CN212715249U - 一种城市积水预警排涝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市积水预警排涝系统，利用城市雨水井盖地域分布广的特点，将预警排涝装置分布设置于城市中每个局部区域内的各个井盖上，预警排涝装置包括预警组件和排水组件，预警组件的设置能够采集及处理井盖处的雨水汇入量的变化信息、路面积水水位的变化信息和地下深井水位的变化信息，实现对城市市政雨水管网的拥堵状况和排泄能力的预测，有利于及时调度人员进行排堵；同时，排水组件的设置能够形成抽吸力作用于其上方的流体，也能够形成推进力作用于其下方的流体，增大井盖处的雨水汇入量的同时，也增大地下深井和排水管网内积水的流动性，提高排水管网泄流量，加快路面积水水位下降速度，进而实现主动排涝，有效地防止内涝的发生。

Description

一种城市积水预警排涝系统

技术领域

本实用新型属于城市积水排涝设备技术领域，更具体地说，涉及一种城市积水预警排涝系统。

背景技术

全球气候变暖，极端天气越来越频繁，极端降雨有偏多偏强的趋势。在城市快速发展的今天，大部分原有的池塘、水沟、洼地、绿地等都被楼宇、道路等不透水的硬化地面所代替，致使地表吸收滞留雨水的能力被大幅度削弱，雨水大部分都要通过排水系统排走，导致很多城市在遭遇强降雨时，排水系统不堪重负，排水管道中的水不能及时排到河道，且河道水位上升造成倒灌从而引发内涝，城市交通瘫痪，也给人民生命财产安全造成了极大威胁。

目前，现有的城市排涝智能预警系统大多数以内涝预警为先，调度排涝为后进行，对于一些因环境恶劣而无法及时在路面积水前调度人员赶往现场的情况下，路面积水将会增大防洪排涝人员的操作难度，排涝措施滞后而未能及时排涝，而且还存在一定安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种城市积水预警排涝系统，能够实现基于井盖的城市积水预警和主动排涝相结合的双重功能，有效地防止内涝的发生。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种城市积水预警排涝系统，其包括若干个分别设置于城市中每个局部区域内的各个井盖上的预警排涝装置，以及，用于汇总各个所述预警排涝装置对城市内涝状况作出预警信号的服务器，所述预警排涝装置包括预警组件和排水组件；

所述井盖设有盖顶和盖身，所述盖身为桶体结构且包括位于其上部的过流腔和位于其下部的排水腔，所述盖顶安装在所述盖身的顶部且其上开设有多个与所述过流腔连通的进水孔，所述过流腔和所述排水腔之间设有具备机械复位功能的阀门组件；

所述预警组件包括处理器、与所述处理器电连接的采集模块、计时模块、网络通信模块、定位模块、排水控制模块和电源模块；所述处理器通过所述网络通信模块与所述服务器无线通信连接，所述采集模块电性连接有用于实时采集井盖处的雨水汇入量信息的第一液位传感器，用于实时采集井盖处的路面积水水位信息的第二液位传感器，以及，用于实时采集井盖处的地下深井水位信息的第三液位传感器，所述第一液位传感器安装在所述过流腔的底部，所述第二液位传感器安装在所述盖顶上，所述第三液位传感器安装在所述盖身上且高度可调地朝所述盖身下方伸出；

所述排水组件包括电机、叶片和安装板，所述安装板安装在所述排水腔的内壁上，所述安装板上开设有多个安装板过水孔，所述电机安装在所述安装板的中间，所述叶片安装在所述电机的输出轴上，所述电机与所述排水控制模块电连接。

作为本实用新型优选的方案，所述排水控制模块包括与所述电机电连接的接触开关，所述接触开关安装在所述阀门组件完全打开的路径位置上。

作为本实用新型优选的方案，所述阀门组件包括座板、阀板、轴销、弹簧和支撑板；所述座板为所述过流腔和所述排水腔之间的隔板，所述座板的中间设有阀口，所述阀板安装在与所述阀口相对的位置上，所述阀板的下端面与所述轴销的上端连接，所述弹簧套装在所述轴销上；所述支撑板安装在所述排水腔的内壁上且位于所述排水组件的上方，所述支撑板上开设有多个支撑板过水孔，所述支撑板的中间开设有穿装所述轴销下端的轴销孔。

作为本实用新型优选的方案，所述接触开关安装在所述支撑板上，且与所述阀板的下端面相对。

作为本实用新型优选的方案，所述第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器均为投入式液位传感器。

作为本实用新型优选的方案，所述定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块。

作为本实用新型优选的方案，所述第二液位传感器的探头设置在所述进水孔内。

作为本实用新型优选的方案，所述第三液位传感器通过伸缩杆安装在所述盖身上。

作为本实用新型优选的方案，所述盖顶的中间底部设有用于封装所述采集模块、所述计时模块、所述网络通信模块、所述定位模块、所述排水控制模块和所述电源模块的密封盒，所述密封盒安装在所述盖顶的底部。

