CN113936428A - 一种城市引流管网内涝预警系统 - Google Patents

一种城市引流管网内涝预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及内涝预警技术领域,且公开了一种城市引流管网内涝预警系统,包括支架,所述支架的右侧固定连接有连接臂,所述连接臂的右侧固定连接有壳体,所述壳体的下端固定连接有固定套,所述壳体的内部设有套筒,所述套筒的上端套接有转动齿。本发明通过漂浮件和水位监测器实现对隧道内的水位监测,过漂浮件与测得的水位与弹性撞球之间的间距及时将数据传递给预警系统,进而迅速发送内涝预警,显著减少驾驶员盲目驶入未知水深造成的汽车损坏的问题,同时通过第一弹簧、第二弹簧、伸缩杆之间的配合设置,将弹性撞球与地面精密贴合,实现校准各种复杂路面的水位勘测精度,解决了现有技术因地面平整度不一导致的存在预警误差的问题。

Description

一种城市引流管网内涝预警系统
技术领域
本发明涉及内涝预警技术领域,具体为一种城市引流管网内涝预警系统。
背景技术
随着城市现代化建设的持续发展,人们的出行离不开各式各样的交通设施,其中高架桥、下穿、涵洞、隧道随处可见,这些交通枢纽在提供便捷的同时,也存在一定安全隐患,例如当城市遇到暴雨天气时,下穿、涵洞、隧道内雨水迅速积聚,使得经常发生隧道内涝事件,驾驶员在观察不到水位时,盲目驶入则造成车身进水,导致大量车辆抛锚,存在极大的安全隐患,因此城市引流内涝预警系统在暴雨来袭之际起到至关重要的作用。
现有的内涝预警装置在使用时往往存在如下技术缺陷:其一、水位探测计在进行勘探水位时,由于地面并不是始终保持水平,当遇到凹凸不平的路面时,探测计与地面的实际距离存在误差,就使得内涝预警装置得出数据产生偏差,很大程度影响了城市内涝预警的正常进行;其二、当遇到特大暴雨等极端天气时,水位激增,水流携带大量杂质以及城市垃圾卷入预警装置内部,造成探测计运动受阻,直接影响了探测计的对水位勘测,使得预警系统瘫痪,急需解决。
发明内容
针对背景技术中提出的现有振动筛分机在使用过程中存在的不足,本发明提供了一种城市引流管网内涝预警系统,具备X/X的优点,解决了上述背景技术中提出的技术问题。
本发明提供如下技术方案:一种城市引流管网内涝预警系统,包括支架,所述支架的右侧固定连接有连接臂,所述连接臂的右侧固定连接有壳体,所述壳体的下端固定连接有固定套,所述壳体的内部设有套筒,所述套筒的上端套接有转动齿,所述转动齿的下端固定连接有第二连杆,所述第二连杆的另一端固定连接有漂浮件,所述漂浮件的下端固定连接有水位监测器,所述套筒的右侧设有第一连杆,所述第一连杆的右侧设有定位机构,所述支架的下端设有驱动箱,所述驱动箱的内部设有驱动机构,所述驱动箱的下端设有引流机构。
优选的,所述定位机构包括第一连杆右侧转动连接的转动柱,所述转动柱的外侧壁设有撑杆,所述撑杆的侧壁固定连接有第一弹簧,所述第一弹簧的另一端固定连接在相邻的撑杆上,所述撑杆的内部开设有滑轨,所述滑轨的底侧固定连接有第二弹簧,所述第二弹簧的另一端固定连接有伸缩杆,所述伸缩杆的另一端固定连接有弹性撞球。
优选的,所述驱动机构包括沿驱动箱侧壁开设的第一滑槽,所述第一滑槽的内壁固定连接有第一转轴,所述第一转轴的外侧套接有挡板,所述挡板的背部固定连接有导轨,所述导轨的上端设有第一永磁铁,所述导轨的下端设有第二永磁铁,所述第一永磁铁与第二永磁铁均设置为弧形,且二者的磁极相反。
优选的,所述引流机构包括设置在驱动箱底部的第二滑槽,所述第二滑槽的右侧开设有通口,所述通口内部设有第二转轴,所述第二转轴的外侧壁固定连接有扇叶。
优选的,所述固定套的内壁固定连接有固定齿,所述固定齿与转动齿相互适配。
