CN114923543B - 一种城市低洼路段积水快速预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市低洼路段积水快速预警装置，主要涉及城市灾害预防技术领域，包括壳体机构、警示机构，警示机构安装在壳体机构上，防堵塞机构安装在壳体机构上，壳体机构包括用于使水进入外壳内部的前格栅和用于将外壳内部的水流入下水道井中的底部格栅；在外壳上安装有浮标、显示部件，利用浮标测出当前水量并通过显示部件进行显示，当超过水位线时能自动进行提醒过往车辆；本发明还包括防堵塞机构，防堵塞机构包括打捞部件、收集部件、盛装部件，利用打捞部件将下水道井口的垃圾打捞起，再通过收集部件将垃圾等杂物清理到盛装部件中，能够在预警后排出积水的过程中，防止下水道井口堵塞。
Description
技术领域
本发明主要涉及城市灾害预防技术领域，具体涉及一种城市低洼路段积水快速预警装置。
背景技术
在雨季时常常出现大雨和暴雨，此时城市排水通道、隧道容易积水、形成内涝，严重影响交通运行。其中最严重的是道路边的下水道井口排水时经常容易堵塞，积水无法及时排出，对过往车辆及行人造成一定的安全隐患，因此需要设计一个可以快速预警积水问题的装置，能提醒来往车辆，还具备在预警后排出积水的过程中，防止下水道井口堵塞的功能。现有对水位的检测装置基本为通过摄像头和降水雨量检测来判断积水的水位线，但是道路的情况各有不同，这种的方法只能判断整体的大概情况，不能具体到检测某个道路。
现有技术中，公开号为CN111667707A的中国专利公开了一种城市交通内涝预警系统，包括用于确定各路段低洼处的BIM建模系统、在各路段低洼处的侧面安装的非接触水位传感器和安装在车辆上的无线接收器，非接触水位传感器无线连接有上位机，上位机无线连接无线接收器；非接触水位传感器包括安装座，安装座上成形有通孔；安装座上安装有一个光线发射器和至少两个摄像头；光线发射器发出的光线路径经过所处路段的最低洼处。该专利能实现倾斜式对路面积水深度进行非接触检测，降低了水位传感器的安装成本，并对路面积水进行对应示警。但是，该专利中还是通过常用的摄像头来检测并判断水位线，并且利用摄像头和传感器只能起到一个单纯的检测作用，不具备防止下水道井口堵塞的功能。
发明内容
针对上述技术问题本发明提供了一种城市低洼路段积水快速预警装置，包括壳体机构、警示机构、防堵塞机构，壳体机构安装在地面，且在下水井口上方，警示机构安装在壳体机构上，防堵塞机构安装在壳体机构上。
进一步地，外壳安装在下水井口上方，前格栅固定安装在外壳上，底部格栅固定安装在外壳上，前格栅为进水口，底部格栅为出水口，底部格栅与下水道井口连通，警示外壳固定安装在外壳上。
进一步地，升降座滑动安装在警示外壳上，指示灯固定安装在警示外壳上。
进一步地，辅助线设置在警示外壳上，左大滑轮固定安装在左粗转轴上，左粗转轴转动安装在警示外壳上，左长皮带第一端设置在左粗转轴上，第二端设置在第二主转轴上，第二主转轴固定安装在指示电机的输出轴上，第二主转轴与警示外壳转动连接，左小滑轮固定安装在左细转轴上，左细转轴转动安装在警示外壳上，左短皮带第一端设置在左细转轴上，第二端设置在第二主转轴上，右小滑轮固定安装在右细转轴上，右短皮带第一端设置在右细转轴上，第二端设置在第一主转轴上，右细转轴转动安装在警示外壳上，第一主转轴转动安装在警示外壳上，右粗转轴转动安装在警示外壳上，右长皮带第一端设置在右粗转轴上，第二端设置在第一主转轴上，右大滑轮固定安装在右粗转轴上。
进一步地，第一齿轮固定安装在第一主转轴上，第二齿轮固定安装在第二主转轴上，第一齿轮与第二齿轮形成齿轮配合，指示电机固定安装在警示外壳上。
进一步地，吊装线设置在水平板上，水平板固定安装在外壳上，浮标固定安装在吊装线上，浮标内部设置有感应器，指示针固定安装在升降座上，传感器固定安装在外壳内部。
进一步地，清理电机固定安装在水平板上，第三齿轮固定安装在上传递轴上，上传递轴固定安装在清理电机的输出轴上，打捞皮带第一端设置在上传递轴上，第二端设置在圆盘上，圆盘转动安装在外壳上，定轴固定安装在外壳上，拨动架转动安装在定轴上，拨动架上设置有卡槽，卡槽与侧边条上的设置的圆柱滑动连接。
进一步地，第一立柱固定安装在圆盘上，第二立柱固定安装在圆盘上，横条固定安装在侧边条上，侧边条滑动安装在外壳上，侧边条上固定安装有圆柱，底部篮固定安装在侧边条上，下传递轴转动安装在水平板上，第四齿轮固定安装在下传递轴上，第四齿轮与第三齿轮形成齿轮配合。