作为本实用新型优选的方案，所述盖顶的外边缘处设有用于将所述井盖锁止在下水井口上的机械锁，所述机械锁配置有钥匙。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的城市积水预警排涝系统，利用城市雨水井盖地域分布广的特点，将预警排涝装置分布设置于城市中每个局部区域内的各个井盖上，预警排涝装置包括预警组件和排水组件，预警组件的设置能够采集及处理井盖处的雨水汇入量的变化信息、路面积水水位的变化信息和地下深井水位的变化信息，实现对城市市政雨水管网的拥堵状况和排泄能力的预测，并上传至远程的服务器，有利于及时调度人员进行排堵；同时，排水组件的设置能够形成抽吸力作用于其上方的流体(如：路面上和过流腔内的积水)，也能够形成推进力作用于其下方的流体(如：地下深井和排水管网内的积水)，增大井盖处的雨水汇入量的同时，也增大地下深井和排水管网内积水的流动性，提高排水管网泄流量，加快路面积水水位下降速度，进而实现主动排涝，有效地防止内涝的发生。可见，本实用新型将预警排涝装置结合到井盖上，实现了基于井盖的城市积水预警和主动排涝相结合的双重功能，为城市防洪排涝平台提供实时准确的预测信息，提高城市市政雨水管网的管理与维护水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型提供的一种城市积水预警排涝系统的结构示意图；

图2是预警组件的连接框线图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型的优选实施例，一种城市积水预警排涝系统，其包括若干个分别设置于城市中每个局部区域内的各个井盖1上的预警排涝装置，以及，用于汇总各个所述预警排涝装置对城市内涝状况作出预警信号的服务器2。

具体而言，所述预警排涝装置包括预警组件和排水组件；所述井盖1设有盖顶11和盖身12，所述盖身12为桶体结构且包括位于其上部的过流腔13和位于其下部的排水腔14，所述盖顶11安装在所述盖身12的顶部且其上开设有多个与所述过流腔13连通的进水孔15，所述过流腔13和所述排水腔14之间设有具备机械复位功能的阀门组件。

所述预警组件包括处理器31、与所述处理器31电连接的采集模块32、计时模块33、网络通信模块34、定位模块35、排水控制模块 36和电源模块37；所述处理器31通过所述网络通信模块34与所述服务器2无线通信连接；所述采集模块32电性连接有第一液位传感器321、第二液位传感器322和第三液位传感器323。在本实施例中，所述第一液位传感器321安装在所述过流腔13的底部，用于实时采集井盖1处的雨水汇入量信息；所述第二液位传感器322安装在所述盖顶11上，用于实时采集井盖1处的路面积水水位信息；所述第三液位传感器323安装在所述盖身12上且高度可调地朝所述盖身12下方伸出，用于实时采集井盖1处的地下深井水位信息；所述计时模块 33能够获取时间参数，以作为判断井盖1处的雨水汇入量变化、路面积水的水位变化和地下深井的水位变化的条件参数；定位模块35 用于获取现场位置，方便城市防洪排涝平台调度及跟踪；排水控制模块36用于控制及监测排水组件的运行状态，当排水组件出现故障时能够及时反馈至服务器2，提醒城市防洪排涝人员更换及维修；电源模块37可以为内置电源，如：蓄电池，也可以为外置电源，如：外接井盖1周边的路灯电源。优选地，所述第一液位传感器321、第二液位传感器322和第三液位传感器323均为投入式液位传感器。

所述排水组件包括电机41、叶片42和安装板43，所述安装板 43安装在所述排水腔14的内壁上，所述安装板43上开设有多个安装板过水孔44，所述电机41安装在所述安装板43的中间，所述叶片42安装在所述电机41的输出轴上，所述电机41与所述排水控制模块36电连接。

由此，根据本实用新型实施例提供的城市积水预警排涝系统，利用城市雨水井盖1地域分布广的特点，将预警排涝装置分布设置于城市中每个局部区域内的各个井盖1上，预警排涝装置包括预警组件和排水组件，预警组件的设置能够采集及处理井盖1处的雨水汇入量的变化信息、路面积水水位的变化信息和地下深井水位的变化信息，实现对城市市政雨水管网的拥堵状况和排泄能力的预测，并上传至远程的服务器2，有利于及时调度人员进行排堵；同时，排水组件的设置能够形成抽吸力作用于其上方的流体(如：路面上和过流腔13内的积水)，也能够形成推进力作用于其下方的流体(如：地下深井和排水管网内的积水)，增大井盖1处的雨水汇入量的同时，也增大地下深井和排水管网内积水的流动性，提高排水管网泄流量，加快路面积水水位下降速度，进而实现主动排涝，有效地防止内涝的发生。可见，本实用新型将预警排涝装置结合到井盖1上，实现了基于井盖1的城市积水预警和主动排涝相结合的双重功能，为城市防洪排涝平台提供实时准确的预测信息，提高城市市政雨水管网的管理与维护水平。

