发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智慧海绵城市的智能防内涝分洪系统装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于智慧海绵城市的智能防内涝分洪系统装置,包括进水管和排水管,所述排水管的外侧分别设置有两个进水管,还包括:防堵塞机构、第一分流机构、排水管、除污机构、U型管、第二分流机构和固定网管;
所述进水管的顶部安装有固定网管,所述进水管的顶部一体连接有第二安装板,所述固定网管的底部一体连接有第一安装板,所述第一安装板和第二安装板的顶部均等距开设有竖直方向的螺丝孔,且第一安装板和第二安装板之间通过固定螺栓固定连接,所述固定网管的顶部固定连接有固定盖,且固定网管和进水管内部的连通腔内设置有防堵塞机构;
所述进水管的外侧均连接有防堵分支管,且防堵分支管内位于进水管的外部设置有第一分流机构,所述防堵分支管的端部与排水管连接,所述排水管的一端设置有第二出水口,且排水管的另一端设置有用于除去排水管内部水流中污泥的除污机构,所述除污机构的端部设置有第一出水口,所述排水管位于除污机构一端的外侧连接有U型管,且U型管的端部与第一出水口连接,所述第二出水口的端部固定连接有固定管,且固定管的外侧连接有出水管;
所述固定盖的顶部设置有锥形槽,且锥形槽内安装有太阳能膜,所述固定盖的顶部中心开设有进水口,所述固定盖内安装有蓄电池,所述固定盖位于固定网管内部的一侧通过轴承转动连接有支撑筒,且支撑筒的内部为中空设置,所述进水口与支撑筒内部连通,所述支撑筒的外侧等距安装有刷杆,且支撑筒外侧位于刷杆的外部等距设置有喷水口;
所述支撑筒的底部通过连接杆连接有固定杆,且固定杆的外侧安装有扇叶,所述固定杆的低端固定有清洁刷,所述进水管内设置有滤水板,所述清洁刷与滤水板的表面接触,所述第一安装板位于进水管内部的一段对称固定有立杆,且立杆的端部与滤水板固定。
优选的,所述第一分流机构和第二分流机构均包括U型架、滑杆、封堵板、支撑弹簧和密封垫,所述进水管外侧位于防堵分支管内部及排水管外侧位于U型管内均开设有连通口,所述进水管及排水管外侧位于连通口外部对称固定有U型架,且U型架的表面开设有连通孔,所述U型架的连通孔内滑动连接有滑杆,所述滑杆的一端固定有限位板,且滑杆的另一端固定有封堵板,所述封堵板配合连接在连通口外部,所述滑杆外侧位于U型架和封堵板之间套设有支撑弹簧,且支撑弹簧的两端分别与封堵板及U型架固定连接,所述封堵板位于连通口的一侧设置有密封垫,且密封垫贴合连接在连通口的外部。
优选的,所述除污机构包括储污槽、安装盖、进水端、第一出水口、第一过滤网板、隔板、第二过滤网板、齿圈和排污口,所述储污槽的顶部固定安装有安装盖,所述储污槽的对应两侧壁的顶端分别设置有进水端和出水端,所述进水端与排水管的端部固定连接,所述安装盖位于储污槽内部的一侧固定有隔板,且隔板的高度小于储污槽的高度,所述隔板一侧壁及储污槽的一侧内壁均固定安装有第一过滤网板,且隔板及储污槽一侧内壁的第一过滤网板之间交错设置,所述第一过滤网板的端部向下倾斜设置,所述第一过滤网板位于进水端的下方。
优选的,所述隔板的另一侧与储污槽的另一侧内壁之间固定安装有第二过滤网板,且第二过滤网板水平设置,所述第二过滤网板位于储污槽出水端的下方,且第二过滤网板表面网孔的直径小于第一过滤网板表面网孔的直径,所述第一过滤网板和第二过滤网板均有耐腐蚀材料制成,所述排水管位于储污槽的一端及第一出水口位于储污槽的一端均安装有第一控制阀。
