CN113339060A - 一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，包括排水装置、控制装置和物联装置，所述排水装置包括排水管、塞体、两个监测装置、液压缸、导杆、驱动机和保护座，所述塞体镶嵌于所述排水管的前侧壁。本发明通过在排水管的内部安装有两个监测装置，两个监测装置间隔一段距离，并且在监测装置中的安装杆的外壁上插接有浓度传感器，在安装杆的外壁安装有U型环和液压缸，两者相互配合使用能够保持浓度传感器表面的洁净，进而以提高浓度传感器对排水管中流动的液体中的晶体的浓度进行监测，利用两个位置的监测装置监测流动的水体中的晶体的浓度的变化，进而与物联网连通后可时刻的了解排水管内晶体浓度的变化。
Description
技术领域
本发明涉及隧道排水设备技术领域，具体为一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备。
背景技术
隧道的排水系统是隧道安全运营过程中的重要部分。通常情况下，在隧道排水系统中，围岩中的水通过环向盲管、纵向盲管、横向盲管排入中心沟。然而，排水系统结晶堵塞现象在我国东北、西北、西南、华南等地区铁路隧道普遍发生，在公路隧道亦普遍出现，致使隧道排水系统整体失效，恶化了隧道结构受力与服役状态，进而导致衬砌开裂、渗漏水、挂冰等次生病害，严重影响到隧道结构服役与运营安全。隧道排水管包括横向盲管、纵向盲管和环向盲管，其中横向盲管和纵向盲管最容易堵塞。
现有的隧道排水管监控设备存在严重的问题就是在使用的时候不能有效的对排水管内液体中晶体的浓度进行监测也不能够对排水管内壁上附着晶体的画面进行监测，从而会影响到排水管使用的安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，包括排水装置、控制装置和物联装置，所述排水装置包括排水管、塞体、两个监测装置、液压缸、导杆、驱动机和保护座，所述塞体镶嵌于所述排水管的前侧壁，两个所述监测装置分布于所述排水管的内腔，所述监测装置包括浓度传感器和安装杆，所述浓度传感器镶嵌于所述安装杆的外侧壁，所述液压缸通过螺栓固定于所述排水管的内腔底部，所述液压缸的顶部通过螺栓固定有U型环，所述U型环套接于所述安装杆的外侧壁，所述导杆插接于所述排水管内腔右侧，所述驱动机套接于所述导杆的外壁，所述驱动机的左侧壁镶嵌有摄像头，所述保护座插接于所述排水管的内腔底部，所述保护座的右侧壁开有凹槽，所述凹槽的左侧通过螺栓固定有弹性件，所述弹性件的右端通过螺栓固定有滑动座，所述滑动座的右侧壁滑动连接有U型保护套，所述控制装置通过螺栓固定于所述排水管的前侧壁，所述控制装置包括箱体、电池、控制单元和信号发射器，所述箱体的前侧壁通过螺栓固定有密封盖，所述电池、所述控制单元和所述信号发射器均通过螺栓分布于所述箱体的内腔，所述控制单元电性输出连接所述信号发射器，所述信号发射器通过GPRS与所述物联装置连通，所述物联装置包括信号接收器、数据采集单元、监控单元、数据传输和指挥中心屏幕，所述信号接收器电性输出连接所述数据采集单元，所述数据采集单元电性输出连接所述监控单元，所述监控单元包括浓度预警模块、图像显示模块、温度预警模块和压力预警模块，所述监控单元电性输出连接所述数据传输，所述数据传输电性输出连接所述指挥中心屏幕。
作为本发明的一种优选实施方式，所述安装杆的外侧壁镶嵌有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和所述压力传感器电性输出连接所述控制单元。
作为本发明的一种优选实施方式，所述U型环的内侧壁镶嵌有第一刮板，所述第一刮板与所述浓度传感器的表面接触。
作为本发明的一种优选实施方式，所述排水管的内腔底部插接有导水板，所述导水板的右侧壁插接于所述保护座的左侧壁。
作为本发明的一种优选实施方式，所述安装杆的右侧的上部和下部分别通过螺栓固定有加强杆，所述加强杆远离所述安装杆的一端通过螺栓与所述排水管连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述驱动机的顶部和底部分别通过螺栓固定有第二刮板，所述第二刮板与所述导杆滑动连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述箱体与密封盖之间套接有密封纸。
作为本发明的一种优选实施方式，所述保护座的右侧壁开有U型槽，所述U型槽与所述摄像头滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、通过在排水管的内部安装有两个监测装置，两个监测装置间隔一段距离，并且在监测装置中的安装杆的外壁上插接有浓度传感器，在安装杆的外壁安装有U型环和液压缸，两者相互配合使用能够保持浓度传感器表面的洁净，进而以提高浓度传感器对排水管中流动的液体中的晶体的浓度进行监测，利用两个位置的监测装置监测流动的水体中的晶体的浓度的变化，进而与物联网连通后可时刻的了解排水管内晶体浓度的变化。
2、通过在排水管内安装导杆、驱动机和摄像头，进而能够对排水管的内壁进行观察，并利用物联网将画面传递至指挥中心屏幕内，从而根据摄像头所传回的画面对排水管内壁上的结晶进行跟踪监控，从而确保排水管使用的安全性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备的结构示意图；