进一步地，水平滑条第一端固定安装在外壳上，第二端固定安装在加固板上，小固定座固定安装在夹板上，夹板滑动安装在水平滑条上，小电机固定安装在小固定座上，小转轴固定安装在小电机的输出轴上，弹性线设置在小转轴上。
进一步地，顶部座固定安装在靠近导流框的夹板上，顶部电机固定安装在顶部座上，顶部齿轮固定安装在顶部电机的输出轴上，导流框固定安装在外壳上，小齿条固定安装在水平滑条上，顶部齿轮与小齿条形成齿轮齿条配合，储存箱固定安装在外壳上，储存箱与导流框固定连接，加固板固定安装在外壳和储存箱上，本发明设置有两组收集部件，一组收集部件靠近导流框设置，另一组收集部件远离导流框设置，两组收集部件都滑动安装在水平滑条上，两组收集部件中间通过弹性线连接，收集部件包括小固定座、小电机、小转轴、夹板；打捞部件设置有两组，两组打捞部件结构相同，两组打捞部件在外壳上成对称分布，一组打捞部件由上传递轴驱动，另一组打捞部件由下传递轴驱动，打捞部件包括打捞皮带、定轴、拨动架、圆盘、第一立柱、第二立柱、横条；动力部件包括清理电机、第三齿轮、上传递轴、下传递轴、第四齿轮。
本发明与现有技术相比的有益效果是：1、本发明的装置能安装到下水道井口处，实时并且分段对下水道井口处的水位进行监测，每个下水道井口都可安装本装置，对每个路段路口的水位情况都能及时掌握，因此能起到及时通知行人及过往车辆的作用，改变了传统的利用摄像头整体监测水位的模式；2、本发明设置了显示部件，能够第一时间测量出水位情况，并通过指示灯进行警示；3、本发明设置了防堵塞机构，能够自动将下水道井口处的垃圾清理到盛装部件中，在排出积水的过程中防止下水道井口堵塞。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明壳体机构结构示意图。
图3为本发明警示机构部分结构示意图。
图4为本发明侧面示意图。
图5为图4中A处局部放大示意图。
图6为图4中B处局部放大示意图。
图7为本发明顶部示意图。
图8为本发明防堵塞机构正面结构示意图。
图9为本发明防堵塞机构另一角度正面结构示意图。
图10为本发明另一角度顶部示意图。
图11为图10中C处局部放大示意图。
图12为图10中D处局部放大示意图。
图13为本发明水平滑条结构示意图。
附图标号：1-壳体机构；2-警示机构；3-防堵塞机构；101-外壳；102-前格栅；103-底部格栅；201-警示外壳；202-升降座；203-指示灯；204-辅助线；205-左大滑轮；206-左长皮带；207-左粗转轴；208-左小滑轮；209-左短皮带；210-左细转轴；211-右小滑轮；212-右短皮带；213-右细转轴；214-第一主转轴；215-右粗转轴；216-右长皮带；217-右大滑轮；218-第一齿轮；219-第二齿轮；220-第二主转轴；221-指示电机；222-吊装线；223-浮标；224-水平板；225-指示针；226-传感器；301-清理电机；302-第三齿轮；303-上传递轴；304-打捞皮带；305-定轴；306-拨动架；307-圆盘；308-第一立柱；309-第二立柱；310-横条；311-侧边条；312-底部篮；313-下传递轴；314-第四齿轮；315-水平滑条；316-小固定座；317-小电机；318-小转轴；319-夹板；320-弹性线；321-顶部座；322-顶部电机；323-顶部齿轮；324-导流框；325-小齿条；326-储存箱；327-加固板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此通过本发明的示意性实施例以及说明解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1-图13所示的一种城市低洼路段积水快速预警装置，包括壳体机构1、警示机构2、防堵塞机构3，壳体机构1安装在地面，且在下水井口上方，警示机构2安装在壳体机构1上，防堵塞机构3安装在壳体机构1上。
外壳101安装在下水井口上方，前格栅102固定安装在外壳101上，底部格栅103固定安装在外壳101上，前格栅102为进水口，底部格栅103为出水口，底部格栅103与下水道井口连通，警示外壳201固定安装在外壳101上。
升降座202滑动安装在警示外壳201上，指示灯203固定安装在警示外壳201上。
