CN111579027A - 一种电缆隧道环境水位监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆隧道环境水位监控系统，包括设置在电缆隧道中用于显示同一立面水位情况的警示灯，通过警示灯开启和关闭的数量反馈电缆隧道水位变化；电缆隧道中设置有竖直导向杆，竖直导向杆上滑动安装有随水位变化起伏的浮力块，浮力块的上端安装有套装在竖直导向杆上的浮力套筒，浮力套筒的外侧壁被竖直划分成若干调节区，每个调节区上均设置有第一触发件，若干第一触发件等间距分布在对应调节区的不同水平高度上；若干警示灯的开关拉绳均连接有第二触发件，第一触发件通过上下波动对应的第二触发件实现警示灯的开启和关闭，本发明可便于隧道的运维人员及时了解隧道的水位变化信息，以便制定更加合理的排水计划，提高水位监控的效率。

Description

一种电缆隧道环境水位监控系统

技术领域

本发明涉及水位监测装置技术领域，具体涉及一种电缆隧道环境水位监控系统。

背景技术

电缆隧道是指用于容纳大量敷设在电缆支架上的电缆的走廊或隧道式构筑物。电缆隧道除了让隧道能更好地保护电缆，还能够使人们对电缆的检查和维修都很方便。

对于电缆隧道中的水位监测，是隧道管理工作者的日常工作内容之一。变电站电缆隧道积水虽不致在短时间内造成电缆外皮绝缘损坏，但是电缆长时间处于水环境的受潮环境中，将严重降低安装在电缆隧道中电缆的使用寿命。常见做法是：工作人员定期对电缆隧道中的水位进行监测，并且根据水位的具体情况，沿着电缆隧道的排水沟组织排水。为了提高水位监测的效率，会借助水位监测器件，自动对水位进行监测，然后以报警器示警。

但是采用上述的水位监测装置存在以下缺陷：

(1)常见的水位监测设备，在水位超过预警水位值时，就会预警，但是不便于电缆隧道的维护人员进一步了解隧道水位的变化情况，装置不具有梯度化的水位监测的功能，以便维护人员可以根据水位的上涨情况，实施梯度差异化的排水计划，如采用恒定排水的方式，在水位大时难以及时排出积水，水位小，又造成能源的浪费；

(2)隧道由于空间狭小，在积水较多的情况下，维护人员不便于伸入隧道内部进一步了解排水情况，得到的信息有限，如不能第一时间了解水流的速度和流向，这些都增加了维护人员的工作负担。

发明内容

为此，本发明提供一种电缆隧道环境水位监控系统，以解决现有技术中的上述缺陷。

一种电缆隧道环境水位监控系统，包括设置在电缆隧道中用于显示同一立面水位情况的警示灯，通过警示灯开启和关闭的数量反馈电缆隧道水位变化；所述电缆隧道中设置有竖直导向杆，所述竖直导向杆上滑动安装有随水位变化起伏的浮力块，所述浮力块的上端安装有套装在竖直导向杆上的浮力套筒，所述浮力套筒的外侧壁被竖直划分成若干调节区，每个所述调节区上均设置有第一触发件，若干所述第一触发件等间距分布在对应调节区的不同水平高度上；若干所述警示灯的开关拉绳均连接有第二触发件，所述第一触发件通过上下波动对应的所述第二触发件实现警示灯的开启和关闭。

优选的，所述第一触发件为设置在不同所述调节区上的齿条；所述第二触发件包括设置在若干调节区一侧的可与所述齿条相互啮合的不完整齿轮，不完整齿轮具有卡齿的一端正对所述浮力套筒，并且在不完整齿轮的一侧色设置有复位不完整齿轮转轴的第二复位弹簧，所述不完整齿轮远离不完整齿轮锯齿的一侧的圆周上设置有拨块，不完整齿轮的一侧设置有与警示灯开关拉绳连接的拉绳组件，当所述拨块从下至上拨动所述拉绳组件时警示灯亮起，当所述拨块从上至下拨动所述拉绳组件时，所述警示灯关闭。

优选的，所述竖直导向杆的外侧壁设置有滚珠槽，所述滚珠槽的内部竖向放置有若干滚珠，所述浮力套筒的内侧壁设置有与滚珠槽表面接触的导向槽。

优选的，所述拉绳组件包括安装座，所述安装座上安装有防护壳体，所述不完整齿轮也转动安装在所述安装座上，所述安装座上转动安装有转轴，位于防护壳体内部的转轴上设置有摆动板，防护壳体的内部设置有对所述摆动板进行双向复位的第一复位弹簧，转轴上还固定安装有摆动臂，所述摆动臂的一端可与所述拨块相互接触，所述摆动臂的另一端设置有穿线孔，所述开关拉绳系在穿线孔上，所述摆动臂摆动幅度的对称轴线上设置有万向导线轮，所述开关拉绳缠绕在所述万向导线轮上。

