CN110820909A - 一种自动排水箅子及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动排水箅子及方法，包括：箅子本体、箅子座、顶起机构和控制机构；箅子本体与箅子座通过箅子销轴翻转连接；顶起机构设置于箅子销轴相对于箅子本体的另一侧，控制机构与所述顶起机构电路连接，顶起机构用于根据所述控制机构的指令控制所述箅子本体弹起或落下一定的角度，顶起机构还具有可压缩性，根据外部压力自动压下和弹起；控制机构包括雨量检测装置，控制机构根据雨量检测装置传输的雨水水流压力，自动控制所述顶起机构的启闭。该箅子可以自动控制，省时省力以及减少整体开盖的危险，并且由于箅子本体固定，减少箅子本体丢失的风险。

Description

一种自动排水箅子及方法

技术领域

本发明涉及城市道路路面排水技术领域，尤其涉及一种自动排水箅子及方法。

背景技术

排水箅子是市政方面常用的一种排水设施，有着截流并泻除雨水的作用，排水箅子的泄水能力直接影响路面雨水的排除效果。现有的雨水箅子由于排水口的面积较小排水能力较差，在面临暴雨天气时往往不能及时将路面的雨水排出，这就造成路面积水过深从而影响行人和车辆正常通过，严重的还会造成人员伤亡或者财产损失。

发明专利CN109653339A公开了一种自动启闭式雨水箅子,可以根据天气情况自动控制雨水箅子的开启与关闭。包括雨水箅子组件与控制雨水箅子开/闭的控制电路，其中雨水箅子组件的可移动挡板以各凸出部与格栅构件的各排水口相嵌合或相脱离，形成雨水箅子的启闭，启闭的驱动力由驱动装置提供控制。电路用于依据检测到的降雨信号控制降雨控制电路及晴天控制电路的通断，实现对驱动装置的电机正转或反转的启停控制，实现雨水箅子的自动启闭。晴天时可以保持雨水箅子在闭合状态防止垃圾杂物进入，雨天时可以使雨水箅子开启，增大排水量。该发明能够缓解排水管道淤堵的现状，排水效果好，但是该雨水箅子安装需要配合路肩遮挡箅子开启后的泻水口，不能广泛的用于城市道路上，此外该装置结构复杂，维修困难，造价高。

发明内容

本发明提供了一种自动排水箅子及方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种自动排水箅子，包括：箅子本体、箅子座、顶起机构和控制机构；

所述的箅子本体与箅子座通过箅子销轴翻转连接；

顶起机构设置于箅子销轴相对于箅子本体的另一侧，所述的控制机构与所述顶起机构电路连接，所述顶起机构用于根据所述控制机构的指令控制所述箅子本体弹起或落下一定的角度，所述顶起机构还具有可压缩性，根据外部压力自动压下和弹起；

控制机构包括雨量检测装置，所述的控制机构根据雨量检测装置传输的雨水水流压力，自动控制所述顶起机构的启闭。

优选地，顶起机构包括气缸、活塞杆连接头、连杆、销子、销子座、二位三通电磁阀、储气罐和气缸连接板；

所述销子座设置于箅子本体上通过螺钉连接，销子座的下端头设置有销孔，用于通过所述销子固定将连杆与箅子连接，所述连杆的另一侧与所述活塞杆连接头的上端转动连接；活塞杆连接头通过螺纹连接在所述气缸上，气缸的上端头通过螺钉固定在所述气缸连接板的下板上，气缸连接板的上板固定在所述箅子座上；

所述气缸的进气口和出气口分别与所述二位三通电磁阀通过管路连接，所述二位三通电磁阀的进气口与所述储气罐相连，用于通过所述储气罐给所述顶起机构提供压力，所述储气罐安装在雨水井的内壁上。

优选地，一定的角度为10°～30°。

优选地，气缸连接板为乙字形板，所述的二位三通电磁阀的进气口与所述储气罐之间还设置有减压阀。

优选地，控制机构还包括压力传感器和电控箱；

所述压力传感器与所述电控箱电路连接，所述压力传感器还与所述顶起机构连接，用于记录所述顶起机构中存储的压力并将其传输至所述电控箱；

所述电控箱安装在雨水井的内壁上，所述电控箱以单片机板卡为核心，扩充GPRS模块，GPRS模块的接收天线通过电控箱壳体并与所述箅子座联通，所述电控箱与控制中心无线通信连接，用于收发短信指令，并且用于控制所述顶起机构的通断电。

优选地，电控箱具有IO口，电控箱与二位三通电磁阀的电磁铁电路连接，通过继电器控制所述顶起机构的通电或断电。

优选地，电控箱用电池供电，电控箱外壳密闭。

优选地，雨量检测装置包括筛子和安装在筛子内部的压力传感器，筛子两侧及底部有若干小孔，筛子顶部边缘通过螺钉固定在筛子连接板上，筛子连接板为乙形板，筛子连接板另一端固定在箅子座上。

