CN209724565U - 一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及管道监测的技术领域，尤其涉及一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，该装置包括直径比供水管道小的分流管道，所述分流管道的进水端和出水端依次沿着供水管道的水流方向设置在供水管道上，且与供水管道导通，所述分流管道上设置有水流发电单元，所述水流发电单元的发电端与蓄电组件连接，所述蓄电组件与管道检测设备的电源端连接。该实用新型的优点在于：本实用新型在供水管道中水流受到一定动力作用下，在供水管道上分出一个直径较供水管道直径小的分流管道，这样在分流管道中液体的流速会大于供水管道内液体的流速，然后通过水流发电单元发电，输送到蓄电组件内，为管道检测设备通过电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道监测的领域，尤其涉及一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置。
背景技术
随着物联网和传感器技术的发展，各类设施上安装了不同的传感器和网络传输设备。但是大量传感器的供电是制约物联网应用的一个重要因素。如选择在供水管道上安装流量计和压力计等设备，但大多数管道埋在地下，远离市政供电箱，设备的取电为工程的实施带来较多的困难。设备供电成为工程进度和成本控制的瓶颈。因此急需一种新的装置来解决上述问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的不足，为此，本实用新型提供一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，包括直径比供水管道小的分流管道，所述分流管道的进水端和出水端依次沿着供水管道的水流方向设置在供水管道上，且与供水管道导通，所述分流管道上设置有水流发电单元，所述水流发电单元的发电端与蓄电组件连接，所述蓄电组件与管道检测设备的电源端连接。
优化的，所述分流管道按照流量方向分成进口部、变径部、出口部，进口部的直径大于出口部的直径，所述水流发电单元设置在出口部上且位于变径部的出口处。
优化的，所述变径部包括喇叭段和直筒段，所述变径部分别和进口部和出口部通过法兰盘连接，所述变径部可替换。
优化的，所述变径部的直筒段可伸入出口部内。
优化的，所述水流发电单元包括设置在分流管道内的涡轮发电机，所述涡轮发电机的涡轮部设置在分流管道内且位于直筒段的输出口处。
优化的，所述分流管道靠近进口端和出口端处设置有第一阀门和第二阀门。
优化的，还包括控制单元和通信单元，所述控制单元分别与通信单元、水流发电单元、蓄电组件、第一阀门和第二阀门的受控端连接。
优化的，所述分流管道与供水管道之间形成方形结构，所述分流管道拐角处均为弧形。
优化的，所述分流管道为弧形，进入分流管道的水流方向和在供水管道内的水流方向之间为锐角。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型在供水管道中水流受到一定动力作用下，在供水管道上分出一个直径较供水管道直径小的分流管道，这样在分流管道中液体的流速会大于供水管道内液体的流速，然后通过水流发电单元发电，输送到蓄电组件内，为管道检测设备通过电能。
(2)本实用新型中分流管道通过设置变径部来增大水流发电单元处的水流流速。
(3)变径部的设置通过将水流的口径变小，增加了水流速度，喇叭口的弧度同时考虑了降低水流方向变化的损失和减少水流的紊乱度。并且变径段可以替换，从而可以根据需要调整速度差。
(4)变径部的直筒段可伸入出口部内，涡轮发电机的涡轮部设置在直筒段的出口出，这样水流从直筒段出来时会有一个冲击力，该冲击力可以增大驱动涡轮转动速度。
(5)通过设置第一阀门和第二阀门来控制是否进行分流发电。
(6)蓄电组件可以给控制单元和通信单元供电，控制单元可以控制发电机供电、第一阀门、第二阀门状态，并接收各管道检测设备发送的信号，然后控制单元通过通信单元将信号发送到主信号接收台。这样可以对于无人区域实现检测设备的供电，还能够实现远程监控。
(7)由于有些供水管道是埋在地下，为了降低对环境要求，所以设置成方形结构，减少整个分流管道在供水管道的投影长度。但是拐角处均为弧形，保证水流是平滑流动的。在环境允许的情况下，为了降低水流方向变化的损失和减少水流的紊乱度，进入分流管道的水流方向和在供水管道内的水流方向之间为锐角。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图3为本实用新型实施例3的结构示意图。