优选的，所述竖直导向杆的内部还穿设有转动杆，所述转动杆的顶端高于所述竖直导向杆的顶端，并且转动杆的顶端安装有警示板，所述警示板的两面具有不同的图标；所述转动杆底端延伸至竖直导向杆的下方，转动杆底端侧壁套装有一圈螺旋桨叶，且竖直导向杆安装在电缆隧道的偏离轴线的位置上。

优选的，所述竖直导向杆上设置有若干牵引轮，所述开关拉绳分别穿过对应的所述牵引轮。

优选的，所述不完整齿轮、浮力套筒以及浮力块均采用塑料材质。

优选的，所述浮力块为球形结构，浮力块的内部填充有泡沫材质。

优选的，所述不完整齿轮对应的圆心角度数为120°～150°。

本发明具有如下优点：

(1)本发明在隧道中的竖直导向杆上滑动安装了随水位变化起伏的浮力块，并在浮力块的上端安装了套装在竖直导向杆上的浮力套筒，浮力套筒的外侧壁被竖直划分成若干调节区，每个所述调节区上均设置有第一触发件，若干所述第一触发件等间距分布在对应调节区的不同水平高度上；若干所述警示灯的开关拉绳均连接有第二触发件，所述第一触发件通过上下波动对应的所述第二触发件实现警示灯的开启和关闭，即水位上涨时，第一触发件在浮力作用下，上升至一定高度后与对应的第二触发件接触，启动警示灯，通过了解若干警示灯的亮起数量可了解水位位于何种梯度阶段，从而采用对应的排水计划；当水位下降时，第一触发件在下降的过程中会再次接触第二触发件，关闭对应的警示灯，电缆隧道的运维人员，可以通过此装置及时的了解隧道中的水位起伏的变化状况，提高水位的检测效率；

(2)本发明通过观察被水流冲击的螺旋桨叶带动的警示板旋转情况，收集更多关于积水流向和积水的流速度等水位信息，减轻维护人员的对电缆隧道水位监测的负担。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的浮力块和浮力套筒的结构示意图；

图3为本发明的竖直导向杆和浮力套筒的剖面结构示意图；

图4为本发明浮力套筒上升过程中不完整齿轮和齿条啮合时摆动臂的位置示意图；

图5为本发明浮力套筒上升过程中不完整齿轮和齿条不啮合时摆动臂及不完整齿轮复位时的位置示意图；

图6为本发明浮力套筒下降过程中不完整齿轮和齿条啮合时摆动臂的位置示意图；

图7为本发明浮力套筒下降过程中不完整齿轮和齿条不啮合时摆动臂及不完整齿轮复位后的位置示意图。

图中：

3-竖直导向杆；4-浮力块；5-浮力套筒；6-调节区；7-开关拉绳；8-齿条；9-滚珠槽；10-滚珠；11-导向槽；12-不完整齿轮；121-第二复位弹簧；13-拨块；14-开关组件；15-牵引轮；16-转动杆；17-警示板；18-螺旋桨叶；19-固定支架；

141-安装座；142-防护壳体；143-转轴；144-摆动板；145-第一复位弹簧；146-摆动臂；147-穿线孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明提供了一种电缆隧道环境水位监控系统，其可以明确何时水面接触或者淹没电缆，以及随时了解水位的上涨和排水情况，以便第一时间采取具体的措施。

该监控系统包括设置在电缆隧道中用于显示同一立面水位情况的警示灯。主要是通过警示灯开启和关闭的数量反馈电缆隧道水位变化。当亮起的警示灯的数量增加时，说明水位上涨，需要及时对电缆隧道进行排水；当亮起的警示灯的数量减少时，说明电缆隧道处于排水的状态。

实现警示灯亮起和闭合的装置具体如下：

所述电缆隧道中设置有竖直导向杆3，所述竖直导向杆3上滑动安装有随水位变化起伏的浮力块4，所述浮力块4的上端安装有套装在竖直导向杆3上的浮力套筒5。竖直导向杆3可为浮力块4以及浮力套筒5的升降提供导向。

为了避免浮力块4在升降的过程中发生旋转，所述竖直导向杆3的外侧壁设置有滚珠槽9，所述滚珠槽9的内部竖向放置有若干滚珠10，所述浮力套筒5的内侧壁设置有与滚珠槽9表面接触的导向槽11。

由于滚珠槽9对若干滚珠10的侧向限制，以及滚珠10对导向槽11的侧方进行限位，浮力套筒5只能沿着竖直导向杆3竖直方向进行升降，避免轴向发生旋转。

所述浮力套筒5的外侧壁被竖直划分成若干调节区6，每个所述调节区6上均设置有第一触发件，若干所述第一触发件等间距分布在对应调节区6的不同水平高度上。本发明实施例中调节区6的数量为三个。