图2为本发明一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备的排水管内部结构图；
图3为本发明一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备的监测装置剖视图；
图4为本发明一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备的保护座结构图。
图5为本发明一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备的物联网系统图。
图中：100、排水装置；110、排水管；111、导水板；120、塞体；130、监测装置；131、加强杆；132、浓度传感器；133、温度传感器；134、压力传感器；135、安装杆；140、液压缸；141、U型环；142、第一刮板；150、导杆；160、驱动机；161、第二刮板；162、摄像头；170、保护座；171、U型槽；172、弹性件；173、滑动座；174、U型保护套；200、控制装置；210、箱体；211、密封盖；212、密封纸；220、电池；230、控制单元；240、信号发射器；300、物联装置；310、信号接收器；320、数据采集单元；330、监控单元；331、浓度预警模块；332、图像显示模块；333、温度预警模块；334、压力预警模块；340、数据传输；350、指挥中心屏幕。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，包括排水装置100、控制装置200和物联装置300，排水装置100包括排水管110、塞体120、两个监测装置130、液压缸140、导杆150、驱动机160和保护座170，塞体120镶嵌于排水管110的前侧壁，两个监测装置130分布于排水管110的内腔，监测装置130包括浓度传感器132和安装杆135，浓度传感器132镶嵌于安装杆135的外侧壁，液压缸140通过螺栓固定于排水管110的内腔底部，液压缸140的顶部通过螺栓固定有U型环141，U型环141套接于安装杆135的外侧壁，导杆150插接于排水管110内腔右侧，驱动机160套接于导杆150的外壁，驱动机160的左侧壁镶嵌有摄像头162，保护座170插接于排水管110的内腔底部，保护座170的右侧壁开有凹槽，凹槽的左侧通过螺栓固定有弹性件172，弹性件172的右端通过螺栓固定有滑动座173，滑动座173的右侧壁滑动连接有U型保护套174，控制装置200通过螺栓固定于排水管110的前侧壁，控制装置200包括箱体210、电池220、控制单元230和信号发射器240，箱体210的前侧壁通过螺栓固定有密封盖211，电池220、控制单元230和信号发射器240均通过螺栓分布于箱体210的内腔，控制单元230电性输出连接信号发射器240，信号发射器240通过GPRS与物联装置300连通，物联装置300包括信号接收器310、数据采集单元320、监控单元330、数据传输340和指挥中心屏幕350，信号接收器310电性输出连接数据采集单元320，数据采集单元320电性输出连接监控单元330，监控单元330包括浓度预警模块331、图像显示模块332、温度预警模块333和压力预警模块334，监控单元330电性输出连接数据传输340，数据传输340电性输出连接指挥中心屏幕350。
本发明中，液体在排水管110中流动时，依次经过第一个监测装置130和第二个监测装置130，当需要对液体中的晶体浓度进行监测时，通过操作控制单元230，控制单元230控制液压缸140，液压缸140带动U型环141移动，使得U型环141带动第一刮板142与安装杆135的外侧壁接触，清除浓度传感器132表面的杂质，两个浓度传感器132对液体的水样进行采集分析并将数据传递给信号发射器240，利用GPRS将数据传递至物联装置300中，当需要获得排水管110内壁上附着的晶体图像时，通过控制控制单元230，控制单元230控制驱动机160，驱动机160在导杆150上移动，在移动的同时摄像头162对排水管110的内壁进行图像采集，并通过信号发射器240传递给物联装置300，信号接收器310对信号进行接收并传递给数据采集单元320，数据采集单元320将数据打包传递给监控单元330，监控单元330中的模块自动抓取所对应的数据，最后将数据传递至指挥中心屏幕350中，以方便指挥人员随时获得排水管110内壁的情况。
在一个可选的实施例中，安装杆135的外侧壁镶嵌有温度传感器133和压力传感器134，温度传感器133和压力传感器134电性输出连接控制单元230。
需要说明的是，温度传感器133和压力传感器134将排水管110内液体的副指标传递给物联装置300，以供指挥人员参考。
在一个可选的实施例中，U型环141的内侧壁镶嵌有第一刮板142，第一刮板142与浓度传感器132的表面接触。
需要说明的是，用于清除浓度传感器132表面附着的杂质，以免浓度传感器132在使用时受到杂质的影响对最终的晶体浓度造成影响。
在一个可选的实施例中，排水管110的内腔底部插接有导水板111，导水板111的右侧壁插接于保护座170的左侧壁。
需要说明的是，防止水流直接冲击保护座170，而使保护座170发生损坏。
在一个可选的实施例中，安装杆135的右侧的上部和下部分别通过螺栓固定有加强杆131，加强杆131远离安装杆135的一端通过螺栓与排水管110连接。
需要说明的是，用于对安装杆135进行加强，防止安装杆135长时间的受到水流的冲击而发生变形。
