侧滑动块向上滑动，从而使后侧电机牙嵌离合器块与轴牙嵌离合器块嵌合，从而使主动带轮旋转，从而使同步带啮合传动，从而使四个同步带轮啮合旋转，从而使旋转板旋转，该装置结构简单，操作便捷，自动化程度高。

Description

一种基于传感器的排水系统

技术领域

本发明涉及传感器应用领域，具体为一种基于传感器的排水系统。

背景技术

在道路排水时，排水系统需要汇集地面的降雨积水、降低地下水位和防止涝、渍及土壤次生盐碱化，排水沟道主要用以排除地表径流，当其有足够的深度和间距时，也可以发挥控制地下水位的作用，城市道路通常用雨水箅子作为排水沟道；

当路面涨水时，需要较多的雨水箅子才能及时排出地面积水，现阶段路面设置的雨水箅子往往达不到及时排水的要求，容易造成路面积水，对出行造成极大的不便，且积水积蓄时间过长容易滋生细菌等，对居民的生活环境带来不利影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于传感器的排水系统，克服路面涨水时不能及时排出且需快速排水时设置雨水箅子不足的等问题，排出路面积水更加快速。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种基于传感器的排水系统，包括固定安装于水平地面上方的上箱体，所述上箱体内设有水位测控腔，所述水位测控腔内安装有水位测控机构，所述上箱体右侧固定安装有位于水平地面下方的下箱体，下箱体下侧内部左右对称设置有移动轴腔，所述移动轴腔前后壁上设置有前后相通的通轴口，前后所述通轴口与位于移动轴腔内的移动轴滑动连接，所述移动轴前后对称设置有移动锥齿轮，所述移动轴腔上壁前后对称设置有旋转排水机构，所述下箱体下侧内部前后对称设置有位于移动轴腔前后方的离合器腔，所述离合器腔远离移动轴腔的端壁上固定安装有电机，所述电机靠近移动轴腔的端壁上固定安装有电机轴，所述电机轴与位于电机靠近移动轴腔一侧的电机牙嵌离合器块配合连接，所述离合器腔靠近移动轴腔一侧的顶壁上固定安装有电磁铁，所述下箱体下侧内部前后对称设置有电源，前后所述电源分别通过电路控制前后两块电磁铁的通断，所述离合器腔靠近移动轴腔的端壁设置有位于下箱体内且开口朝向远离移动轴腔一侧的弹簧腔，所述弹簧腔靠近移动轴腔的端壁上固定连接有弹簧，所述弹簧远离移动轴腔的一端固定连接有与弹簧腔滑动连接的轴牙嵌离合器块，所述轴牙嵌离合器块与移动轴滑动连接，所述轴牙嵌离合器块靠近离合器腔的一侧靠近端部处设置有环形槽，所述环形槽前后壁上固定连接有磁性推力环，所述磁性推力环与弹簧腔滑动连接，所述下箱体顶端前后对称固定设置有顶板，所述顶板靠近移动轴腔的端壁上固定设置有旋转排水机构挡板。

进一步地，所述水位测控机构包括与所述水位测控腔右侧底壁固定连接的水位箱，所述水位箱内设置有开口向上的水位腔，所述水位腔右壁上固定连接有贯穿所述水位测控腔右侧壁的进水管，所述进水管内设置有左右相通的进水口，所述进水口与水位腔连通，所述水位箱左侧顶端固定连接有前后方向设置的杠杆轴，所述杠杆轴转动连接有左右方向设置的杠杆，所述杠杆右端固定连接有浮球，所述浮球位于水位腔内，所述杠杆左侧前壁上固定连接有第一转轮，所述第一转轮左侧设置有固定连接于杠杆左侧前壁上的第二转轮，所述水位测控腔左侧靠近水位箱的一侧上方转动连接有第三转轮，所述水位测控腔左侧靠近水位箱的一侧下方转动连接有第四转轮，所述水位测控腔左侧下方转动连接有第五转轮，所述水位测控腔左侧上方转动连接有位于第五转轮上方的第六转轮，所述水位测控腔右侧上方转动连接有位于第六转轮右方的第七转轮，所述所述水位测控腔右侧固定设置有位于第六转轮与第七转轮下方的U形管，所述U形管左右两管滑动连接有固定安装于水位测控腔后壁上的左右挡块，所述U形管下侧设置有固定安装于水位测控腔后壁上的下档块，所述U形管左右两管管口密闭设置有管口塞，所述U形管左右两管内设置有分别与U形管左右两管内壁滑动连接的滑动块，左右所述滑动块底壁上固定安装有距离传感器发射端，所述距离传感器发射端下方设置有固定安装于U形管左右两管管底内壁上的距离传感器接收端，左侧所述滑动块上端壁固定连接有绳索，所述绳索先后绕过第六转轮、第五转轮、第四转轮、第一转轮、第二转轮、第三转轮与第七转轮然后固定连接于右侧所述滑动块上壁。