若干所述警示灯的开关拉绳7均连接有第二触发件，所述第一触发件通过上下波动对应的所述第二触发件实现警示灯的开启和关闭。具体的：

所述第一触发件为设置在不同所述调节区6上的齿条8；所述第二触发件包括设置在若干调节区6一侧的可与所述齿条8相互啮合的不完整齿轮12，不完整齿轮12具有卡齿的一端正对所述浮力套筒5，并且在不完整齿轮12的一侧色设置有复位不完整齿轮12转轴的第二复位弹簧121，所述不完整齿轮12远离不完整齿轮12锯齿的一侧的圆周上设置有拨块13，不完整齿轮12的一侧设置有与警示灯开关拉绳7连接的拉绳组件14，当所述拨块13从下至上拨动所述拉绳组件14时警示灯亮起，当所述拨块13从上至下拨动所述拉绳组件14时，所述警示灯关闭。

所述拉绳组件14包括安装座141，所述安装座141上安装有防护壳体142，所述不完整齿轮12也转动安装在所述安装座141上，所述安装座141上转动安装有转轴143，位于防护壳体142内部的转轴143上设置有摆动板144，防护壳体142的内部设置有对所述摆动板144进行双向复位的第一复位弹簧145，转轴143上还固定安装有摆动臂146，所述摆动臂146的一端可与所述拨块13相互接触，所述摆动臂146的另一端设置有穿线孔147，所述开关拉绳7系在穿线孔147上。

所述竖直导向杆3上设置有若干牵引轮15，所述开关拉绳7分别穿过对应的所述牵引轮15。牵引轮15可以为开关拉绳7的引线方向提供导向。

所述不完整齿轮12、浮力套筒5以及浮力块4均采用塑料材质。塑料材质具有质轻的效果，并且在水中不易腐蚀。

所述浮力块4为球形结构，浮力块4的内部填充有泡沫材质。可提高浮力块4的浮力。

所述不完整齿轮12对应的圆心角度数为120°～150°，使摆动臂146具有一定的摆动幅度，从而保证开关拉绳7再被拉伸时，可以具有一定的位移幅度。

所述竖直导向杆3的内部还穿设有转动杆16，所述转动杆16的顶端高于所述竖直导向杆3的顶端，并且转动杆16的顶端安装有警示板17，所述警示板17的两面具有不同的图标；所述转动杆16底端延伸至竖直导向杆3的下方，转动杆16底端侧壁套装有一圈螺旋桨叶18，且竖直导向杆3安装在电缆隧道的偏离轴线的位置上。

本发明装置的工作原理是：

安装：将本发明装置通过固定支架19安装在电缆隧道中，并且竖直导向杆3的底部悬空设置，将浮力块4连同上方的浮力套筒5套装在竖直导向杆3上，本发明实施例中，将三个第二触发件安装在浮力套筒5的侧壁位置，三个第二触发件分别通过开关拉绳7连接着警示灯。需要说明的是警示灯可以通过拉扯开关拉绳7实现开启和关闭。拉一次开关拉绳7警示灯开启，再拉一次开关拉绳7，警示灯关闭。

工作过程：当电缆隧道中水位线上升时，将浮力块4托起，安装在浮力块4上方的浮力套筒5也被托起，当浮力套筒5上位于最上方侧壁的齿条8接触到不完整齿轮12时候，将驱动不完整齿轮12发生旋转，不完整齿轮12旋转的过程中，不完整齿轮12上的拨块13将向下运动，拨块13下压摆动臂146的一端，使摆动臂146的另一端偏离了初始位置，使摆动臂146上连接的开关拉绳7被拉伸一次，之后齿条8与不完整齿轮12不再接触时，在第一复位弹簧145的弹力作用下，摆动板144将复位至初始位置，即摆动臂146恢复至初始的状态；在第二复位弹簧121的弹力作用下，不完整齿轮12将具有卡齿的侧壁旋转至靠近浮力套筒5侧壁的一端，便于之后浮力套筒5下降时，其上的齿条8与不完整齿轮12再次啮合；

在上述的过程中，被拉伸的开关拉绳7连接的警示灯亮起，提醒电缆隧道的维护人员，水位漫过一定高度的水位线；

随着电缆隧道中水位的升高，其他的警示灯在相同的原理下，也会逐个亮起，维护者仅需要观察电缆隧道沿线警示灯的亮灯数目，就可以在不下隧道的情况下，了解水位的信息，以便及时作出相应的排水举动；