本发明还提供了一种应用上述箅子的自动排水方法，包括：

下雨时，控制机构根据雨量检测装置检测的筛子底部雨水水流的压力自动控制顶起机构，当压力在一段时间内持续高于预定的值时，控制开启所述顶起机构，所述顶起机构将所述箅子本体沿顶起机构的一侧顶起一定角度，使雨水流入；

雨停时，控制机构根据雨量检测装置检测的压力在一段时间内低于预定的值时，关闭所述顶起机构，所述箅子本体恢复到初始状态。

该方法还包括：

下雨时，通过无线通信网络控制控制机构，开启顶起机构，所述顶起机构将所述箅子本体的一侧顶起一定角度，使雨水流入；

雨停时，通过无线网络控制所述控制机构，关闭所述顶起机构，所述箅子本体恢复到初始状态。

由上述本发明的自动排水箅子及方法提供的技术方案可以看出，本发明通过在筛子底部设置压力感应装置，以通过控制结构自动控制箅子本体顶起机构弹起或落下10°至30°，增加雨水的排入量，同时该顶起机构具有可压缩性，可以保证不影响车辆或人流的通过，通过后随着压力的消失，箅子本体仍处于弹起的状态，该箅子可以自动控制，省时省力以及减少整体开盖的危险，并且由于箅子本体固定，减少箅子本体丢失的风险；通过内置的GPRS模块与控制中心通讯，人为的控制雨水箅子的开启与闭合，有双重保障实现其排水功能，检修方便、防爆性能更高并且保证了安全性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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为实施例的一种自动排水箅子结构示意图；

图2为自动排水箅子侧视图；

图3为自动排水箅子关闭结构示意图；

图4为实施例的自动排水箅子关闭状态剖视图；

图5为顶起机构的局部细节图；

图6为顶起机构细节图。

附图标记说明：

1箅子本体 2箅子座 3气缸 4压力传感器 5筛子 6箅子销轴 7螺钉 8销子座 9销子 10活塞杆连接头 11连杆 12气缸连接板 13筛子连接板 14二位三通电磁阀 15减压阀16储气罐 17压力传感器 18电控箱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明。

实施例

图1为本实施例的一种自动排水箅子结构示意图，图2为自动排水箅子侧视图，图3为自动排水箅子关闭结构示意图，参照图1、图2和图3，该系统包括：箅子本体1、箅子座2、顶起机构和控制机构，箅子本体1与箅子座2通过箅子销轴6翻转连接。从图1和2中可以看出，箅子本体1的一侧设置了箅子销轴6，箅子本体1可以绕箅子销轴6转动实现打开或关闭。其中，箅子本体1和箅子座2是按照EN124《车道步行道的泄水沟盖和检查井盖》标准设计的。

顶起机构设置于箅子销轴6相对于箅子本体1的另一侧，控制机构与顶起机构电路连接，顶起机构用于根据控制机构的指令控制箅子本体1弹起或落下一定的角度，顶起机构具有可压缩性，可以根据外部压力自动压下和弹起。

参照图1和图2，顶起机构包括气缸3、活塞杆连接头10、连杆11、销子9、销子座8、二位三通电磁阀14、储气罐16和气缸连接板12。

需要说明的是，顶起机构不局限上述顶起机构的结构，任何可以使箅子本体顶起并且具有可压缩性，可以根据外部压力自动压下和弹起的结构，适用于本发明，均包含在本发明实施例的范围内，示意性地，也可以通过包含弹簧的顶起机构来顶起箅子本体。

图5为顶起机构的局部细节图，图6为顶起机构细节图，参照图5和图6，销子座8设置于箅子本体1上通过螺钉7连接，销子座8的下端头设置有销孔，销子9插入之后可以将连杆11与箅子本体1连接，实现连杆对箅子的开启与闭合的控制。连杆11的另一侧与活塞杆连接头10的上端转动连接，二者可以相对转动；活塞杆连接头10通过螺纹连接在气缸3上，气缸3的上端头通过螺钉固定在气缸连接板12的下板上，气缸连接板的上板固定在箅子座2上，示意性地，气缸连接板12为乙字形板。

气缸3的进气口和出气口分别与二位三通电磁阀14通过管路连接，二位三通电磁阀14的进气口与储气罐16相连，用于通过储气罐16给顶起机构提供压力，储气罐16安装在雨水井的内壁上。

