CN113718920A - 基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟，包括排水沟和盖板，所述排水沟上表面设有数据分析组件和护栏，所述数据分析组件包括立柱。该基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备，通过设置数据分析组件，使其可以对漫水情况进行监控，并实时将数据传递给监控终端，而监控终端便可以及时发现堵塞情况，及时控制自清洁设备进行清洁，避免积水进一步加深，而且还可以对每次积水的数据进行分析，判断出容易积水的地点，在下雨前提前对其进行清理，从而减小积水的出现频率，通过设置提升机构，使其可以对盖板进行提升翻转，即方便后续清洁机构对导水槽进行清洁，同时也可将盖板上方的杂质抖落。

Description

基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备

技术领域

本发明涉及公路排水沟维护技术领域，具体为一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备。

背景技术

数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析，将它们加以汇总和理解并消化，以求最大化地开发数据的功能，发挥数据的作用。

路面排水沟是路面上交叉的浅沟，以便路面排水并防止路面下陷、坍塌或土壤流失，为了避免排水沟内部堵塞，需要定期对排水沟进行清理。

目前对排水沟的清理一般为定期清理，无法及时发现堵塞情况，容易导致路面集水，影响车辆行驶，而且对排水沟的清理多为人工清理，费时费力，不便于清理效率的提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备，具备清理效率高，能够及时清理的优点，解决了现有排水沟清理效率低，无法及时清理的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟，包括排水沟和盖板，所述排水沟上表面设有数据分析组件和护栏。

所述数据分析组件包括立柱，所述立柱上表面固定安装有图像采集摄像头，所述立柱与护栏之间固定连接有浸水感应器。

进一步，所述立柱和护栏下表面均与排水沟上表面固定连接，所述排水沟上表面开设有与盖板相适配的安放槽，所述安放槽下表面开设有导水槽。

一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，包括移动车，所述移动车右表面设有提升机构和清洁机构。

所述提升机构包括第一纵向电动滑台，所述第一纵向电动滑台的滑块右表面固定连接有数量为两个的侧板，两个所述侧板之间转动连接有转动板，前侧所述侧板前表面固定安装有第一步进电机，所述转动板上表面固定安装有数量为两个的升降电动滑台，两个所述升降电动滑台的滑块之间固定连接有贯穿转动板的插板，所述插板内固定安装有气泵和充气气囊，所述充气气囊前后两表面均固定连接有贯穿插板的卡销。

所述清洁机构包括电动十字滑台，所述电动十字滑台的滑块右表面固定连接有安装架，所述安装架后表面固定安装有第二步进电机，所述安装架前表面转动连接有铲斗，所述铲斗前表面活动连接有密封板，所述密封板与铲斗之间固定连接有扭簧，所述安装架上表面固定安装有收卷电机，所述收卷电机的输出轴固定连接有收卷辊，所述收卷辊与密封板之间固定连接有拉绳。

进一步，所述第一纵向电动滑台左表面与移动车右表面固定连接，所述第一步进电机的输出轴与转动板的转轴固定连接。

进一步，所述插板内开设有安装腔，所述气泵和充气气囊均固定安装于安装腔内，所述气泵的出气口与充气气囊的进气口相连通。

进一步，所述电动十字滑台左表面与移动车右表面固定连接，所述第二步进电机的输出轴与铲斗的转轴固定连接。

进一步，所述移动车左表面固定安装有导向组件，所述导向组件包括RFID贴片和连接柱，所述连接柱右表面与移动车左表面固定连接，所述连接柱左表面固定连接有防脱块，所述防脱块上表面固定安装有RFID读取器。

进一步，所述移动车右表面设有喷淋组件，所述喷淋组件包括第二纵向电动滑台，所述第二纵向电动滑台滑块右表面固定连接有喷淋架。

进一步，所述移动车内开设有储水箱，所述储水箱内固定安装有提升泵，所述提升泵的出水口与喷淋架的进水口之间固定连接有导水管。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备，通过设置数据分析组件，使其可以对漫水情况进行监控，并实时将数据传递给监控终端，而监控终端便可以及时发现堵塞情况，及时控制自清洁设备进行清洁，避免积水进一步加深，而且还可以对每次积水的数据进行分析，判断出容易积水的地点，在下雨前提前对其进行清理，从而减小积水的出现频率。

2、该基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟及自清洁设备，通过设置提升机构，使其可以对盖板进行提升翻转，即方便后续清洁机构对导水槽进行清洁，同时也可将盖板上方的杂质抖落，而通过设置喷淋组件，还可以进一步对盖板内的栅格孔进行冲洗，通过设置清洁机构，则可将导水槽内的杂质收集，然后在运输至倾倒地点后进行倾倒，完成对导水槽的清洁维护，清理效率高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明盖板的结构示意图；