图4为不同流速下的发电功率的示意图。
图中标注符号的含义如下：
1-蓄电组件 2-控制单元 3-通信单元
4-供水管道 51-进口部 52-变径部 521-直筒段 522-喇叭段
53-出口部
61-第一阀门 62-第二阀门 7-水流发电单元 8-法兰盘
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，包括直径比供水管道4小的分流管道、控制单元2、通信单元3，所述分流管道的进水端和出水端依次沿着供水管道4的水流方向设置在供水管道4上，且与供水管道4导通，所述分流管道上设置有水流发电单元7，所述水流发电单元7的发电端与蓄电组件1连接，所述蓄电组件1与管道检测设备的电源端连接。在该实施例中，蓄电组件1为电池。所述分流管道与供水管道4之间形成方形结构，所述分流管道拐角处均为弧形。
所述分流管道按照流量方向分成进口部51、变径部52、出口部53，进口部51的直径大于出口部53的直径，所述水流发电单元7设置在出口部53上且位于变径部52的出口处。
所述变径部52包括喇叭段522和直筒段521，所述变径部52分别和进口部51和出口部53通过法兰盘8连接，所述变径部52可替换。可以通过变换变径部52在直筒段521的厚度来改变变径部52内直径大小。变径部52两端部对应位置分别与进口部51和出口部53相对密封连接。
所述水流发电单元7包括设置在分流管道内的涡轮发电机，所述涡轮发电机的涡轮部设置在分流管道内且位于直筒段521的输出口处。
所述分流管道靠近进口端和出口端处设置有第一阀门61和第二阀门62，通过控制第一阀门61和第二阀门62的开闭来控制是否进行分流发电。还可以控制第一阀门61和第二阀门62的开度来调节流速。
所述控制单元2分别与通信单元3、水流发电单元7、蓄电组件1、第一阀门61和第二阀门62的受控端连接。
实施例2
如图2所示，一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，包括直径比供水管道4小的分流管道、控制单元2、通信单元3，所述分流管道的进水端和出水端依次沿着供水管道4的水流方向设置在供水管道4上，且与供水管道4导通，所述分流管道上设置有水流发电单元7，所述水流发电单元7的发电端与蓄电组件1连接，所述蓄电组件1与管道检测设备的电源端连接。在该实施例中，蓄电组件1为电池。
所述分流管道按照流量方向分成进口部51、变径部52、出口部53，进口部51的直径大于出口部53的直径，所述水流发电单元7设置在出口部53上且位于变径部52的出口处。
所述变径部52包括喇叭段522和直筒段521，所述变径部52分别和进口部51和出口部53通过法兰盘8连接，所述变径部52可替换。可以通过变换变径部52在直筒段521的厚度来改变变径部52内直径大小。变径部52两端部对应位置分别与进口部51和出口部53相对密封连接。
所述水流发电单元7包括设置在分流管道内的涡轮发电机，所述涡轮发电机的涡轮部设置在分流管道内且位于直筒段521的输出口处。
所述分流管道靠近进口端和出口端处设置有第一阀门61和第二阀门62。
所述控制单元2分别与通信单元3、水流发电单元7、蓄电组件1、第一阀门61和第二阀门62的受控端连接。
所述分流管道为弧形，进入分流管道的水流方向和在供水管道4内的水流方向之间为锐角。在环境允许的情况下，可以降低水流方向变化的损失和减少水流的紊乱度。
实施例3
一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，包括直径比供水管道4小的分流管道、控制单元2、通信单元3，所述分流管道的进水端和出水端依次沿着供水管道4的水流方向设置在供水管道4上，且与供水管道4导通，所述分流管道上设置有水流发电单元7，所述水流发电单元7的发电端与蓄电组件1连接，所述蓄电组件1与管道检测设备的电源端连接。在该实施例中，蓄电组件1为电池。
所述分流管道按照流量方向分成进口部51、变径部52、出口部53，进口部51的直径大于出口部53的直径，所述水流发电单元7设置在出口部53上且位于变径部52的出口处。
所述变径部52包括喇叭段522和直筒段521，所述变径部52分别和进口部51和出口部53通过法兰盘8连接，所述变径部52可替换。与实施例1或实施例2不同的在于，如图3所示，所述变径部52的直筒段521伸入出口部53内。这样只需要控制变径部直筒段521内部的直径。直筒段521的内部直径在远离喇叭段522的方向上，也可逐渐变小。