优选的,所述套筒的内部沿竖直方向设有输出轴,所述输出轴的底端固定连接有第一锥齿轮,所述第一锥齿轮的右侧啮合有第二锥齿轮,所述第二锥齿轮的右端固定连接在第一连杆上,所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相互适配。
优选的,所述挡板沿驱动箱的前后对称设置,且驱动箱的右侧壁开设有可供漂浮件和转动齿滑动的开口。
本发明具备以下有益效果:
1、本发明通过漂浮件和水位监测器实现对隧道内的水位监测,同时通过撑杆、弹性撞球、第二弹簧、滑轨之间的配合设置,实现将弹性撞球与地面相接触,通过漂浮件与测得的水位与弹性撞球之间的间距及时将数据传递给预警系统,进而迅速发送内涝预警,已达到提醒驾驶员的效果,显著减少驾驶员盲目驶入未知水深造成的汽车损坏的问题。
2、本发明通过设置多组撑杆以及末端设置的弹性撞球,使得两侧相邻的撞球与不同平面的地面贴合,进而提高液面最低处的监测精度,同时通过第一弹簧、第二弹簧、伸缩杆之间的配合设置,将弹性撞球与地面精密贴合,实现校准各种复杂路面的水位勘测精度,解决了现有技术因地面平整度不一导致的存在预警误差的问题。
3、本发明通过低水位的水流冲击挡板实现挡板沿第一转轴发生偏转,进而带动导轨运动,进而切割永磁铁之间的磁感线产生感应电流,产生的电流驱动扇叶转动,同时通过电磁铁、永磁铁、第二转轴、扇叶之间的配合设置实现低速水流驱动扇叶转动进而产生涡流促进水流进入引流系统,通过水流动力驱动扇叶转动形成涡流,显著提高预警装置的引流效率。
4、本发明通过高水位的水流冲击挡板实现挡板沿第一转轴发生偏转,进而带动导轨运动,进而切割永磁铁之间的磁感线产生感应电流,产生的电流驱动转动齿转动,同时通过电磁铁、永磁铁、固定齿、转动齿之间的配合设置实现高速水流驱动转动齿与固定齿切割粉碎雨水中携带垃圾,通过水流动力驱动带动转动齿转动,实现对预警装置的垃圾及时清理。
附图说明
图1本为发明立体结构示意图;
图2为本发明底视结构示意图;
图3为本发明图2中A处结构局部放大示意图;
图4为本发明粉碎齿的立体结构示意图;
图5为本发明引流机构底视结构示意图;
图6为本发明套筒内部结构示意图;
图7为本发明驱动机构内部结构示意图;
图8为本发明定位机构内部结构示意图;
图9为本发明水平路面的定位机构状态结构示意图;
图10为本发明不规则路面的定位机构状态结构示意图;
图11为本发明系统流程结构示意图。
图中:1、支架;2、连接臂;3、壳体;4、驱动箱;41、第一滑槽;42、第二滑槽;43、挡板;44、第一转轴;45、第二转轴;46、扇叶;47、导轨;48、第一永磁铁;49、第二永磁铁;5、固定套;51、固定齿;6、转动齿;7、套筒;71、输出轴;72、第一锥齿轮;73、第二锥齿轮;8、第一连杆;9、转动柱;91、第一弹簧;10、撑杆;101、弹性撞球;102、第二弹簧;103、滑轨;104、伸缩杆;11、漂浮件;12、第二连杆;13、水位监测器。
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1-11,一种城市引流管网内涝预警系统,包括支架1,其特征在于:支架1的右侧固定连接有连接臂2,连接臂2的右侧固定连接有壳体3,壳体3的下端固定连接有固定套5,壳体3的内部设有套筒7,套筒7的上端套接有转动齿6,转动齿6的下端固定连接有第二连杆12,第二连杆12的另一端固定连接有漂浮件11,漂浮件11的下端固定连接有水位监测器13,套筒7的右侧设有第一连杆8,第一连杆8的右侧设有定位机构,支架1的下端设有驱动箱4,驱动箱4的内部设有驱动机构,驱动箱4的下端设有引流机构。