图3为本发明提升机构的结构示意图；

图4为本发明插板的内部结构示意图；

图5为本发明清洁机构的结构示意图；

图6为本发明第二步进电机和扭簧的结构示意图。

图中：1排水沟、2盖板、3数据分析组件、31立柱、32图像采集摄像头、33浸水感应器、4护栏、5移动车、6提升机构、61第一纵向电动滑台、62侧板、63转动板、64第一步进电机、65升降电动滑台、66插板、67气泵、68充气气囊、69卡销、7清洁机构、71电动十字滑台、72安装架、73第二步进电机、74铲斗、75密封板、76扭簧、77收卷电机、78收卷辊、79拉绳、8导向组件、9喷淋组件。

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1-6，本实施例中的一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟，包括排水沟1和盖板2，排水沟1上表面开设有与盖板2相适配的安放槽，安放槽下表面开设有导水槽，导水槽的最大长度小于盖板2的长度，盖板2上表面开设有栅格孔，盖板2位于安放槽内时盖板2上表面与排水沟1上表面平齐，排水沟1上表面设有数据分析组件3和护栏4。

数据分析组件3包括立柱31，立柱31上表面固定安装有图像采集摄像头32，图像采集摄像头32与至少三个盖板2相对应，立柱31与护栏4之间固定连接有浸水感应器33，浸水感应器33与排水沟1之间的距离不小于五厘米，图像采集摄像头32和浸水感应器33内均固定安装有无线信号接发器，立柱31和护栏4下表面均与排水沟1上表面固定连接，图像采集摄像头32和浸水感应器33所采集的数据定期传递给监控终端。

需要说明的是，护栏4位于立柱31与安放槽之间。

一种基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，包括移动车5，移动车5位于护栏4右侧，移动车5可在排水沟1上表面移动，移动车5右表面设有提升机构6和清洁机构7。

提升机构6包括第一纵向电动滑台61，第一纵向电动滑台61左表面与移动车5右表面固定连接，第一纵向电动滑台61的滑块右表面固定连接有数量为两个的侧板62，两个侧板62之间转动连接有转动板63，前侧侧板62前表面固定安装有第一步进电机64，第一步进电机64的输出轴与转动板63的转轴固定连接，转动板63上表面固定安装有数量为两个的升降电动滑台65，两个升降电动滑台65的滑块之间固定连接有贯穿转动板63的插板66，插板66内开设有安装腔，安装腔内固定安装有气泵67和充气气囊68，气泵67的出气口与充气气囊68的进气口相连通，充气气囊68的出气口固定安装有电磁阀，充气气囊68前后两表面均固定连接有贯穿插板66的卡销69。

需要说明的是，转动板63的宽度大于盖板2的宽度，升降电动滑台65的高度小于转动板63与排水沟1之间的距离，插板66的长度和宽度分别小于栅格孔的长度和宽度。

清洁机构7包括电动十字滑台71，电动十字滑台71左表面与移动车5右表面固定连接，电动十字滑台71的滑块右表面固定连接有安装架72，安装架72后表面固定安装有第二步进电机73，安装架72前表面转动连接有铲斗74，铲斗74的长度和宽度均小于导水槽长度和宽度，第二步进电机73的输出轴与铲斗74的转轴固定连接，铲斗74外周壁开设有漏水孔，铲斗74前表面活动连接有密封板75，密封板75与铲斗74之间固定连接有扭簧76，安装架72上表面固定安装有收卷电机77，收卷电机77的输出轴固定连接有收卷辊78，收卷辊78与密封板75之间固定连接有拉绳79。

需要说明的是，扭簧76位于铲斗74顶部，铲斗74与密封板75相贴合时扭簧76处于压缩状态，密封板75与排水沟1平行时扭簧76的弹力大于密封板75与排水沟1垂直时的弹力。

移动车5左表面固定安装有导向组件8，导向组件8包括RFID贴片和连接柱，连接柱右表面与移动车5左表面固定连接，连接柱左表面固定连接有防脱块，防脱块内转动连接有贯穿防脱块的滚珠，防脱块上表面固定安装有RFID读取器，防脱块的高度小于连接柱的高度，护栏4内开设有与连接柱和防脱块相适配的导槽，RFID贴片固定安装于导槽顶部，RFID贴片与盖板2一一对应，当RFID读取器位于RFID贴片下方时插板66正好位于与其对应的盖板2的栅格孔正上方，利用RFID贴片判断移动的所处位置。

移动车5右表面设有喷淋组件9，喷淋组件9包括第二纵向电动滑台，第二纵向电动滑台滑块右表面固定连接有喷淋架，喷淋架的出水口位于喷淋架正下方，喷淋架右表面固定安装有警示灯，第二纵向电动滑台左表面与移动车5右表面固定连接，移动车5内开设有储水箱，储水箱内填充用清洗水，储水箱内固定安装有提升泵，提升泵的出水口与喷淋架的进水口之间固定连接有导水管。

上述实施例的工作原理为：

1当排水沟1的部分分段被堵塞时，该分段上方便会产生积水，而随着积水的不断增加，会将浸水感应器33浸泡，从而触发浸水感应器33，而浸水感应器33会通过无线网向监控终端发送信息，监控终端接收信息后控制图像采集摄像头32观察被触发位置的情况，若是因雨量过大而导致的排水问题，则不启动自清洁设备，若是因杂质堵塞引起的水流不通，便启动自清洁设备。