进一步地，所述旋转排水机构包括与下箱体转动连接且位于移动轴腔上方的主动同步带轮轴，所述主动同步带轮轴与下方位于移动轴腔内的主动同步带轮锥齿轮配合连接，所述主动同步带轮轴与上方主动带轮配合连接，所述主动带轮位于设置于移动轴腔上方的同步带轮腔内，所述主动带轮与同步带啮合传动连接，左右所述主动带轮之间均匀设置有四组旋转板机构，最左侧所述旋转板机构对应位置的旋转排水机构挡板前壁上固定连接有连接块，所述连接块前壁上固定连接有角度传感器。

进一步地，所述旋转板机构包括设置于同步带轮腔内且与同步带啮合传动连接的同步带轮，所述同步带轮与同步带轮轴配合连接，所述同步带轮轴与固定设置于同步带轮腔前后壁之间的同步带轮轴支撑块转动连接，所述同步带轮腔上壁设置有开口向下的锥齿轮腔，所述同步带轮轴与上方位于锥齿轮腔内的同步带轮锥齿轮配合连接，所述同步带轮锥齿轮与位于其上方的旋转板锥齿轮啮合连接，所述旋转板锥齿轮与旋转板轴配合连接，所述旋转板轴与下箱体及旋转排水机构挡板转动连接，所述旋转板轴上方固定连接有旋转板。

进一步地，所述U形管内左右两滑动块之间充满气体，两块所述滑动块上下滑动以保持压强平衡。

进一步地，右侧所述距离传感器发射端与距离传感器接收端之间距离缩短时控制前侧电磁铁接通。

进一步地，左侧所述距离传感器发射端与距离传感器接收端之间距离缩短时控制后侧电磁铁接通。

进一步地，后侧所述角度传感器达到设定值时控制后侧电磁铁断开。

进一步地，前侧所述角度传感器达到设定值时控制前侧电磁铁断开。

本发明的有益效果 ：该装置在工作时，遇到路面涨水的情况时，水通过进水口进入水位腔内使浮球向上升，从而使杠杆绕着杠杆轴转动，从而使绳索拉着右侧滑动块向上滑动，同时使绳索随着着左侧滑动块向下滑动，从而使左侧滑动块下壁上的距离传感器发射端与距离传感器接收端之间距离缩短，从而使后侧电磁铁接通，从而使磁性推力环向后滑动，从而使后侧电机牙嵌离合器块与轴牙嵌离合器块嵌合，从而使后侧移动锥齿轮与后侧主动同步带轮锥齿轮啮合，从而使主动带轮旋转，从而使同步带啮合传动，从而使四个同步带轮啮合旋转，从而使同步带轮锥齿轮旋转，从而使旋转板锥齿轮啮合旋转，从而使旋转板轴旋转，从而使旋转板旋转，当旋转板旋转打开至设定角度时由后侧角度传感器控制后侧电磁铁断开，从而使旋转板停止旋转保持打开的排水状态，该装置结构简单，操作便捷，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1 是本发明实施例的结构示意图；

图 2 是本发明实施例图1中A-A示意图；

图 3 是本发明实施例图2中B-B示意图；

图 4 是本发明实施例图1中C处的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-4所述的一种一种基于传感器的排水系统，包括固定安装于水平地面上方的上箱体12，所述上箱体12内设有水位测控腔1，所述水位测控腔1内安装有水位测控机构，所述上箱体12右侧固定安装有位于水平地面下方的下箱体56，下箱体56下侧内部左右对称设置有移动轴腔19，所述移动轴腔19前后壁上设置有前后相通的通轴口59，前后所述通轴口59与位于移动轴腔19内的移动轴18滑动连接，所述移动轴18前后对称设置有移动锥齿轮17，所述移动轴腔19上壁前后对称设置有旋转排水机构，所述下箱体56下侧内部前后对称设置有位于移动轴腔19前后方的离合器腔21，所述离合器腔21远离移动轴腔19的端壁上固定安装有电机22，所述电机22靠近移动轴腔19的端壁上固定安装有电机轴23，所述电机轴23与位于电机22靠近移动轴腔19一侧的电机牙嵌离合器块24配合连接，所述离合器腔21靠近移动轴腔19一侧的顶壁上固定安装有电磁铁27，所述下箱体56下侧内部前后对称设置有电源26，前后所述电源26分别通过电路控制前后两块电磁铁27的通断，所述离合器腔21靠近移动轴腔19的端壁设置有位于下箱体56内且开口朝向远离移动轴腔19一侧的弹簧腔29，所述弹簧腔29靠近移动轴腔19的端壁上固定连接有弹簧30，所述弹簧30远离移动轴腔19的一端固定连接有与弹簧腔29滑动连接的轴牙嵌离合器块25，所述轴牙嵌离合器块25与移动轴18滑动连接，所述轴牙嵌离合器块25靠近离合器腔21的一侧靠近端部处设置有环形槽60，所述环形槽60前后壁上固定连接有磁性推力环28，所述磁性推力环28与弹簧腔29滑动连接，所述下箱体56顶端前后对称固定设置有顶板34，所述顶板34靠近移动轴腔19的端壁上固定设置有旋转排水机构挡板8。