优选的,所述储污槽的低端设置有排污口,且排污口的外侧安装有第二控制阀,所述储污槽内部的底部成坡形结构,且储污槽内壁的底部位于排污口一端的高度低于储污槽位于进水端一端的高度。
优选的,所述支撑筒的顶部伸入固定盖内部,且支撑筒的顶部通过轴承转动连接在固定盖内,所述支撑筒的外侧安装有齿圈,所述固定盖内固定安装有驱动电机,且驱动电机的输出轴端部固定有主动齿轮,所述主动齿轮与齿圈啮合连接。
优选的,所述固定管与排水管垂直设置,所述固定管内部位于出水管的端部设置有悬浮块,所述悬浮块配合滑动连接在固定管内部,所述固定管内壁的顶部固定连接有复位弹簧,且复位弹簧的端部与悬浮块之间固定连接。
优选的,所述固定管的对应两内壁均开设有限位槽,所述悬浮块的外侧对称设置有限位块,且限位块配合滑动连接在固定管内的限位槽内部,所述悬浮块通过设置在其上的限位块滑动连接在固定管内,所述悬浮块外侧的限位块端部均安装有滚珠,所述固定管内的限位槽内壁均设置有滚动槽,所述悬浮块外侧限位块端部的滚珠滚动连接在滚动槽内。
本发明还提供一种基于智慧海绵城市的智能防内涝分洪方法,基于智慧海绵城市的智能防内涝分洪系统装置,包括如下步骤:
步骤一:当城市无内涝情况,而处于正常雨量时,城市雨水通过固定网管进入进水管内部,然后通过进水管内部的滤水板进入排水管内部,进入排水管内部的水进入储污槽内部,通过倾斜状态设置的第一过滤网板和第二过滤网板能够对水的冲击力进行一定程度的缓冲,通过第一过滤网板和第二过滤网板进行两次过滤,使污物掉落至储污槽内部。
步骤二:当处于城市内涝时,水一部分通过固定网管进入进水管内部,另一部分通过进水口进入支撑筒内,将固定杆顶端的外侧设置有连接杆,将连接杆的端部与支撑筒固定,使固定杆固定在支撑筒底部,处于城市内涝时,水急速通过进水口进入进水管内部,水的冲击下使固定杆外侧的扇叶转动,带动固定杆和支撑筒一定程度的转动,支撑筒转动使其上的刷杆围绕其转动,刷杆对固定网管的内壁不断刷洗,使固定网管上的污物刷掉。
步骤三:当城市内涝不严重时,可以通过电力系统控制驱动电机工作,使支撑筒和固定杆转动,进水管内部的水因水压较大,水压顶起封堵板,使支撑弹簧处于压缩的状态,此时封堵板与连通口分离,进水管内部的水通过连通口进入防堵分支管内部,然后通过防堵分支管进入排水管内部。
步骤四:排水管内部水压大时,排水管内部的水除了通入储污槽的一部分外,一部分顶起U型管内的封堵板进入U型管内部,再通过U型管置于第一出水口内部,还有大量的水进入储污槽内,最后通过第一出水口排出,排污口的设置便于使储污槽内部的污物排出。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过防堵塞机构便于对滤水板及固定网管的清洁,避免了固定网管及滤水板的堵塞,通过第一分流机构的设置能够在滤水板处水压过大时使水通过防堵分支管流出,通过防堵分支管流至排水管内部,起到较好的分洪效果,同样,通过第二分流机构的设置能够在排水管第一出水口处水压过大时通过U型管流出至第一出水口处排出,实现多级分洪,达到较好的防内涝效果,同时通过排水管上设置的通过储污槽的设置便于储存水中过滤掉的污物,在排水管内部的是排出前,使排水管内部的水通过进水端进入储污槽内部,通过储污槽内部的第一过滤网板和第二过滤网板进行处理过滤,使过滤后的水通过第一出水口排出,避免了水中的污物造成管道的堵塞。