参照图1，二位三通电磁14的进气口与储气罐16之间还设置有减压阀15，通过减压阀15控制储气罐16的出口压力。

控制机构包括雨量检测装置、压力传感器17和电控箱18；雨量检测装置在箅子本体1的箅子销轴6旁，包括筛子5和安装在筛子5内部的压力传感器4，两个压力传感器(4、17)分别与电控箱18电路连接，压力传感器17还与所述顶起机构连接，用于记录所述顶起机构中储气罐16的压力并将其传输至电控箱18，压力传感器4安装于筛子5底部，用于传输筛子5底部的雨水水流压力，并传输至电控箱18，电控箱根据一段时间的压力值通过二位三通电磁阀14控制顶起机构的启闭。筛子5两侧及底部有若干小孔，筛子5顶部边缘通过螺钉固定在筛子连接板13上，筛子连接板13为乙形板，筛子连接板13另一端固定在箅子座2上，如图4所示。储气罐16储存一定的高压空气，其压力由压力传感器17检测，传给电控箱18的单片机板卡。

电控箱18安装在雨水井的内壁上，电控箱18以单片机板卡为核心，扩充GPRS模块，可以收发短信指令，GPRS模块的接收天线通过电控箱壳体并与箅子座2联通，用于与控制中心通讯增强接收信号能力，电控箱18与控制中心无线通信连接，用于收发短信指令，并且用于控制所述顶起机构的通断电。

电控箱18具有IO(输入/输出，Input/Output)口，电控箱18与二位三通电磁阀14的电磁铁电路连接，通过继电器控制所述顶起机构的通电或断电。

电控箱采用电池供电，电控箱外壳密闭。以防止雨水进入和漏电。

本实施例提供了一种排水箅子的自动排水方法，包括：

下雨时，控制机构根据雨量检测装置检测的筛子5底部雨水水流的压力自动控制所述顶起机构，当压力在一段时间内持续高于预定的值时，控制开启所述顶起机构，所述顶起机构将所述箅子本体1沿顶起机构的一侧顶起一定角度，使雨水流入；

雨停时，控制机构根据雨量检测装置检测的压力在一段时间内底于预定的值时，关闭所述顶起机构，所述箅子本体恢复到初始状态，可以防止垃圾落叶进入。

具体地：

下雨时，筛子5内部的压力传感器4检测到筛子5底部雨水水流的压力信息并发送给电控箱，当压力在一段时间内持续高于预定值，示意性地，5秒内持续高于0.1MPa，电控箱18控制二位三通电磁阀14的电磁铁通电，使二位三通电磁阀14换向，气缸3无杆腔进气，活塞杆伸出，带动活塞杆连接头10上移，从而通过带动连杆11推开箅子本体1，开口角度控制在10～30°，增强排水能力；此时即使有汽车通过压上箅子本体1，由于气体具有可压缩性，气缸被压迫缩回，在汽车通过后会依然恢复推开状态；

当雨后没有积水时，筛子5内部的压力传感器4检测到水流的压力一段时间内均低于一定的值，比如10秒内均低于0.01MPa，电控箱18控制二位三通电磁阀14的电磁铁通电断电，二位三通电磁阀14复位，气缸缩回，箅子本体1如图2所示，系统处于待机状态。

平时维修时，控制中心也可以通过无线通信网络发“开启”和“闭合”短信给电控箱18，电控箱18通过控制二位三通电磁阀14的电磁铁通电和断电，来控制气缸3的伸出与缩回，进而通过连杆机构来控制箅子本体1的打开与关闭，具体实现过程同上两段所述。

当储气罐的气压低于一定的值，比如0.6MPa，压力传感器17检测到信息，通过电控箱18给控制中心发信息通知；当电控箱18检测到电池电压过低，比如低于12V，同样给控制中心发信息通知。当控制中心接到通知，可以派出移动式充电充气车完成一次充气和充电。

本方法还包括：

下雨时，通过无线通信网络控制所述控制机构，开启所述顶起机构，所述顶起机构将所述箅子本体1的一侧顶起一定角度，使雨水流入；

雨停时，通过无线网络控制所述控制机构，关闭所述顶起机构，所述箅子本体1恢复到初始状态。

具体为：

下雨时，控制中心通过无线通信网络发送开启指令给电控箱18，电控箱18接到开启指令后给二位三通电磁阀14的电磁铁通电，使二位三通电磁阀14换向，气缸3的无杆腔进气，使活塞杆伸出，带动活塞杆连接头10上移，从而通过带动连杆11推开箅子本体1，使其开口角度控制在10～30°，增强排水能力；当有汽车通过压上箅子本体1，由于气体具有可压缩性，气缸的活塞杆被压迫缩回，在汽车通过后会依然回复推开状态；