需要说明的是，由于阀门组件的设置，当过流腔13内的积水水位达到设定值时，积水的重力才能够推动阀门组件打开，使过流腔 13和排水腔14连通，以方便第一液位传感器321适于采集降雨前期雨水汇入量不稳定的情况。同时，本实施例还可以将第一液位传感器321作为其余电器部件(如：第二液位传感器322、第三液位传感器 323、计时模块33、网络通信模块34、定位模块35和电机41)的上电开关，即当第一液位传感器321检测到一定水压时，处理器31才控制其余电器部件上电，节能环保。

示例性的，为实现排水组件自动开启排涝，所述排水控制模块 36包括与所述电机41电连接的接触开关38，所述接触开关38安装在所述阀门组件完全打开的路径位置上。具体的，所述阀门组件包括座板51、阀板52、轴销53、弹簧54和支撑板55；所述座板51为所述过流腔13和所述排水腔14之间的隔板，所述座板51的中间设有阀口56，所述阀板52安装在与所述阀口56相对的位置上，所述阀板52的下端面与所述轴销53的上端连接，所述弹簧54套装在所述轴销53上；所述支撑板55安装在所述排水腔14的内壁上且位于所述排水组件的上方，所述支撑板55上开设有多个支撑板过水孔57，所述支撑板55的中间开设有穿装所述轴销53下端的轴销孔，所述接触开关38安装在所述支撑板55上，且与所述阀板52的下端面相对。还需要说明的是，上述阀门组件的结构类似于单向阀结构，起到防止倒灌作用。

示例性的，所述定位模块35为GPS定位模块35或北斗定位模块35。

示例性的，为了更好地采集路面积水水位，所述第二液位传感器 322的探头设置在所述进水孔15内。

示例性的，为了更好地适应地下深井的深度，所述第三液位传感器323通过伸缩杆8安装在所述盖身12上。

示例性的，所述盖顶11的中间底部设有用于封装所述采集模块 32、所述计时模块33、所述网络通信模块34、所述定位模块35、所述排水控制模块36和所述电源模块37的密封盒6，所述密封盒6安装在所述盖顶11的底部。

示例性的，所述盖顶11的外边缘处设有用于将所述井盖1锁止在下水井口上的机械锁7，所述机械锁7配置有钥匙，以防止设备被盗。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种城市积水预警排涝系统，其特征在于，包括若干个分别设置于城市中每个局部区域内的各个井盖上的预警排涝装置，以及，用于汇总各个所述预警排涝装置对城市内涝状况作出预警信号的服务器，所述预警排涝装置包括预警组件和排水组件；

所述井盖设有盖顶和盖身，所述盖身为桶体结构且包括位于其上部的过流腔和位于其下部的排水腔，所述盖顶安装在所述盖身的顶部且其上开设有多个与所述过流腔连通的进水孔，所述过流腔和所述排水腔之间设有具备机械复位功能的阀门组件；

所述预警组件包括处理器、与所述处理器电连接的采集模块、计时模块、网络通信模块、定位模块、排水控制模块和电源模块；所述处理器通过所述网络通信模块与所述服务器无线通信连接，所述采集模块电性连接有用于实时采集井盖处的雨水汇入量信息的第一液位传感器，用于实时采集井盖处的路面积水水位信息的第二液位传感器，以及，用于实时采集井盖处的地下深井水位信息的第三液位传感器，所述第一液位传感器安装在所述过流腔的底部，所述第二液位传感器安装在所述盖顶上，所述第三液位传感器安装在所述盖身上且高度可调地朝所述盖身下方伸出；

所述排水组件包括电机、叶片和安装板，所述安装板安装在所述排水腔的内壁上，所述安装板上开设有多个安装板过水孔，所述电机安装在所述安装板的中间，所述叶片安装在所述电机的输出轴上，所述电机与所述排水控制模块电连接。

2.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述排水控制模块包括与所述电机电连接的接触开关，所述接触开关安装在所述阀门组件完全打开的路径位置上。

3.如权利要求2所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述阀门组件包括座板、阀板、轴销、弹簧和支撑板；所述座板为所述过流腔和所述排水腔之间的隔板，所述座板的中间设有阀口，所述阀板安装在与所述阀口相对的位置上，所述阀板的下端面与所述轴销的上端连接，所述弹簧套装在所述轴销上；所述支撑板安装在所述排水腔的内壁上且位于所述排水组件的上方，所述支撑板上开设有多个支撑板过水孔，所述支撑板的中间开设有穿装所述轴销下端的轴销孔。

4.如权利要求3所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述接触开关安装在所述支撑板上，且与所述阀板的下端面相对。

5.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器均为投入式液位传感器。

6.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块。

7.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述第二液位传感器的探头设置在所述进水孔内。

8.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述第三液位传感器通过伸缩杆安装在所述盖身上。

9.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述盖顶的中间底部设有用于封装所述采集模块、所述计时模块、所述网络通信模块、所述定位模块、所述排水控制模块和所述电源模块的密封盒，所述密封盒安装在所述盖顶的底部。

10.如权利要求1所述的城市积水预警排涝系统，其特征在于，所述盖顶的外边缘处设有用于将所述井盖锁止在下水井口上的机械锁，所述机械锁配置有钥匙。

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