CN113279467B - 流量监控式排水管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种流量监控式排水管，包括管体、导向件、升降套、伸缩式挡水构件和测距组件。导向件两端与管体内壁相连，设有容纳孔；生件套滑动套设在导向件上，连接有浮动件和插接于容纳孔内的挡板；伸缩式挡水构件套设于导向件外周，处于升降套下方；测距组件设置在容纳孔内，处于挡板下方，用于测量挡板和容纳孔的下孔壁之间的间距。管体内通过液体时，浮动件向上浮起，以带动升降套向上移动，令挡板和容纳孔的下孔壁之间间距增大，并且伸缩式挡水构件发生适应性变化，工作人员能够通过测距组件判断管体是否正常工作。本发明提供的流量监控式排水管，能够于管体内监测到内部流量变化，具有更佳的时效性。

Description

流量监控式排水管

技术领域

本发明属于市政排水管路监控技术领域，具体涉及一种流量监控式排水管。

背景技术

排水管内流量监控和管理是保证市政排水管网稳定运行的基础，根据管道内流量，判断是否出现堵塞现象及推测出堵塞的大概位置，进而能够及时对管网进行维护。

而现有技术中对排水管的流量监控设备通常设置在排水管的出口外，只能在排水管发生损坏的一段时间(其时间长短与损坏处至出口区间长度呈正比)后监测到流量变化，不具有时效性，无法及时发现排水管内部的流量情况。

发明内容

本发明实施例提供一种流量监控式排水管，旨在解决由于现有的流量监控设备通常设置在排水管的出口外，因此无法及时发现排水管流量变化的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种流量监控式排水管，包括：

管体，用于呈平放状态放置在基坑内，且定义所述管体的轴向为前后方向；

导向件，轴向沿上下方向设置，且上下两端分别与所述管体的内周壁相连；所述导向件的中心轴线通过所述管体的轴心线，并且所述导向件上设有沿水平方向贯穿自身、沿上下方向延伸的容纳孔；

升降套，沿上下方向滑动套设在所述导向件的外周，连接有用于与所述管体内的液体接触、以带动所述升降套向上移动的浮动件；所述升降套的内周壁上设有插接于所述容纳孔内，以将所述容纳孔分为互相封闭的上下两部分的挡板；

伸缩式挡水构件，套设在所述导向件的外周，上下两端分别与所述升降套的底壁和所述管体的内周壁相连，能够沿所述导向件的轴向延伸/缩短；以及

测距组件，设置在所述容纳孔内，处于所述挡板的下方，用于测量所述挡板与所述容纳孔的下孔壁之间的间距；

其中，所述升降套的顶面和底面均能够与所述管体内周壁接触；在所述升降套与所述管体内周壁抵接时，所述挡板与所述容纳孔的上孔壁/下孔壁抵接。

在一种可能的实现方式中，所述浮动件包括：

两组伸缩式浮动构件，分别固定连接在所述升降套的左右两侧面上；所述伸缩式浮动构件的其中一端与所述升降套相连，另一端背向所述升降套延伸至与所述管体内壁抵接；以及

两组弹性件，一一对应设置在两组所述伸缩式浮动构件上；所述弹性件用于带动所述伸缩式浮动构件沿左右方向延伸至与所述管体内壁接触。

在一种可能的实现方式中，所述伸缩式浮动构件包括：

第一伸缩板，其中一端固定连接在所述升降套的左侧壁/右侧壁上，另一端背向所述升降套延伸；以及

第二伸缩板，沿左右方向滑动设置在所述第一伸缩板上；所述第二伸缩板的其中一端适于伸出所述第二伸缩板的延伸端并与所述管体内壁接触；

其中，所述弹性件适于设置在所述第一伸缩板和所述第二伸缩板之间，以带动所述第二伸缩板移动至与所述管体内壁接触。

在一种可能的实现方式中，所述第二伸缩板的上表面设有沿左右方向设置的滑槽，所述第一伸缩板的下板面采用适于滑动设置在所述滑槽内的滑块。

在一种可能的实现方式中，所述弹性件为设置在所述滑槽内的弹簧；所述弹簧的轴向沿左右方向设置，其中一端与所述滑块相连，另一端与所述滑槽的内壁抵接。

在一种可能的实现方式中，所述第二伸缩板的伸出端面连接有固定件，所述固定件背向所述第二伸缩板的侧面采用适于与所述管体内壁接触的弧面结构。

在一种可能的实现方式中，所述测距组件包括：

红外线发射端，固定连接在所述挡板的下表面，用于朝下发出红外线；

红外线接收端，固定设置在所述容纳孔的下孔壁上，用于接收所述红外线发射端发出的红外线，并且根据红外线自发出至接收所需的时间得出所述红外线发射端和所述红外线接收端之间的间距的数字信号，以得到所述升降套浮起高度的数字信号。