定位机构包括第一连杆8右侧转动连接的转动柱9,转动柱9的外侧壁设有撑杆10,撑杆10的侧壁固定连接有第一弹簧91,第一弹簧91的另一端固定连接在相邻的撑杆10上,撑杆10的内部开设有滑轨103,滑轨103的底侧固定连接有第二弹簧102,第二弹簧102的另一端固定连接有伸缩杆104,伸缩杆104的另一端固定连接有弹性撞球101。开始监测水位时,通电使得输出轴71转动带动第一锥齿轮72转动,进而带动第二锥齿轮73转动实现对定位系统的转动,此时定位系统的转动实现三个撑杆10发生转动,弹性撞球101与地面发生接触,通过弹性撞球101与地面的接触挤压第一弹簧91,使得相邻的弹性撞球101自动校正,与此同时第二弹簧102推动伸缩杆104最终达到相邻的弹性撞球101与地面紧密接触,实现不同地面的精确水位测量。驱动机构包括沿驱动箱4侧壁开设的第一滑槽41,第一滑槽41的内壁固定连接有第一转轴44,第一转轴44的外侧套接有挡板43,挡板43的背部固定连接有导轨47,导轨47的上端设有第一永磁铁48,导轨47的下端设有第二永磁铁49,第一永磁铁48与第二永磁铁49均设置为弧形,且二者的磁极相反。引流机构包括设置在驱动箱4底部的第二滑槽42,第二滑槽42的右侧开设有通口,通口内部设有第二转轴45,第二转轴45的外侧壁固定连接有扇叶46。测量开始时,较小水位的水流流动过程中,会与驱动箱4侧壁接触,进而推动挡板43沿第一转轴44发生摆动,摆动发生后,设置在挡板43内部的导轨47页随之运动,与第一永磁铁48和第二永磁铁49配合下,进而形成往复摆动切割磁感线,进而产生感应电流,产生的低水位感应电流作用于第二转轴45进而驱动扇叶46转动,随着扇叶46的转动,进而带动水流产生旋涡,加速引流,显著提高监测系统的引流效率;较大水位的水流流动过程中,会与驱动箱4侧壁接触,进而推动挡板43沿第一转轴44发生摆动,摆动发生后,设置在挡板43内部的导轨47页随之运动,与第一永磁铁48和第二永磁铁49配合下,进而形成往复摆动切割磁感线,进而产生感应电流,产生的高水位感应电流作用于转动齿6,使得转动齿6发生转动,进而与固定齿51相互配合及时将较大水流携带的垃圾粉碎,减少垃圾堆积对预警装置的影响。固定套5的内壁固定连接有固定齿51,固定齿51与转动齿6相互适配。确保二者转动粉碎过程中能与垃圾贴合,利用二者间的剪切力实现粉碎。套筒7的内部沿竖直方向设有输出轴71,输出轴71的底端固定连接有第一锥齿轮72,第一锥齿轮72的右侧啮合有第二锥齿轮73,第二锥齿轮73的右端固定连接在第一连杆8上,第一锥齿轮72与第二锥齿轮73相互适配。挡板43沿驱动箱4的前后对称设置,且驱动箱4的右侧壁开设有可供漂浮件11和转动齿6滑动的开口。确保水位上升时,漂浮件11和转动齿6的运行不会受阻。
本发明的使用方法(工作原理)如下:
开始监测水位时,通电使得输出轴71转动带动第一锥齿轮72转动,进而带动第二锥齿轮73转动实现对定位系统的转动,此时定位系统的转动实现三个撑杆10发生转动,弹性撞球101与地面发生接触,通过弹性撞球101与地面的接触挤压第一弹簧91,使得相邻的弹性撞球101自动校正,与此同时第二弹簧102推动伸缩杆104最终达到相邻的弹性撞球101与地面紧密接触,实现不同地面的精确水位测量;测量开始时,较小水位的水流流动过程中,会与驱动箱4侧壁接触,进而推动挡板43沿第一转轴44发生摆动,摆动发生后,设置在挡板43内部的导轨47页随之运动,与第一永磁铁48和第二永磁铁49配合下,进而形成往复摆动切割磁感线,进而产生感应电流,产生的低水位感应电流作用于第二转轴45进而驱动扇叶46转动,随着扇叶46的转动,进而带动水流产生旋涡,加速引流,显著提高监测系统的引流效率;较大水位的水流流动过程中,会与驱动箱4侧壁接触,进而推动43沿第一转轴44发生摆动,摆动发生后,设置在挡板43内部的导轨47页随之运动,与第一永磁铁48和第二永磁铁49配合下,进而形成往复摆动切割磁感线,进而产