辅助线204设置在警示外壳201上，左大滑轮205固定安装在左粗转轴207上，左粗转轴207转动安装在警示外壳201上，左长皮带206第一端设置在左粗转轴207上，第二端设置在第二主转轴220上，第二主转轴220固定安装在指示电机221的输出轴上，第二主转轴220与警示外壳201转动连接，左小滑轮208固定安装在左细转轴210上，左细转轴210转动安装在警示外壳201上，左短皮带209第一端设置在左细转轴210上，第二端设置在第二主转轴220上，右小滑轮211固定安装在右细转轴213上，右短皮带212第一端设置在右细转轴213上，第二端设置在第一主转轴214上，右细转轴213转动安装在警示外壳201上，第一主转轴214转动安装在警示外壳201上，右粗转轴215转动安装在警示外壳201上，右长皮带216第一端设置在右粗转轴215上，第二端设置在第一主转轴214上，右大滑轮217固定安装在右粗转轴215上。
第一齿轮218固定安装在第一主转轴214上，第二齿轮219固定安装在第二主转轴220上，第一齿轮218与第二齿轮219形成齿轮配合，指示电机221固定安装在警示外壳201上。
吊装线222设置在水平板224上，水平板224固定安装在外壳101上，浮标223固定安装在吊装线222上，浮标223内部设置有感应器，指示针225固定安装在升降座202上，传感器226固定安装在外壳101内部。
清理电机301固定安装在水平板224上，第三齿轮302固定安装在上传递轴303上，上传递轴303固定安装在清理电机301的输出轴上，打捞皮带304第一端设置在上传递轴303上，第二端设置在圆盘307上，圆盘307转动安装在外壳101上，定轴305固定安装在外壳101上，拨动架306转动安装在定轴305上，拨动架306上设置有卡槽，卡槽与侧边条311上的设置的圆柱滑动连接。
第一立柱308固定安装在圆盘307上，第二立柱309固定安装在圆盘307上，横条310固定安装在侧边条311上，侧边条311滑动安装在外壳101上，侧边条311上固定安装有圆柱，底部篮312固定安装在侧边条311上，下传递轴313转动安装在水平板224上，第四齿轮314固定安装在下传递轴313上，第四齿轮314与第三齿轮302形成齿轮配合。
水平滑条315第一端固定安装在外壳101上，第二端固定安装在加固板327上，小固定座316固定安装在夹板319上，夹板319滑动安装在水平滑条315上，小电机317固定安装在小固定座316上，小转轴318固定安装在小电机317的输出轴上，弹性线320设置在小转轴318上。
顶部座321固定安装在靠近导流框324的夹板319上，顶部电机322固定安装在顶部座321上，顶部齿轮323固定安装在顶部电机322的输出轴上，导流框324固定安装在外壳101上，小齿条325固定安装在水平滑条315上，顶部齿轮323与小齿条325形成齿轮齿条配合，储存箱326固定安装在外壳101上，储存箱326与导流框324固定连接，储存箱326与导流框324内部连通，加固板327固定安装在外壳101和储存箱326上，本发明设置有两组收集部件，一组收集部件靠近导流框324设置，另一组收集部件远离导流框324设置，两组收集部件都滑动安装在水平滑条315上，两组收集部件中间通过弹性线320连接，收集部件包括小固定座316、小电机317、小转轴318、夹板319；打捞部件设置有两组，两组打捞部件结构相同，两组打捞部件在外壳101上成对称分布，一组打捞部件由上传递轴303驱动，另一组打捞部件由下传递轴313驱动，打捞部件包括打捞皮带304、定轴305、拨动架306、圆盘307、第一立柱308、第二立柱309、横条310；动力部件包括清理电机301、第三齿轮302、上传递轴303、下传递轴313、第四齿轮314。
本发明工作原理：将本发明外壳101安装在下水井口上方，雨水从前格栅102流进外壳101中，从底部格栅103流出到下水道井内，路面的水正常排水，当下水道井口堵塞，难以及时将路面的水排出时，会出现积水，此时浮标223受到浮力，将浮标223浮起，浮标223内部安装有感应器，感应器将信号传递给传感器226，传感器226获得当前水量信号，再将信号传递给指示电机221，指示电机221接受到信号后启动逆时针转动，带动第二主转轴220转动，第二主转轴220转动时通过第二齿轮219与第一齿轮218的啮合，带动第一齿轮218转动，同时通过左长皮带206带动左粗转轴207转动，左粗转轴207转动时带动左大滑轮205转动，通过左短皮带209带动左细转轴210转动，左细转轴210转动时带动左小滑轮208转动；第一齿轮218将带动第一主转轴214转动，第一主转轴214转动时通过右短皮带212带动右细转轴213转动，右细转轴213转到时带