在一种可能的实现方式中，所述管体的外周壁上设有与所述红外线接收端相连的信号发射器，所述信号发射器用于接收所述红外线接收端得出的所述升降套浮起高度的数字信号并进行远程传输。

在一种可能的实现方式中，所述管体的外周壁上设有沿自身周向延伸的走线槽，所述走线槽内设有信号传输线，所述信号传输线的一端与所述信号发射器相连，另一端贯穿所述管体和所述导向件伸入所述容纳腔内、并与所述红外线接收端相连。

在一种可能的实现方式中，所述容纳孔的下孔壁上设有适于容纳所述红外线接收端、以及用于供所述红外线发射端插入的避让槽。

本申请实施例中，在液体通过管体时，浮动件能够向上浮起，以带动升降套向上移动，令挡板和容纳孔的下孔壁之间间距增大，并且伸缩式挡水构件发生适应性变化，以避免管体内的液体与测距组件接触。

外界的工作人员能够通过测距组件的数值变化判断管体是否正常工作，从而实现对管体内流量的监控。

与现有技术相比，本发明提供的流量监控式排水管，能够于管体内监测到内部流量变化，具有更佳的时效性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的流量监控式排水管的立体结构示意图(为了便于显示，对管体进行剖视处理)；

图2为图1的前视图；

图3为沿图2中A-A线的剖视结构图；

图4为图3上圆B处的局部放大示意图；

图5为图3上圆C处的局部放大示意图；

图6为图1的仰视图；

图7为沿图6中D-D线的剖视结构图；

图8为本发明实施例所采用的浮动件的爆炸结构示意图；

附图标记：

1、管体；11、走线槽；2、导向件；21、容纳孔；22、避让槽；3、升降套；31、挡板；4、伸缩式挡水构件；5、测距组件；51、红外线发射端；52、红外线接收端；6、信号发射器；7、信号传输线；8、浮动件；81、伸缩式浮动构件；811、第一伸缩板；8111、滑槽；812、第二伸缩板；8121、滑块；8122、固定件；82、弹簧。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本实施例中所提到的管体1是适于安装在基坑内、形成市政排水管网的一部分管状结构，在实际安装时，将管体1平放在基坑内，并使管体1的底部接触基坑内底壁，以使管体1的轴向沿水平方向设置即可。

同时，在本实施例中，为了便于叙述，定义管体1的轴向为前后方向。

请一并参阅图1至图7，现对本发明提供的流量监控式排水管进行说明。所述流量监控式排水管，包括管体1、导向件2、升降套3、伸缩式挡水构件4和测距组件5。

导向件2沿上下方向设置在管体1内部，并且导向件2的上下两端分别与管体1的内周壁相连，并且中心轴线与管体1的轴心线相交。

导向件2上设有沿上下方向延伸的容纳孔21，该容纳孔21水平方向贯穿导向件2；具体地，请参见图1，容纳孔21的轴向沿左右方向设置。

该容纳孔21设置方式所起到的有益效果在于，液体沿管体1的轴向通过，因此液体不会直接进入容纳孔21内，从而避免液体流速过大干预升降套3的移动，导致升降套3无法准确升起/下降的情况。

并且，该导向件2朝向管体1轴向的两侧面均具有用于将沿管体1轴向移动的水流分为两股的凸起结构。

具体地，此凸起结构沿水平方向的截面为三角形，并且三角形的其中一个边缘与导向件2的表面相连。在水流沿管体1的轴向通过导向件2时，该凸起结构能够将水流分为两股，避免水流直接冲击在导向件2上造成导向件2的损坏，提高了本装置的结构稳定性，以及在实际使用时的可靠性。

升降套3沿导向件2的轴向滑动套设在导向件2的外周，连接有用于与管体1内的液体接触，以带动升降套3向上移动的浮动件8；在本实施例中，浮动件8设有两个，分别连接在升降套3的左右两侧外壁上，并且分别背向升降套3向外延伸。