在一个可选的实施例中，驱动机160的顶部和底部分别通过螺栓固定有第二刮板161，第二刮板161与导杆150滑动连接。
需要说明的是，使得驱动机160能够顺畅的在导杆150上移动，并降低导杆150与驱动机160之间的摩擦力。
在一个可选的实施例中，箱体210与密封盖211之间套接有密封纸212。
需要说明的是，用于提高箱体210内腔的密封性，以防外界的水汽进入到箱体210的内腔对电气设备造成损坏。
在一个可选的实施例中，保护座170的右侧壁开有U型槽171，U型槽171与摄像头162滑动连接。
需要说明的是，用于使摄像头162能够顺畅的与保护座170滑动，并且使得U型保护套174能够稳定的盖在摄像头162的表面将摄像头162与外接的水体隔离。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，包括排水装置(100)、控制装置(200)和物联装置(300)，其特征在于：所述排水装置(100)包括排水管(110)、塞体(120)、两个监测装置(130)、液压缸(140)、导杆(150)、驱动机(160)和保护座(170)，所述塞体(120)镶嵌于所述排水管(110)的前侧壁，两个所述监测装置(130)分布于所述排水管(110)的内腔，所述监测装置(130)包括浓度传感器(132)和安装杆(135)，所述浓度传感器(132)镶嵌于所述安装杆(135)的外侧壁，所述液压缸(140)通过螺栓固定于所述排水管(110)的内腔底部，所述液压缸(140)的顶部通过螺栓固定有U型环(141)，所述U型环(141)套接于所述安装杆(135)的外侧壁，所述导杆(150)插接于所述排水管(110)内腔右侧，所述驱动机(160)套接于所述导杆(150)的外壁，所述驱动机(160)的左侧壁镶嵌有摄像头(162)，所述保护座(170)插接于所述排水管(110)的内腔底部，所述保护座(170)的右侧壁开有凹槽，所述凹槽的左侧通过螺栓固定有弹性件(172)，所述弹性件(172)的右端通过螺栓固定有滑动座(173)，所述滑动座(173)的右侧壁滑动连接有U型保护套(174)，所述控制装置(200)通过螺栓固定于所述排水管(110)的前侧壁，所述控制装置(200)包括箱体(210)、电池(220)、控制单元(230)和信号发射器(240)，所述箱体(210)的前侧壁通过螺栓固定有密封盖(211)，所述电池(220)、所述控制单元(230)和所述信号发射器(240)均通过螺栓分布于所述箱体(210)的内腔，所述控制单元(230)电性输出连接所述信号发射器(240)，所述信号发射器(240)通过GPRS与所述物联装置(300)连通，所述物联装置(300)包括信号接收器(310)、数据采集单元(320)、监控单元(330)、数据传输(340)和指挥中心屏幕(350)，所述信号接收器(310)电性输出连接所述数据采集单元(320)，所述数据采集单元(320)电性输出连接所述监控单元(330)，所述监控单元(330)包括浓度预警模块(331)、图像显示模块(332)、温度预警模块(333)和压力预警模块(334)，所述监控单元(330)电性输出连接所述数据传输(340)，所述数据传输(340)电性输出连接所述指挥中心屏幕(350)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述安装杆(135)的外侧壁镶嵌有温度传感器(133)和压力传感器(134)，所述温度传感器(133)和所述压力传感器(134)电性输出连接所述控制单元(230)。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述U型环(141)的内侧壁镶嵌有第一刮板(142)，所述第一刮板(142)与所述浓度传感器(132)的表面接触。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述排水管(110)的内腔底部插接有导水板(111)，所述导水板(111)的右侧壁插接于所述保护座(170)的左侧壁。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述安装杆(135)的右侧的上部和下部分别通过螺栓固定有加强杆(131)，所述加强杆(131)远离所述安装杆(135)的一端通过螺栓与所述排水管(110)连接。
6.根据权利要求2所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述驱动机(160)的顶部和底部分别通过螺栓固定有第二刮板(161)，所述第二刮板(161)与所述导杆(150)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述箱体(210)与密封盖(211)之间套接有密封纸(212)。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的隧道排水管结晶监控设备，其特征在于：所述保护座(170)的右侧壁开有U型槽(171)，所述U型槽(171)与所述摄像头(162)滑动连接。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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