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,本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1、图2和图7,本发明提供一种技术方案:一种基于智慧海绵城市的智能防内涝分洪系统装置,包括进水管1和排水管5,所述排水管5的外侧分别设置有两个进水管1,还包括:防堵塞机构3、第一分流机构4、排水管5、除污机构7、U型管8、第二分流机构9和固定网管10;
请参阅图2和图7,所述进水管1的顶部安装有固定网管10,所述进水管1的顶部一体连接有第二安装板24,所述固定网管10的底部一体连接有第一安装板23,所述第一安装板23和第二安装板24的顶部均等距开设有竖直方向的螺丝孔,且第一安装板23和第二安装板24之间通过固定螺栓固定连接,所述固定网管10的顶部固定连接有固定盖11,且固定网管10和进水管1内部的连通腔内设置有防堵塞机构3;
通过防堵塞机构3便于对滤水板25及固定网管10的清洁,避免了固定网管10及滤水板25的堵塞;
请参阅图1、图3和图6,所述进水管1的外侧均连接有防堵分支管2,且防堵分支管2内位于进水管1的外部设置有第一分流机构4,所述防堵分支管2的端部与排水管5连接,所述排水管5的一端设置有第二出水口6,且排水管5的另一端设置有用于除去排水管5内部水流中污泥的除污机构7,所述除污机构7的端部设置有第一出水口42,所述排水管5位于除污机构7一端的外侧连接有U型管8,且U型管8的端部与第一出水口42连接,所述第二出水口6的端部固定连接有固定管35,且固定管35的外侧连接有出水管36,便于水的分洪;
请参阅图3,所述固定盖11的顶部设置有锥形槽,且锥形槽内安装有太阳能膜12,所述固定盖11的顶部中心开设有进水口13,所述固定盖11内安装有蓄电池16,所述固定盖11位于固定网管10内部的一侧通过轴承转动连接有支撑筒14,且支撑筒14的内部为中空设置,所述进水口13与支撑筒14内部连通,所述支撑筒14的外侧等距安装有刷杆15,且支撑筒14外侧位于刷杆15的外部等距设置有喷水口20;
请参阅图3,所述支撑筒14的底部通过连接杆连接有固定杆21,且固定杆21的外侧安装有扇叶22,所述固定杆21的低端固定有清洁刷27,所述进水管1内设置有滤水板25,所述清洁刷27与滤水板25的表面接触,所述第一安装板23位于进水管1内部的一段对称固定有立杆26,且立杆26的端部与滤水板25固定,;
其中,通过将滤水板25与固定网管10上的第一安装板23固定,在将固定网管10拆卸下处理过程中也能够直接将滤水板25拆卸下来,便于集中清洁;
需要说明的是,当处于城市内涝时,水一部分通过固定网管10进入进水管1内部,另一部分通过进水口13进入支撑筒14内,将固定杆21顶端的外侧设置有连接杆,将连接杆的端部与支撑筒14固定,使固定杆21固定在支撑筒14底部,处于城市内涝时,水急速通过进水口13进入进水管1内部,水的冲击下使固定杆21外侧的扇叶22转动,带动固定杆21和支撑筒14一定程度的转动,支撑筒14转动使其上的刷杆15围绕其转动,刷杆15对固定网管10的内壁不断刷洗,使固定网管10上的污物刷掉,避免了固定网管10的堵塞,同时固定杆21转动带动其端部的清洁刷27转动不断对滤水板25表面进行刷洗,保证了滤水板25的滤水效果。