升降套3的内周壁上设有插接于容纳孔21内，以将容纳孔21分为互相封闭的上下两部分的挡板31。

伸缩式挡水构件4套设在导向件2的外周，处于升降套3下方，两端分别与升降套3的底壁和管体1的内周壁相连。

该伸缩式挡水构件4具有沿导向件2的轴向延伸/缩短的结构特征。

并且，需要补充说明的是，该伸缩式挡水构件4为波纹管。实际使用时，通过更换不同型号的波纹管，以使波纹管适配于升降套3的升降过程，能够起到稳定的挡水作用，并且能够减轻对升降套3升降过程的干预至可忽略的程度。

测距组件5设置在容纳孔21内，处于挡板31的下方、伸缩式挡水构件4之中，用于测量挡板31与容纳孔21的下孔壁之间的间距，以得到升降套3浮起高度。

其中，升降套3的顶面和底面均能够与管体1内周壁接触；具体地：

在升降套3的顶面与管体1处于上方的内周壁抵接时，挡板31与容纳孔21的上孔壁抵接；

在升降套3的底面与管体1处于下方的内周壁抵接时，挡板31与容纳孔21的下孔壁抵接。

本申请实施例中，在液体通过管体1时，浮动件8能够向上浮起，以带动升降套3向上移动，令挡板31和容纳孔21的下孔壁之间间距增大，并且伸缩式挡水构件4发生适应性变化，以避免管体1内的液体与测距组件5接触。

外界的工作人员能够通过测距组件5的数值变化判断管体1是否正常工作，从而实现对管体1内流量的监控。

本发明提供的流量监控式排水管，与现有技术相比，能够于管体1内监测到内部流量变化，具有更佳的时效性。

在一些实施例中，上述特征浮动件8可以采用如图8所示结构，请一并参阅图1和图8，浮动件8包括两组伸缩式浮动构件81和两组弹性件82。

两组伸缩式浮动构件81分别固定连接在升降套3的左右两侧面上；具体地，伸缩式浮动构件81的其中一端与升降套3相连，另一端背向升降套3延伸至与管体1内壁抵接。该伸缩式浮动构件81具有沿自身轴向(左右方向)伸出/缩回的能力，因此即便伸缩式浮动构件81的伸出端与管体1内壁抵接，也不会干预升降套3沿上下方向的移动。

两组弹性件82一一对应设置在两组伸缩式浮动构件81上，该弹性件82用于带动对应的伸缩式浮动构件81沿左右方向延伸至与管体1内壁接触。

需要说明的是，浮力能够克服弹性件82所提供的弹力，以保证伸缩式浮动构件81能够收缩。

通过采用上述技术方案，增大了浮动件8与水面的接触面积，且通过弹性件82保证伸缩式浮动构件81能够保持最大伸出量，避免伸缩式浮动构件81收缩，提高了本装置在保持与水面接触面积最大化时的稳定性。

在一些实施例中，上述特征伸缩式浮动构件81可以采用如图8所示结构，请一并参阅图1和图8，伸缩式浮动构件81包括第一伸缩板811和第二伸缩板812。

第一伸缩板811的其中一端固定连接在升降套3的左侧壁/右侧壁上，另一端背向升降套3延伸。

第二伸缩板812沿左右方向滑动设置在第一伸缩板811上，该第二伸缩板812的其中一端适于伸出第二伸缩板812的延伸端边缘并与管体1内壁接触。

其中，弹性件82适于设置在第一伸缩板811和第二伸缩板812之间，以带动第二伸缩板812移动至与管体1内壁接触。

通过采用上述技术方案，第一伸缩板811和第二伸缩板812配合(第二伸缩板812沿左右方向在第一伸缩板811上滑动)，能够起到延伸或者缩短二者组合结构长度的目的，以保证第二伸缩板812的伸出端能够接触到管体1的内壁，提高了本装置在使用时的可靠性。

需要补充说明的是，第一伸缩板811和第二伸缩板812为波纹板，如图1所示，波纹板的波纹沿前后方向设置。通过采用波纹板能够增大板面与液面的接触面积，提高波纹板所能够接收和转化的浮力，提高了本装置在实际使用时的稳定性。

在一些实施例中，上述特征第二伸缩板812可以采用如图8所示结构，请一并参阅图1和图8，第二伸缩板812的上表面设有沿左右方向设置的滑槽8111，第一伸缩板811的下板面采用适于滑动设置在滑槽8111内的滑块8121。