动右小滑轮211转动，第一主转轴214转动时通过右长皮带216带动右粗转轴215转动，右粗转轴215转动时带动右大滑轮217转动，因此左大滑轮205、左小滑轮208、右小滑轮211、右大滑轮217在辅助线204上利用摩擦力带着警示外壳201整体上升，警示外壳201上升时带动指示针225指向相应的刻度，在警示外壳201上设置有水位线刻度线，以此来测量下水道井口实时水量情况，当水位超过设置的警戒线时，将通过指示灯203进行报警提示；当水量减少时，浮标223将下降，浮标223将信号传递给传感器226，传感器226将信号传递给指示电机221，指示电机221将启动并顺时针转动，则指示针225在警示外壳201上的指示位置将下降。
在外壳101上安装有红外线探测器，在每次对下水道井口处积水进行预警后，积水从本发明往下水道井口中排出的过程中，当前格栅102处聚集有垃圾等杂物时，此时启动清理电机301，清理电机301顺时针转动，清理电机301将带动上传递轴303转动，进而带动第三齿轮302转动，第三齿轮302转动时与第四齿轮314形成齿轮配合，带动下传递轴313转动，下传递轴313将带动另一侧的打捞部件同时工作，与此同时，上传递轴303将通过打捞皮带304带动圆盘307转动，当圆盘307顺时针转动，利用第一立柱308触碰并撞击拨动架306以定轴305为圆心转动，拨动架306转动时通过卡槽带动侧边条311上升，侧边条311上升时带动底部篮312上升，将前格栅102处的垃圾捞起，便于收集部件对垃圾进行收集，此时圆盘307继续转动，收集部件对垃圾处理完成时，圆盘307上的第二立柱309转动到横条310上方，在第二立柱309转动时，将拨动横条310下降，从而将底部篮312下降，以此往复运作，需要说明的时，另一侧由下传递轴313驱动的圆盘307将是逆时针转动。
当垃圾被打捞起时，启动靠近导流框324的收集部件，启动小电机317，小电机317带动小转轴318转动，小转轴318转动时将收紧弹性线320，弹性线320将带动远离导流框324的夹板319朝着靠近导流框324的夹板319移动，将底部篮312中的垃圾夹起，当两个夹板319靠近在一起，并夹取垃圾，此时启动顶部电机322，顶部电机322带动顶部齿轮323带动在小齿条325上水平移动，将夹取的垃圾移动到导流框324上方，启动小电机317反转，松开垃圾，垃圾将被丢入导流框324中，进而进入储存箱326中，实现了在预警后排出积水的过程中，将下水道井口垃圾的进行处理，防止下水道井口堵塞的功能。
Claims (8)
1.一种城市低洼路段积水快速预警装置，包括壳体机构(1)、警示机构(2)、防堵塞机构(3)，警示机构(2)安装在壳体机构(1)上，防堵塞机构(3)安装在壳体机构(1)上，其特征在于，壳体机构(1)包括外壳(101)，外壳(101)上固定安装有前格栅(102)，用于使水进入外壳(101)内部，外壳(101)上固定安装有底部格栅(103)，底部格栅(103)用于将外壳(101)内部的水流入下水道井中；
警示机构(2)包括浮标(223)、显示部件，显示部件包括警示外壳(201)、指示灯(203)、刻度部件、指示针(225)，所述的警示外壳(201)固定安装在外壳(101)上，指示灯(203)固定安装在警示外壳(201)上，刻度部件通过辅助线(204)滑动安装在警示外壳(201)上，指示针(225)固定安装在刻度部件上；所述的刻度部件包括主转轴部件、左转轴部件、右转轴部件，主转轴部件转动时驱动左转轴部件和右转轴部件转动，利用摩擦力的作用在辅助线(204)上移动；
防堵塞机构(3)包括底部篮(312)、打捞部件、水平滑条(315)、收集部件、盛装部件，底部篮(312)固定安装在侧边条(311)上，侧边条(311)滑动安装在外壳(101)上，动力部件驱动打捞部件转动，所述的动力部件固定安装在外壳(101)上，打捞部件转动时带动侧边条(311)在外壳(101)上滑动，实现打捞垃圾；所述的水平滑条(315)固定安装在外壳(101)上，水平滑条(315)位于底部篮(312)的正上方，所述的收集部件滑动安装在水平滑条(315)上，所述的盛装部件固定安装在外壳(101)长度方向的一侧，所述的收集部件用于夹取垃圾，所述的盛装部件用盛装垃圾。