请参阅图2、图3,所述第一分流机构4和第二分流机构9均包括U型架29、滑杆30、封堵板31、支撑弹簧32和密封垫33,所述进水管1外侧位于防堵分支管2内部及排水管5外侧位于U型管8内均开设有连通口28,所述进水管1及排水管5外侧位于连通口28外部对称固定有U型架29,且U型架29的表面开设有连通孔,所述U型架29的连通孔内滑动连接有滑杆30,所述滑杆30的一端固定有限位板,且滑杆30的另一端固定有封堵板31,所述封堵板31配合连接在连通口28外部,所述滑杆30外侧位于U型架29和封堵板31之间套设有支撑弹簧32,且支撑弹簧32的两端分别与封堵板31及U型架29固定连接,所述封堵板31位于连通口28的一侧设置有密封垫33,且密封垫33贴合连接在连通口28的外部;
其中,通过第一分流机构4的设置能够在滤水板25处水压过大时使水通过防堵分支管2流出,通过防堵分支管2流至排水管5内部,起到较好的分洪效果,同样,通过第二分流机构9的设置能够在排水管5第一出水口42处水压过大时通过U型管8流出至第一出水口42处排出,实现多级分洪,达到较好的防内涝效果;
需要说明的是,在实际使用时,当城市无内涝情况,而处于正常雨量时,城市雨水通过固定网管10进入进水管1内部,然后通过进水管1内部的滤水板25进入排水管5内部,当处于城市内涝情况时,雨水通过固定网管10进入进水管1内,进水管1内部的水因水压较大,水压顶起封堵板31,使支撑弹簧32处于压缩的状态,此时封堵板31与连通口28分离,进水管1内部的水通过连通口28进入防堵分支管2内部,然后通过防堵分支管2进入排水管5内部,同样,排水管5内部水压大时,排水管5内部的水除了通入储污槽39的一部分外,另外一部分顶起U型管8内的封堵板31进入U型管8内部,再通过U型管8置于第一出水口42内部,从而实现分洪效果。
请参阅图5,所述除污机构7包括储污槽39、安装盖40、进水端41、第一出水口42、第一过滤网板43、隔板44、第二过滤网板45、齿圈46和排污口17,所述储污槽39的顶部固定安装有安装盖40,所述储污槽39的对应两侧壁的顶端分别设置有进水端41和出水端,所述进水端41与排水管5的端部固定连接;
通过储污槽39的设置便于储存水中过滤掉的污物,在排水管5内部的是排出前,使排水管5内部的水通过进水端41进入储污槽39内部,通过储污槽39内部的第一过滤网板43和第二过滤网板45进行处理过滤,使过滤后的水通过第一出水口42排出,避免了水中的污物造成管道的堵塞;
请参阅图5,所述安装盖40位于储污槽39内部的一侧固定有隔板44,且隔板44的高度小于储污槽39的高度,所述隔板44一侧壁及储污槽39的一侧内壁均固定安装有第一过滤网板43,且隔板44及储污槽39一侧内壁的第一过滤网板43之间交错设置,所述第一过滤网板43的端部向下倾斜设置,所述第一过滤网板43位于进水端41的下方;
通过设置了多个第一过滤网板43,并将第一过滤网板43的端部设置成向下倾斜的状态,通过进水端41将水进入储污槽39内部,倾斜状态设置的第一过滤网板43和第二过滤网板45能够对水的冲击力进行一定程度的缓冲,避免因水的冲击力过大造成对第一过滤网板43的损坏。
请参阅图5,所述隔板44的另一侧与储污槽39的另一侧内壁之间固定安装有第二过滤网板45,且第二过滤网板45水平设置,所述第二过滤网板45位于储污槽39出水端的下方,且第二过滤网板45表面网孔的直径小于第一过滤网板43表面网孔的直径,所述第一过滤网板43和第二过滤网板45均有耐腐蚀材料制成,所述排水管5位于储污槽39的一端及第一出水口42位于储污槽39的一端均安装有第一控制阀34;