通过采用上述技术方案，滑槽8111的槽壁能够限制滑块8121的移动，从而起到限定第二伸缩板812相对于第一伸缩板811的移动，提高了本装置在实际使用时的稳定性。

在一些实施例中，上述特征测距组件5可以采用如图8所示结构，请一并参阅图1和图8，前述弹性件82为弹簧，该弹簧设置在滑槽8111内，且轴向沿左右方向设置。

具体地，弹簧的其中一端与滑块8121相连，另一端与滑槽8111的内壁抵接。

通过采用上述技术方案，弹簧能够起到稳定的推动力，以保证第二伸缩板812能够相对于第一伸缩板811移动至与管体1内壁接触；通过更换不同的材质、长度等来调整该弹簧的劲度系数，以保证液面所提供的浮力能够克服该弹簧的弹力，以使第二伸缩板812在保持和管体1内壁接触的情况下向上移动，提高了本装置在实际使用时的可靠性。

需要补充说明的是，在本实施例中，升降套3下降主要依靠自身的重力，而通过升降套3重力克服弹簧的弹力属于较为容易理解的过程，因此上述内容中并未提及。

在一些实施例中，上述特征测距组件5可以采用如图8所示结构，请一并参阅图1和图8，第二伸缩板812的伸出端面连接有固定件8122，固定件8122背向第二伸缩板812的侧面采用适于与管体1内壁接触的弧面结构。

该弧面结构能够能够在第二伸缩板8121浮起或者落下的过程中起到增大接触面积的作用，提高了本装置在实际使用时的稳定性。

在一些实施例中，上述特征测距组件5可以采用如图1至图5所示结构，请一并参阅图1至图5，测距组件5包括红外线发射端51和红外线接收端52。

红外线发射端51固定连接在挡板31的下表面，用于朝向下方发出红外线。在升降套3沿上下方向移动时，处于挡板31上的红外线发射端51同步移动，并且挡板31与容纳孔21的下孔壁之间的间距发生适应性变化。

红外线接收端52固定设置在容纳孔21的下孔壁，用于接收红外线发射端51发出的红外线，并且根据红外线自发出至接收所需的时间得出红外线发射端51和红外线接收端52之间的间距的数字信号，此数字信号与升降套3浮起高度的数字信号相同，能够反映管体1内部的水流量变化。

需要说明的是，红外线接收端52与红外线发射端51配合得出升降套3浮起高度的数字信号的技术原理与现有技术中的红外测距仪的技术原理相同，在此不再对其进行赘述。

通过采用上述技术方案，测距组件5能够在升降套3移动时实时监测数值变化，通过这一数值变化能够判断管体1内部水流量是否激增/激减，以判断管体1的使用状态是否合理。

在一些实施例中，上述特征容纳孔21可以采用如图5所示的结构。请一并参见图3和图5，容纳孔21的下孔壁上设有适于容纳红外线接收端52、以及用于供红外线发射端51插入的避让槽22。

具体地，红外线接收端52设置在避让槽22的内底壁上，在升降套3的底面与管体1处于下方的内周壁抵接时，红外线发射端51插入避让槽22内，并且红外线发射端51的下端与红外线接收端52保持安全距离。

通过采用上述结构，在升降套3和管体1处于下方的内周壁接触时(也就是管体1内部没有液体通过，测距组件5处于闲置状态时)，红外线发射端51和红外线接收端52均处于避让槽22内得到保护，并且避免挡板31与容纳孔21的下孔壁抵接时红外线发射端51和红外线接收端52发生碰撞造成损坏，有效提高了红外线发射端51和红外线接收端52的使用寿命。

在一些实施例中，上述特征管体1可以采用如图6所示结构。请参见图6，管体1的外周壁上设有与红外线接收端52相连的信号发射器6，信号发射器6用于接收红外线接收端52得出的升降套3浮起高度的数字信号并进行远程传输。

需要说明的是，信号发射器6进行远程信号传输的技术方案属于现有技术，在此不再进行赘述。

由于信号发射器6处于管体1外部，在远程传输信号时，信号不会受到管体1内部结构影响(具体是指管体1中的钢筋等构件影响信号输送)，保证了向外界所发出的信号的可靠性。

一些可能的实现方式中，上述特征管体1采用如图7所示结构。请一并参见图6和图7，管体1的外周壁上设有沿自身周向延伸的走线槽11，走线槽11内设有信号传输线7，信号传输线7的一端与信号发射器6相连，另一端贯穿管体1和导向件2伸入容纳腔内、并与红外线接收端52相连。