有益地，所述水位测控机构包括与所述水位测控腔1右侧底壁固定连接的水位箱5，所述水位箱5内设置有开口向上的水位腔3，所述水位腔3右壁上固定连接有贯穿所述水位测控腔1右侧壁的进水管6，所述进水管6内设置有左右相通的进水口7，所述进水口7与水位腔3连通，所述水位箱5左侧顶端固定连接有前后方向设置的杠杆轴50，所述杠杆轴50转动连接有左右方向设置的杠杆2，所述杠杆2右端固定连接有浮球4，所述浮球4位于水位腔3内，所述杠杆2左侧前壁上固定连接有第一转轮51，所述第一转轮51左侧设置有固定连接于杠杆2左侧前壁上的第二转轮52，所述水位测控腔1左侧靠近水位箱5的一侧上方转动连接有第三转轮53，所述水位测控腔1左侧靠近水位箱5的一侧下方转动连接有第四转轮49，所述水位测控腔1左侧下方转动连接有第五转轮45，所述水位测控腔1左侧上方转动连接有位于第五转轮45上方的第六转轮39，所述水位测控腔1右侧上方转动连接有位于第六转轮39右方的第七转轮38，所述所述水位测控腔1右侧固定设置有位于第六转轮39与第七转轮38下方的U形管46，所述U形管46左右两管滑动连接有固定安装于水位测控腔1后壁上的左右挡块43，所述U形管46下侧设置有固定安装于水位测控腔1后壁上的下档块47，所述U形管46左右两管管口密闭设置有管口塞40，所述U形管46左右两管内设置有分别与U形管46左右两管内壁滑动连接的滑动块41，左右所述滑动块41底壁上固定安装有距离传感器发射端42，所述距离传感器发射端42下方设置有固定安装于U形管46左右两管管底内壁上的距离传感器接收端44，左侧所述滑动块41上端壁固定连接有绳索48，所述绳索48先后绕过第六转轮39、第五转轮45、第四转轮49、第一转轮51、第二转轮52、第三转轮53与第七转轮38然后固定连接于右侧所述滑动块41上壁。

有益地，所述旋转排水机构包括与下箱体56转动连接且位于移动轴腔19上方的主动同步带轮轴15，所述主动同步带轮轴15与下方位于移动轴腔19内的主动同步带轮锥齿轮16配合连接，所述主动同步带轮轴15与上方主动带轮14配合连接，所述主动带轮14位于设置于移动轴腔19上方的同步带轮腔36内，所述主动带轮14与同步带37啮合传动连接，左右所述主动带轮14之间均匀设置有四组旋转板机构，最左侧所述旋转板机构对应位置的旋转排水机构挡板8前壁上固定连接有连接块35，所述连接块35前壁上固定连接有角度传感器10。

有益地，所述旋转板机构包括设置于同步带轮腔36内且与同步带37啮合传动连接的同步带轮55，所述同步带轮55与同步带轮轴20配合连接，所述同步带轮轴20与固定设置于同步带轮腔36前后壁之间的同步带轮轴支撑块54转动连接，所述同步带轮腔36上壁设置有开口向下的锥齿轮腔33，所述同步带轮轴20与上方位于锥齿轮腔33内的同步带轮锥齿轮32配合连接，所述同步带轮锥齿轮32与位于其上方的旋转板锥齿轮31啮合连接，所述旋转板锥齿轮31与旋转板轴9配合连接，所述旋转板轴9与下箱体56及旋转排水机构挡板8转动连接，所述旋转板轴9上方固定连接有旋转板11。