需要说明的是,通过设置了第二过滤网板45,便于对水的再次过滤,水过滤掉污物掉落至储污槽39内壁的底部,去除杂物的水则通过第一出水口42排出,方便了对管道中水中污泥的处理,避免了污泥对管道造成堵塞,通过将第二过滤网板45表面网孔的直径大于第一过滤网板43表面网孔的直径,便于对污物的逐级过滤,避污物一次性过滤过多导致第一过滤网板43损坏的情况。
请参阅图1,所述储污槽39的低端设置有排污口17,且排污口17的外侧安装有第二控制阀,所述储污槽39内部的底部成坡形结构,且储污槽39内壁的底部位于排污口17一端的高度低于储污槽39位于进水端41一端的高度;
其中,通过排污口17的设置便于使储污槽39内部的污物排出,通过将储污槽39内壁的底部设置成坡形的结构,在打开排污口17后,能够使储污槽39内部的污物快速的通过排污口17排出,从而方便了对储污槽39内部的污物的排出,使储污槽39持续对污水中的污泥的去除,避免了污水中污泥过量造成对管道的堵塞。
请参阅图3,所述支撑筒14的顶部伸入固定盖11内部,且支撑筒14的顶部通过轴承转动连接在固定盖11内,所述支撑筒14的外侧安装有齿圈46,所述固定盖11内固定安装有驱动电机19,且驱动电机19的输出轴端部固定有主动齿轮18,所述主动齿轮18与齿圈46啮合连接;
其中,通过在固定盖11的顶部设置了太阳能膜12,在处于晴朗天气时,太阳能膜12充分的接收太阳能,并将太阳能转化为电能存储在蓄电池16内部备用,当发生城市内涝时,通过设置的电力控制系统控制驱动电机19工作使主动齿轮18转动,通过主动齿轮18与齿圈46的啮合连接实现支撑筒14的转动,支撑筒14转动下带动其上的刷杆15转动,刷杆15不断地对固定网管10内壁进行刷洗清洁,从而实现对固定网管10的刷洗,避免了固定网管10表面的网孔出现堵塞的情况。
请参阅图1、图4和图6,所述固定管35与排水管5垂直设置,所述固定管35内部位于出水管36的端部设置有悬浮块37,所述悬浮块37配合滑动连接在固定管35内部,所述固定管35内壁的顶部固定连接有复位弹簧38,且复位弹簧38的端部与悬浮块37之间固定连接;
需要说明的是,通过在第二出水口6处安装了固定管35,并在固定管35上设置用于排水的出水管36,当发生城市内涝时,水急速进入排水管5内部,排水管5内部的水通过第一出水口42难以及时排出的情况下,大量的水堆积在排水管5内,导致其内部的水压过高,此时排水管5内部的水进入固定管35内部,进入固定管35内部的水使悬浮块37上滑,此时复位弹簧38处于压缩的状态,悬浮块37上滑后,出水管36与固定管35内部处于连通的状态,则固定管35内部的水能够通过出水管36快速排出,实现更好的分洪效果。
请参阅图4,所述固定管35的对应两内壁均开设有限位槽,所述悬浮块37的外侧对称设置有限位块,且限位块配合滑动连接在固定管35内的限位槽内部,所述悬浮块37通过设置在其上的限位块滑动连接在固定管35内,所述悬浮块37外侧的限位块端部均安装有滚珠,所述固定管35内的限位槽内壁均设置有滚动槽,所述悬浮块37外侧限位块端部的滚珠滚动连接在滚动槽内;
需要说明的是,该设置一方面保证了悬浮块37在固定管35内部滑动的稳定性,另一方面通过限位块端部安装的滚珠在限位槽内部的滚槽内的滚动,,使悬浮块37在固定管35内部能够更加顺利的滑动;
其中,通过固定管35的设置,当排水管5内部的水压较高时,排水管5内部的水在压力作用下进入固定管35内,当水压持续变高时,固定管35内部的水推动悬浮块37上滑,使悬浮块37挤压复位弹簧38,从而在水压较高的情况下能够使排水管5内部的水通过出水管36排出,有效的避免了排水管5内部的水难以及时排出的情况。