当电缆隧道中的水位逐渐下降，浮力块4连同其上的浮力套筒5将缓慢下沉，浮力套筒5侧壁的齿条8将与复位后的不完整齿轮12相互啮合，不完整齿轮12上安装的拨块13将向上运动，拨块13从下端上挑摆动臂146的一端，使摆动臂146的另一端偏离了初始位置，摆动臂146上连接的开关拉绳7再次被拉伸一次，对应的警示灯关闭。随意在整个水位上涨和下降的过程中，维护人员可以通过观察各段警示灯的亮起情况及时了解电缆隧道中的水位情况，提高水位排查的效率。

并且，由于竖直导向杆3安装在电缆隧道的偏离轴线的位置上。因此在排水或者涨水的时候，电缆隧道中形成的水流将在转动杆16的螺旋桨叶18两侧形成不同的水压，使螺旋桨叶18带动转动杆16旋转，转动杆16上方的警示板17也会发生旋转，通过观察警示板17旋转的速度可以了解水流上涨或排放的速度，通过观察警示板17上的图标，可以大致判断水流的流向，从而为隧道的维护人员提供更多有效地信息。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种电缆隧道环境水位监控系统，包括设置在电缆隧道中用于显示同一立面水位情况的警示灯，其特征在于：通过警示灯开启和关闭的数量反馈电缆隧道水位变化；所述电缆隧道中设置有竖直导向杆(3)，所述竖直导向杆(3)上滑动安装有随水位变化起伏的浮力块(4)，所述浮力块(4)的上端安装有套装在竖直导向杆(3)上的浮力套筒(5)，所述浮力套筒(5)的外侧壁被竖直划分成若干调节区(6)，每个所述调节区(6)上均设置有第一触发件，若干所述第一触发件等间距分布在对应调节区(6)的不同水平高度上；若干所述警示灯的开关拉绳(7)均连接有第二触发件，所述第一触发件通过上下波动对应的所述第二触发件实现警示灯的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述第一触发件为设置在不同所述调节区(6)上的齿条(8)，所述第二触发件包括设置在若干调节区(6)一侧的可与所述齿条(8)相互啮合的不完整齿轮(12)，不完整齿轮(12)具有卡齿的一端正对所述浮力套筒(5)，并且在不完整齿轮(12)的一侧色设置有复位不完整齿轮(12)转轴的第二复位弹簧(121)，所述不完整齿轮(12)远离不完整齿轮(12)锯齿的一侧的圆周上设置有拨块(13)，不完整齿轮(12)的一侧设置有与警示灯开关拉绳(7)连接的拉绳组件(14)，当所述拨块(13)从下至上拨动所述拉绳组件(14)时警示灯亮起，当所述拨块(13)从上至下拨动所述拉绳组件(14)时，所述警示灯关闭。

3.根据权利要求1所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述竖直导向杆(3)的外侧壁设置有滚珠槽(9)，所述滚珠槽(9)的内部竖向放置有若干滚珠(10)，所述浮力套筒(5)的内侧壁设置有与滚珠槽(9)表面接触的导向槽(11)。

4.根据权利要求2所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述拉绳组件(14)包括安装座(141)，所述安装座(141)上安装有防护壳体(142)，所述不完整齿轮(12)也转动安装在所述安装座(141)上，所述安装座(141)上转动安装有转轴(143)，位于防护壳体(142)内部的转轴(143)上设置有摆动板(144)，防护壳体(142)的内部设置有对所述摆动板(144)进行双向复位的第一复位弹簧(145)，转轴(143)上还固定安装有摆动臂(146)，所述摆动臂(146)的一端可与所述拨块(13)相互接触，所述摆动臂(146)的另一端设置有穿线孔(147)，所述开关拉绳(7)系在穿线孔(147)上。

5.根据权利要求1所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述竖直导向杆(3)的内部还穿设有转动杆(16)，所述转动杆(16)的顶端高于所述竖直导向杆(3)的顶端，并且转动杆(16)的顶端安装有警示板(17)，所述警示板(17)的两面具有不同的图标；所述转动杆(16)底端延伸至竖直导向杆(3)的下方，转动杆(16)底端侧壁套装有一圈螺旋桨叶(18)，且竖直导向杆(3)安装在电缆隧道的偏离轴线的位置上。

6.根据权利要求1所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述竖直导向杆(3)上设置有若干牵引轮(15)，所述开关拉绳(7)分别穿过对应的所述牵引轮(15)。

7.根据权利要求2所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述不完整齿轮(12)、浮力套筒(5)以及浮力块(4)均采用塑料材质。

8.根据权利要求1所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述浮力块(4)为球形结构，浮力块(4)的内部填充有泡沫材质。

9.根据权利要求2所述的一种电缆隧道环境水位监控系统，其特征在于：所述不完整齿轮(12)对应的圆心角度数为120°～150°。

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