通过采用上述技术方案，一方面，能够使信号发射器6安装于管体1的外周壁上且避免信号发射器6与地面接触，保证了信号发射器6的结构稳定性和使用寿命；另一方面，信号发射器6和红外线接收端52通过信号传输线7相连，能够保证数字信号自红外线接收端52至信号发射器6这一过程不受管体1内部结构影响，保证数字信号的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.流量监控式排水管，其特征在于，包括：

管体，用于呈平放状态放置在基坑内，且定义所述管体的轴向为前后方向；

导向件，轴向沿上下方向设置，且上下两端分别与所述管体的内周壁相连；所述导向件的中心轴线通过所述管体的轴心线，并且所述导向件上设有沿水平方向贯穿自身、沿上下方向延伸的容纳孔；

升降套，沿上下方向滑动套设在所述导向件的外周，连接有用于与所述管体内的液体接触、以带动所述升降套向上移动的浮动件；所述升降套的内周壁上设有插接于所述容纳孔内，以将所述容纳孔分为互相封闭的上下两部分的挡板；

伸缩式挡水构件，套设在所述导向件的外周，上下两端分别与所述升降套的底壁和所述管体的内周壁相连，能够沿所述导向件的轴向延伸/缩短；以及

测距组件，设置在所述容纳孔内，处于所述挡板的下方，用于测量所述挡板与所述容纳孔的下孔壁之间的间距；

其中，所述升降套的顶面和底面均能够与所述管体内周壁接触；在所述升降套与所述管体内周壁抵接时，所述挡板与所述容纳孔的上孔壁/下孔壁抵接；

所述浮动件包括：

两组伸缩式浮动构件，分别固定连接在所述升降套的左右两侧面上；所述伸缩式浮动构件的其中一端与所述升降套相连，另一端背向所述升降套延伸至与所述管体内壁抵接；以及

两组弹性件，一一对应设置在两组所述伸缩式浮动构件上；所述弹性件用于带动所述伸缩式浮动构件沿左右方向延伸至与所述管体内壁接触；

所述伸缩式浮动构件包括：

第一伸缩板，其中一端固定连接在所述升降套的左侧壁/右侧壁上，另一端背向所述升降套延伸；以及

第二伸缩板，沿左右方向滑动设置在所述第一伸缩板上；所述第二伸缩板的其中一端适于伸出所述第二伸缩板的延伸端并与所述管体内壁接触；

其中，所述弹性件适于设置在所述第一伸缩板和所述第二伸缩板之间，以带动所述第二伸缩板移动至与所述管体内壁接触。

2.如权利要求1所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述第二伸缩板的上表面设有沿左右方向设置的滑槽，所述第一伸缩板的下板面采用适于滑动设置在所述滑槽内的滑块。

3.如权利要求2所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述弹性件为设置在所述滑槽内的弹簧；所述弹簧的轴向沿左右方向设置，其中一端与所述滑块相连，另一端与所述滑槽的内壁抵接。

4.如权利要求1所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述第二伸缩板的伸出端面连接有固定件，所述固定件背向所述第二伸缩板的侧面采用适于与所述管体内壁接触的弧面结构。

5.如权利要求1所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述测距组件包括：

红外线发射端，固定连接在所述挡板的下表面，用于朝下发出红外线；

红外线接收端，固定设置在所述容纳孔的下孔壁上，用于接收所述红外线发射端发出的红外线，并且根据红外线自发出至接收所需的时间得出所述红外线发射端和所述红外线接收端之间的间距的数字信号，以得到所述升降套浮起高度的数字信号。

6.如权利要求5所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述管体的外周壁上设有与所述红外线接收端相连的信号发射器，所述信号发射器用于接收所述红外线接收端得出的所述升降套浮起高度的数字信号并进行远程传输。

7.如权利要求6所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述管体的外周壁上设有沿自身周向延伸的走线槽，所述走线槽内设有信号传输线，所述信号传输线的一端与所述信号发射器相连，另一端贯穿所述管体和所述导向件伸入所述容纳腔内、并与所述红外线接收端相连。

8.如权利要求5所述的流量监控式排水管，其特征在于，所述容纳孔的下孔壁上设有适于容纳所述红外线接收端、以及用于供所述红外线发射端插入的避让槽。

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