雨停时，控制中心通过无线通信网络发送闭合指令给电控箱18，电控箱18控制二位三通电磁阀14的电磁铁断电，使二位三通电磁阀14复位，气缸3的活塞杆缩回，箅子本体1恢复至初始状态。

在实际应用中，上述信号处理装置也可以设置在其它位置。本发明实施例并不局限上述信号处理装置的具体放置位置，上述信号处理装置的任何放置方式都在本发明实施例的保护范围中。

本领域技术人员应能理解，图1仅为简明起见而示出的各类部件的数量可能小于一个实际装置中的数量，但这种省略无疑是以不会影响对发明实施例进行清楚、充分的公开为前提的。

本领域技术人员应能理解，上述所举的根据积水信息决定调用本发明装置仅为更好地说明本发明实施例的技术方案，而非对本发明实施例作出的限定。任何根据用户属性来决定调用装置的方法，均包含在本发明实施例的范围内。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动排水箅子，其特征在于，包括：箅子本体、箅子座、顶起机构和控制机构；

所述的箅子本体与箅子座通过箅子销轴翻转连接；

顶起机构设置于箅子销轴相对于箅子本体的另一侧，所述的控制机构与所述顶起机构电路连接，所述顶起机构用于根据所述控制机构的指令控制所述箅子本体弹起或落下一定的角度，所述顶起机构还具有可压缩性，根据外部压力自动压下和弹起；

控制机构包括雨量检测装置，所述的控制机构根据雨量检测装置传输的雨水水流压力，自动控制所述顶起机构的启闭。

2.根据权利要求1所述的箅子，其特征在于，所述的顶起机构包括气缸、活塞杆连接头、连杆、销子、销子座、二位三通电磁阀、储气罐和气缸连接板；

所述销子座设置于箅子本体上通过螺钉连接，销子座的下端头设置有销孔，用于通过所述销子固定将连杆与箅子连接，所述连杆的另一侧与所述活塞杆连接头的上端转动连接；活塞杆连接头通过螺纹连接在所述气缸上，气缸的上端头通过螺钉固定在所述气缸连接板的下板上，气缸连接板的上板固定在所述箅子座上；

所述气缸的进气口和出气口分别与所述二位三通电磁阀通过管路连接，所述二位三通电磁阀的进气口与所述储气罐相连，用于通过所述储气罐给所述顶起机构提供压力，所述储气罐安装在雨水井的内壁上。

3.根据权利要求1所述的箅子，其特征在于，所述的一定的角度为10°～30°。

4.根据权利要求2所述的箅子，其特征在于，所述的气缸连接板为乙字形板，所述的二位三通电磁阀的进气口与所述储气罐之间还设置有减压阀。

5.根据权利要求1所述的箅子，其特征在于，所述的控制机构还包括压力传感器和电控箱；

所述压力传感器与所述电控箱电路连接，所述压力传感器还与所述顶起机构连接，用于记录所述顶起机构中存储的压力并将其传输至所述电控箱；

所述电控箱安装在雨水井的内壁上，所述电控箱以单片机板卡为核心，扩充GPRS模块，GPRS模块的接收天线通过电控箱壳体并与所述箅子座联通，所述电控箱与控制中心无线通信连接，用于收发短信指令，并且用于控制所述顶起机构的通断电。

6.根据权利要求5所述的箅子，其特征在于，所述的电控箱具有IO口，电控箱与二位三通电磁阀的电磁铁电路连接，通过继电器控制所述顶起机构的通电或断电。

7.根据权利要求5所述的箅子，其特征在于，所述的电控箱用电池供电，电控箱外壳密闭。

8.根据权利要求1所述的箅子，其特征在于，所述的雨量检测装置包括筛子和安装在筛子内部的压力传感器，筛子两侧及底部有若干小孔，筛子顶部边缘通过螺钉固定在筛子连接板上，筛子连接板为乙形板，筛子连接板另一端固定在箅子座上。

9.一种应用上述权利要求1-8任一项所述箅子的自动排水方法，其特征在于，包括：

下雨时，控制机构根据雨量检测装置检测的筛子底部雨水水流的压力自动控制顶起机构，当压力在一段时间内持续高于预定的值时，控制开启所述顶起机构，所述顶起机构将所述箅子本体沿顶起机构的一侧顶起一定角度，使雨水流入；

雨停时，控制机构根据雨量检测装置检测的压力在一段时间内低于预定的值时，关闭所述顶起机构，所述箅子本体恢复到初始状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，方法还包括：

下雨时，通过无线通信网络控制控制机构，开启顶起机构，所述顶起机构将所述箅子本体的一侧顶起一定角度，使雨水流入；

雨停时，通过无线网络控制所述控制机构，关闭所述顶起机构，所述箅子本体恢复到初始状态。

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