2自清洁设备启动后，先读取目标点位，然后利用移动车5沿护栏4移动，在移动过程中通过导向组件8避免移动车5与护栏4分离，同时利用其内部的RFID读取器读取上方的RFID贴片，判断是否移动到对应点位，当移动至对应点位后，先通过升降电动滑台65带动插板66下移，使插板66插入对应盖板2的栅格孔内，然后启动气泵67，使气泵67向充气气囊68充气，从而使两个卡销69相背运动，进而完成插板66与盖板2的固定，然后便可将升降电动滑台65的滑块复位，使得盖板2上移，再通过第一步进电机64带动与转动板63旋转，进而也同步带动盖板2旋转，使得盖板2上部的杂质掉落至导水槽内，同时可利用提升泵抽取清水沿喷淋架向下喷射，将堵塞在盖板2栅格孔内的杂质冲出，在重新完成后，通过第一纵向电动滑台61带动盖板2前移，然后通过电动十字滑台71带动铲斗74移动至开启后的导水槽内，通过铲斗74的前后移动，将内部的堵塞物铲入铲斗74内，铲除完成后，通过收卷电机77松动拉绳79，使密封板75在扭簧76的作用下与铲斗74接触，避免内部杂质掉出，从而便可将铲斗74提起复位，然后将盖板2重新放回，而铲斗74内的杂质可移动至对应的倾倒地点后，通过第二步进电机73带动铲斗74翻转倾倒。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

Claims (9)

1.基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟，包括排水沟(1)和盖板(2)，其特征在于：所述排水沟(1)上表面设有数据分析组件(3)和护栏(4)；

所述数据分析组件(3)包括立柱(31)，所述立柱(31)上表面固定安装有图像采集摄像头(32)，所述立柱(31)与护栏(4)之间固定连接有浸水感应器(33)。

2.根据权利要求1所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟，其特征在于：所述立柱(31)和护栏(4)下表面均与排水沟(1)上表面固定连接，所述排水沟(1)上表面开设有与盖板(2)相适配的安放槽，所述安放槽下表面开设有导水槽。

3.基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，包括移动车(5)，其特征在于：所述移动车(5)右表面设有提升机构(6)和清洁机构(7)；

所述提升机构(6)包括第一纵向电动滑台(61)，所述第一纵向电动滑台(61)的滑块右表面固定连接有数量为两个的侧板(62)，两个所述侧板(62)之间转动连接有转动板(63)，前侧所述侧板(62)前表面固定安装有第一步进电机(64)，所述转动板(63)上表面固定安装有数量为两个的升降电动滑台(65)，两个所述升降电动滑台(65)的滑块之间固定连接有贯穿转动板(63)的插板(66)，所述插板(66)内固定安装有气泵(67)和充气气囊(68)，所述充气气囊(68)前后两表面均固定连接有贯穿插板(66)的卡销(69)；

所述清洁机构(7)包括电动十字滑台(71)，所述电动十字滑台(71)的滑块右表面固定连接有安装架(72)，所述安装架(72)后表面固定安装有第二步进电机(73)，所述安装架(72)前表面转动连接有铲斗(74)，所述铲斗(74)前表面活动连接有密封板(75)，所述密封板(75)与铲斗(74)之间固定连接有扭簧(76)，所述安装架(72)上表面固定安装有收卷电机(77)，所述收卷电机(77)的输出轴固定连接有收卷辊(78)，所述收卷辊(78)与密封板(75)之间固定连接有拉绳(79)。

4.根据权利要求3所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，其特征在于：所述第一纵向电动滑台(61)左表面与移动车(5)右表面固定连接，所述第一步进电机(64)的输出轴与转动板(63)的转轴固定连接。

5.根据权利要求3所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，其特征在于：所述插板(66)内开设有安装腔，所述气泵(67)和充气气囊(68)均固定安装于安装腔内，所述气泵(67)的出气口与充气气囊(68)的进气口相连通。

6.根据权利要求3所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，其特征在于：所述电动十字滑台(71)左表面与移动车(5)右表面固定连接，所述第二步进电机(73)的输出轴与铲斗(74)的转轴固定连接。

7.根据权利要求3所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，其特征在于：所述移动车(5)左表面固定安装有导向组件(8)，所述导向组件(8)包括RFID贴片和连接柱，所述连接柱右表面与移动车(5)左表面固定连接，所述连接柱左表面固定连接有防脱块，所述防脱块上表面固定安装有RFID读取器。

8.根据权利要求3所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，其特征在于：所述移动车(5)右表面设有喷淋组件(9)，所述喷淋组件(9)包括第二纵向电动滑台，所述第二纵向电动滑台滑块右表面固定连接有喷淋架。

9.根据权利要求8所述的基于数据收集分析的自清洁式公路排水沟的自清洁设备，其特征在于：所述移动车(5)内开设有储水箱，所述储水箱内固定安装有提升泵，所述提升泵的出水口与喷淋架的进水口之间固定连接有导水管。

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