下面我们具体介绍一种基于智慧海绵城市的智能防内涝分洪的方法,包括如下步骤:
步骤一:当城市无内涝情况,而处于正常雨量时,城市雨水通过固定网管10进入进水管1内部,然后通过进水管1内部的滤水板25进入排水管5内部,进入排水管5内部的水进入储污槽39内部,通过倾斜状态设置的第一过滤网板43和第二过滤网板45能够对水的冲击力进行一定程度的缓冲,通过第一过滤网板43和第二过滤网板45进行两次过滤,使污物掉落至储污槽39内部。
步骤二:当处于城市内涝时,水一部分通过固定网管10进入进水管1内部,另一部分通过进水口13进入支撑筒14内,将固定杆21顶端的外侧设置有连接杆,将连接杆的端部与支撑筒14固定,使固定杆21固定在支撑筒14底部,处于城市内涝时,水急速通过进水口13进入进水管1内部,水的冲击下使固定杆21外侧的扇叶22转动,带动固定杆21和支撑筒14一定程度的转动,支撑筒14转动使其上的刷杆15围绕其转动,刷杆15对固定网管10的内壁不断刷洗,使固定网管10上的污物刷掉。
步骤三:当城市内涝不严重时,可以通过电力系统控制驱动电机19工作,使支撑筒14和固定杆21转动,进水管1内部的水因水压较大,水压顶起封堵板31,使支撑弹簧32处于压缩的状态,此时封堵板31与连通口28分离,进水管1内部的水通过连通口28进入防堵分支管2内部,然后通过防堵分支管2进入排水管5内部。
步骤四:排水管5内部水压大时,排水管5内部的水除了通入储污槽39的一部分外,一部分顶起U型管8内的封堵板31进入U型管8内部,再通过U型管8置于第一出水口42内部,还有大量的水进入储污槽39内,最后通过第一出水口42排出,排污口17的设置便于使储污槽39内部的污物排出。
工作原理为:使用时,当城市无内涝情况,而处于正常雨量时,城市雨水通过固定网管10进入进水管1内部,然后通过进水管1内部的滤水板25进入排水管5内部,进入排水管5内部的水进入储污槽39内部,通过倾斜状态设置的第一过滤网板43和第二过滤网板45能够对水的冲击力进行一定程度的缓冲,通过第一过滤网板43和第二过滤网板45进行两次过滤,使污物掉落至储污槽39内部,当处于城市内涝时,水一部分通过固定网管10进入进水管1内部,另一部分通过进水口13进入支撑筒14内,将固定杆21顶端的外侧设置有连接杆,将连接杆的端部与支撑筒14固定,使固定杆21固定在支撑筒14底部,处于城市内涝时,水急速通过进水口13进入进水管1内部,水的冲击下使固定杆21外侧的扇叶22转动,带动固定杆21和支撑筒14一定程度的转动,支撑筒14转动使其上的刷杆15围绕其转动,刷杆15对固定网管10的内壁不断刷洗,使固定网管10上的污物刷掉,当城市内涝不严重时,可以通过电力系统控制驱动电机19工作,使支撑筒14和固定杆21转动,进水管1内部的水因水压较大,水压顶起封堵板31,使支撑弹簧32处于压缩的状态,此时封堵板31与连通口28分离,进水管1内部的水通过连通口28进入防堵分支管2内部,然后通过防堵分支管2进入排水管5内部,同样,排水管5内部水压大时,排水管5内部的水除了通入储污槽39的一部分外,一部分顶起U型管8内的封堵板31进入U型管8内部,再通过U型管8置于第一出水口42内部,还有大量的水进入储污槽39内,最后通过第一出水口42排出,排污口17的设置便于使储污槽39内部的污物排出。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。