2.根据权利要求1所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，所述的主转轴部件包括指示电机(221)、第一主转轴(214)，所述的指示电机(221)固定安装在警示外壳(201)上，指示电机(221)的轴上固定安装有第二主转轴(220)，所述的第二主转轴(220)上固定安装有第二齿轮(219)；所述的第一主转轴(214)转动安装在警示外壳(201)上，所述的第一主转轴(214)上固定安装有第一齿轮(218)；所述的第二主转轴(220)通过左长皮带(206)和左短皮带(209)与左转轴部件连接，所述的第一主转轴(214)通过右短皮带(212)和右长皮带(216)与右转轴部件连接。
3.根据权利要求2所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，所述的左转轴部件包括左粗转轴(207)、左细转轴(210)，所述的左粗转轴(207)转动安装在警示外壳(201)上，所述的左粗转轴(207)上固定安装有左大滑轮(205)，所述的左粗转轴(207)通过左长皮带(206)与第二主转轴(220)连接；所述的左细转轴(210)转动安装在警示外壳(201)上，所述的左细转轴(210)上固定安装有左小滑轮(208)，所述的左细转轴(210)通过左短皮带(209)与第二主转轴(220)连接；所述的辅助线(204)绕过左大滑轮(205)和左小滑轮(208)设置在警示外壳(201)上。
4.根据权利要求2所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，所述的右转轴部件包括右细转轴(213)、右粗转轴(215)，所述的右细转轴(213)转动安装在警示外壳(201)上，所述的右细转轴(213)上固定安装有右小滑轮(211)，所述的右细转轴(213)通过右短皮带(212)与第一主转轴(214)连接；所述的右粗转轴(215)转动安装在警示外壳(201)上，所述的右粗转轴(215)上固定安装有右大滑轮(217)，所述的右粗转轴(215)通过右长皮带(216)与第一主转轴(214)连接；所述的辅助线(204)绕过右小滑轮(211)和右大滑轮(217)设置在警示外壳(201)上。
5.根据权利要求1所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，打捞部件设置有两组，两组打捞部件结构相同，两组打捞部件在外壳(101)上成对称分布；所述的打捞部件包括打捞皮带(304)、定轴(305)、横条(310)，所述的打捞皮带(304)第一端设置在动力部件上，第二端设置在圆盘(307)上，所述的圆盘(307)转动安装在外壳(101)上，所述的圆盘(307)上固定安装有第一立柱(308)和第二立柱(309)；所述的定轴(305)固定安装在外壳(101)上，所述的定轴(305)上转动安装有拨动架(306)，所述的拨动架(306)上设置有卡槽；所述的横条(310)固定安装在侧边条(311)上，所述的横条(310)上设置有圆柱，拨动架(306)上设置的卡槽与横条(310)上设置的圆柱滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，所述的收集部件设置有两组，两组收集部件滑动安装在水平滑条(315)上，两组收集部件结构相同，两组收集部件之间通过弹性线(320)相连。
7.根据权利要求6所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，所述的收集部件包括小固定座(316)，所述的小固定座(316)固定安装在夹板(319)上，所述的夹板(319)滑动安装在水平滑条(315)上，所述的小固定座(316)上固定安装有小电机(317)，小电机(317)的输出轴上固定安装有小转轴(318)，所述的小转轴(318)上设置有弹性线(320)。
8.根据权利要求1所述的一种城市低洼路段积水快速预警装置，其特征在于，所述的盛装部件包括顶部座(321)、小齿条(325)、导流框(324)、储存箱(326)，所述的顶部座(321)固定安装在夹板(319)上，所述的顶部座(321)上固定安装有顶部电机(322)，顶部电机(322)的输出轴上固定安装有顶部齿轮(323)，所述的小齿条(325)固定安装在水平滑条(315)上，所述的导流框(324)固定安装在外壳(101)上，所述的储存箱(326)固定安装在外壳(101)上，所述的导流框(324)与储存箱(326)固定连接，所述的导流框(324)与储存箱(326)内部连通。
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