生感应电流,产生的高水位感应电流作用于转动齿6,使得转动齿6发生转动,进而与固定齿51相互配合及时将较大水流携带的垃圾粉碎,减少垃圾堆积对预警装置的影响;漂浮件11在监测过程中,随着水流水位的改变,会沿着竖直方向沿套筒7发生滑动,当水位较高时,漂浮件7、第二连杆12、转动齿6同步上移,上移过程中,转动齿6与固定齿51达到同一水平面时,二者相互作用对水流中携带的垃圾进行粉碎,水位监测器13和弹性撞球101及时监测得出数据,将此时刻的水位数据上传给预警系统,进而达到提醒驾驶员远离涉水区域。
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。

Claims (7)

1.一种城市引流管网内涝预警系统,包括支架(1),其特征在于:所述支架(1)的右侧固定连接有连接臂(2),所述连接臂(2)的右侧固定连接有壳体(3),所述壳体(3)的下端固定连接有固定套(5),所述壳体(3)的内部设有套筒(7),所述套筒(7)的上端套接有转动齿(6),所述转动齿(6)的下端固定连接有第二连杆(12),所述第二连杆(12)的另一端固定连接有漂浮件(11),所述漂浮件(11)的下端固定连接有水位监测器(13),所述套筒(7)的右侧设有第一连杆(8),所述第一连杆(8)的右侧设有定位机构,所述支架(1)的下端设有驱动箱(4),所述驱动箱(4)的内部设有驱动机构,所述驱动箱(4)的下端设有引流机构。
2.根据权利要求1所述的一种城市引流管网内涝预警系统,其特征在于:所述定位机构包括第一连杆(8)右侧转动连接的转动柱(9),所述转动柱(9)的外侧壁设有撑杆(10),所述撑杆(10)的侧壁固定连接有第一弹簧(91),所述第一弹簧(91)的另一端固定连接在相邻的撑杆(10)上,所述撑杆(10)的内部开设有滑轨(103),所述滑轨(103)的底侧固定连接有第二弹簧(102),所述第二弹簧(102)的另一端固定连接有伸缩杆(104),所述伸缩杆(104)的另一端固定连接有弹性撞球(101)。
3.根据权利要求1所述的一种城市引流管网内涝预警系统,其特征在于:所述驱动机构包括沿驱动箱(4)侧壁开设的第一滑槽(41),所述第一滑槽(41)的内壁固定连接有第一转轴(44),所述第一转轴(44)的外侧套接有挡板(43),所述挡板(43)的背部固定连接有导轨(47),所述导轨(47)的上端设有第一永磁铁(48),所述导轨(47)的下端设有第二永磁铁(49),所述第一永磁铁(48)与第二永磁铁(49)均设置为弧形,且二者的磁极相反。
4.根据权利要求1所述的一种城市引流管网内涝预警系统,其特征在于:所述引流机构包括设置在驱动箱(4)底部的第二滑槽(42),所述第二滑槽(42)的右侧开设有通口,所述通口内部设有第二转轴(45),所述第二转轴(45)的外侧壁固定连接有扇叶(46)。
5.根据权利要求1所述的一种城市引流管网内涝预警系统,其特征在于:所述固定套(5)的内壁固定连接有固定齿(51),所述固定齿(51)与转动齿(6)相互适配。
6.根据权利要求1所述的一种城市引流管网内涝预警系统,其特征在于:所述套筒(7)的内部沿竖直方向设有输出轴(71),所述输出轴(71)的底端固定连接有第一锥齿轮(72),所述第一锥齿轮(72)的右侧啮合有第二锥齿轮(73),所述第二锥齿轮(73)的右端固定连接在第一连杆(8)上,所述第一锥齿轮(72)与第二锥齿轮(73)相互适配。
7.根据权利要求3所述的一种城市引流管网内涝预警系统,其特征在于:所述挡板(43)沿驱动箱(4)的前后对称设置,且驱动箱(4)的右侧壁开设有可供漂浮件(11)和转动齿(6)滑动的开口。
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