有益地，所述U形管46内左右两滑动块41之间充满气体，两块所述滑动块41上下滑动以保持压强平衡。

有益地，右侧所述距离传感器发射端42与距离传感器接收端44之间距离缩短时控制前侧电磁铁27接通。

有益地，左侧所述距离传感器发射端42与距离传感器接收端44之间距离缩短时控制后侧电磁铁27接通。

有益地，后侧所述角度传感器10达到设定值时控制后侧电磁铁27断开。

有益地，前侧所述角度传感器10达到设定值时控制前侧电磁铁27断开。

初始状态下，所述电磁铁27断开，所述电机牙嵌离合器块24与轴牙嵌离合器块25分离，所述移动锥齿轮17处于非啮合状态，所述弹簧30处于正常拉伸状态，所述旋转板11处于水平状态。

整个装置的机械动作的顺序 ：

1：路面涨水时，水通过进水口7进入水位腔3内，从而使浮球4向上升，从而使杠杆2绕着杠杆轴50转动，从而使第一转轮51与第二转轮52向下移动，从而使绳索48拉着右侧滑动块41向上滑动，同时使绳索48随着着左侧滑动块41向下滑动，从而使左侧滑动块41下壁上的距离传感器发射端42与距离传感器接收端44之间距离缩短，从而使后侧电磁铁27接通，从而使磁性推力环28向后滑动，从而使后侧电机牙嵌离合器块24与轴牙嵌离合器块25嵌合，从而使移动轴18随着后侧电机轴23旋转，从而使后侧移动锥齿轮17与后侧主动同步带轮锥齿轮16啮合，从而使主动同步带轮轴15旋转，从而使主动带轮14旋转，从而使同步带37啮合传动，从而使四个同步带轮55啮合旋转，从而使同步带轮锥齿轮32旋转，从而使旋转板锥齿轮31啮合旋转，从而使旋转板轴9旋转，从而使旋转板11旋转，当旋转板11旋转打开至设定角度时由后侧角度传感器10控制后侧电磁铁27断开，从而使旋转板11停止旋转保持打开的排水状态；