所述水流发电单元7包括设置在分流管道内的涡轮发电机，所述涡轮发电机的涡轮部设置在分流管道内且位于直筒段521的输出口处。
所述分流管道靠近进口端和出口端处设置有第一阀门61和第二阀门62。
所述控制单元2分别与通信单元3、水流发电单元7、蓄电组件1、第一阀门61和第二阀门62的受控端连接。
在以上实施例中，根据图4中水流流速和水流发电单元7的发电功率之间的曲线关系，从而确定分流管道各位置的内直径。水流发电单元7最高可以达到8W，监测设备的运行功率一般为20W左右，设备的使用运行约为每10分钟30秒，因此，发电机的运行完全满足设备用电的需要。
在以上实施例中，控制单元2、通信单元3、控制单元2控制通信单元3、水流发电单元7、蓄电组件1、第一阀门61和第二阀门62均属于现有技术，本实用新型的实用新型点是运用现有条件发电，然后基于现有技术进行远程监控。只要能实现远程监控均可运用。
以上仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，包括直径比供水管道(4)小的分流管道，所述分流管道的进水端和出水端依次沿着供水管道(4)的水流方向设置在供水管道(4)上，且与供水管道(4)导通，所述分流管道上设置有水流发电单元(7)，所述水流发电单元(7)的发电端与蓄电组件(1)连接，所述蓄电组件(1)与管道检测设备的电源端连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述分流管道按照流量方向分成进口部(51)、变径部(52)、出口部(53)，进口部(51)的直径大于出口部(53)的直径，所述水流发电单元(7)设置在出口部(53)上且位于变径部(52)的出口处。
3.根据权利要求2所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述变径部(52)包括喇叭段(522)和直筒段(521)，所述变径部(52)分别和进口部(51)和出口部(53)通过法兰盘(8)连接，所述变径部(52)可替换。
4.根据权利要求3所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述变径部(52)的直筒段(521)可伸入出口部(53)内。
5.根据权利要求3所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述水流发电单元(7)包括设置在分流管道内的涡轮发电机，所述涡轮发电机的涡轮部设置在分流管道内且位于直筒段(521)的输出口处。
6.根据权利要求1所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述分流管道靠近进口端和出口端处设置有第一阀门(61)和第二阀门(62)。
7.根据权利要求6所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，还包括控制单元(2)和通信单元(3)，所述控制单元(2)分别与通信单元(3)、水流发电单元(7)、蓄电组件(1)、第一阀门(61)和第二阀门(62)的受控端连接。
8.根据权利要求1所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述分流管道与供水管道(4)之间形成方形结构，所述分流管道拐角处均为弧形。
9.根据权利要求1所述的一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置，其特征在于，所述分流管道为弧形，进入分流管道的水流方向和在供水管道(4)内的水流方向之间为锐角。
Priority Applications (1)
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| CN201920157814.4U CN209724565U (zh) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置 |
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| CN201920157814.4U Active CN209724565U (zh) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 一种利用供水管道的动能为管道检测设备供电的装置 |
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