4 ：装置需要复位时，路面水退去，水通过进水口7流出水位腔3内，从而使浮球4向下降，从而使杠杆2绕着杠杆轴50转动，从而使第一转轮51与第二转轮52向上移动，从而使绳索48拉着着左侧滑动块41向上滑动，同时使绳索48随着右侧滑动块41向下滑动，从而使右侧滑动块41下壁上的距离传感器发射端42与距离传感器接收端44之间距离缩短，从而使前侧电磁铁27接通，从而使磁性推力环28向前滑动，从而使前侧电机牙嵌离合器块24与轴牙嵌离合器块25嵌合，从而使移动轴18随着前侧电机轴23旋转，从而使前侧移动锥齿轮17与前侧主动同步带轮锥齿轮16啮合，从而使主动同步带轮轴15旋转，从而使主动带轮14旋转，从而使同步带37啮合传动，从而使四个同步带轮55啮合旋转，从而使同步带轮锥齿轮32旋转，从而使旋转板锥齿轮31啮合旋转，从而使旋转板轴9旋转，从而使旋转板11旋转，当旋转板11旋转至恢复水平状态时由前侧角度传感器10控制前侧电磁铁27断开，从而使旋转板11停止旋转保持水平的关闭状态，装置完成复位。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于传感器的排水系统，包括固定安装于水平地面上方的上箱体，其特征在于：所述上箱体内设有水位测控腔，所述水位测控腔内安装有水位测控机构，所述上箱体右侧固定安装有位于水平地面下方的下箱体，下箱体下侧内部左右对称设置有移动轴腔，所述移动轴腔前后壁上设置有前后相通的通轴口，前后所述通轴口与位于移动轴腔内的移动轴滑动连接，所述移动轴前后对称设置有移动锥齿轮，所述移动轴腔上壁前后对称设置有旋转排水机构，所述下箱体下侧内部前后对称设置有位于移动轴腔前后方的离合器腔，所述离合器腔远离移动轴腔的端壁上固定安装有电机，所述电机靠近移动轴腔的端壁上固定安装有电机轴，所述电机轴与位于电机靠近移动轴腔一侧的电机牙嵌离合器块配合连接，所述离合器腔靠近移动轴腔一侧的顶壁上固定安装有电磁铁，所述下箱体下侧内部前后对称设置有电源，前后所述电源分别通过电路控制前后两块电磁铁的通断，所述离合器腔靠近移动轴腔的端壁设置有位于下箱体内且开口朝向远离移动轴腔一侧的弹簧腔，所述弹簧腔靠近移动轴腔的端壁上固定连接有弹簧，所述弹簧远离移动轴腔的一端固定连接有与弹簧腔滑动连接的轴牙嵌离合器块，所述轴牙嵌离合器块与移动轴滑动连接，所述轴牙嵌离合器块靠近离合器腔的一侧靠近端部处设置有环形槽，所述环形槽前后壁上固定连接有磁性推力环，所述磁性推力环与弹簧腔滑动连接，所述下箱体顶端前后对称固定设置有顶板，所述顶板靠近移动轴腔的端壁上固定设置有旋转排水机构挡板；所述水位测控机构包括与所述水位测控腔右侧底壁固定连接的水位箱，所述水位箱内设置有开口向上的水位腔，所述水位腔右壁上固定连接有贯穿所述水位测控腔右侧壁的进水管，所述进水管内设置有左右相通的进水口，所述进水口与水位腔连通，所述水位箱左侧顶端固定连接有前后方向设置的杠杆轴，所述杠杆轴转动连接有左右方向设置的杠杆，所述杠杆右端固定连接有浮球，所述浮球位于水位腔内，所述杠杆左侧前壁上固定连接有第一转轮，所述第一转轮左侧设置有固定连接于杠杆左侧前壁上的第二转轮，所述水位测控腔左侧靠近水位箱的一侧上方转动连接有第三转轮，所述水位测控腔左侧靠近水位箱的一侧下方转动连接有第四转轮，所述水位测控腔左侧下方转动连接有第五转轮，所述水位测控腔左侧上方转动连接有位于第五转轮上方的第六转轮，所述水位测控腔右侧上方转动连接有位于第六转轮右方的第七转轮，所述所述水位测控腔右侧固定设置有位于第六转轮与第七转轮下方的U形管，所述U形管左右两管滑动连接有固定安装于水位测控腔后壁上的左右挡块，所述U形管下侧设置有固定安装于水位测控腔后壁上的下档块，所述U形管左右两管管口密闭设置有管口塞，所述U形管左右两管内设置有分别与U形管左右两管内壁滑动连接的滑动块，左右所述滑动块底壁上固定安装有距离传感器发射端，所述距离传感器发射端下方设置有固定安装于U形管左右两管管底内壁上的距离传感器接收端，左侧所述滑动块上端壁固定连接有绳索，所述绳索先后绕过第六转轮、第五转轮、第四转轮、第一转轮、第二转轮、第三转轮与第七转轮然后固定连接于右侧所述滑动块上壁。

2.根据权利要求 1 所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：所述旋转排水机构包括与下箱体转动连接且位于移动轴腔上方的主动同步带轮轴，所述主动同步带轮轴与下方位于移动轴腔内的主动同步带轮锥齿轮配合连接，所述主动同步带轮轴与上方主动带轮配合连接，所述主动带轮位于设置于移动轴腔上方的同步带轮腔内，所述主动带轮与同步带啮合传动连接，左右所述主动带轮之间均匀设置有四组旋转板机构，最左侧所述旋转板机构对应位置的旋转排水机构挡板前壁上固定连接有连接块，所述连接块前壁上固定连接有角度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：所述旋转板机构包括设置于同步带轮腔内且与同步带啮合传动连接的同步带轮，所述同步带轮与同步带轮轴配合连接，所述同步带轮轴与固定设置于同步带轮腔前后壁之间的同步带轮轴支撑块转动连接，所述同步带轮腔上壁设置有开口向下的锥齿轮腔，所述同步带轮轴与上方位于锥齿轮腔内的同步带轮锥齿轮配合连接，所述同步带轮锥齿轮与位于其上方的旋转板锥齿轮啮合连接，所述旋转板锥齿轮与旋转板轴配合连接，所述旋转板轴与下箱体及旋转排水机构挡板转动连接，所述旋转板轴上方固定连接有旋转板。

4.根据权利要求 2 所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：所述U形管内左右两滑动块之间充满气体，两块所述滑动块上下滑动以保持压强平衡。

5.根据权利要求2所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：右侧所述距离传感器发射端与距离传感器接收端之间距离缩短时控制前侧电磁铁接通。

6.根据权利要求 2 所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：左侧所述距离传感器发射端与距离传感器接收端之间距离缩短时控制后侧电磁铁接通。

7.根据权利要求 3所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：后侧所述角度传感器达到设定值时控制后侧电磁铁断开。

8.根据权利要求 3所述的一种基于传感器的排水系统，其特征在于：前侧所述角度传感器达到设定值时控制前侧电磁铁断开。

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