CN216950658U - 一种智慧化水务节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智慧化水务节能控制装置，本实用新型包括输送管道、监测元件和发电组件，所述发电组件包括发电机、整流器和蓄电池，当输送管道内有水流动时，水流通过叶轮带动发电机转动，发电机发出的交流电经整流器整流后充入到蓄电池内，所述蓄电池为监测元件进行供电，还包括转换组。本实用新型通过设置转换组件，通过检测蓄电池的电量，当蓄电池的电量充满电后，控制转换组件将位于输送管道内的叶轮与发电机相脱离，输送管道内的水流带动叶轮空转，降低对水压的影响，当蓄电池的电量下降到设定值时，控制转换组件对输送管道内的叶轮与发电机相连接，对蓄电池进行充电。

Description

一种智慧化水务节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及智慧化水务技术领域，具体地说是一种智慧化水务节能控制装置。

背景技术

城市供水管网是城市基础设施导风重要组成部分，是保障居民生活、企业生产、公共服务和消防等各方面的地下地上供水管线。在对高度较高的区域供水时，先将水储存在蓄水箱内，再通过蓄水箱再向下进行供水。由于水管较长，水管内压力波动较大，所以需要在使馆的多处位置安装监测控制设备，对水管内的水流状况进行实时监测。

申请号为202022898042.5的中国专利申请公开了一种智慧化水务节能控制装置，具体的，包括监测装置，还包括管道、转轮、发电机和蓄电控制组件，所述检测装置与管道固定连接，所述管道用于与水管固定连接，所述转轮转动安装在管道的内壁上，所述发电机与转轮固定连接，所述蓄电控制组件与发电机连接，所述蓄电控制组件与监测装置连接。该装置利用水流驱动发电机进行转动，为监控装置进行供电，但是水流在驱动发电机进行旋转时，会影响水流的势能，进而影响用户端的水压，监测装置的用电量是相对较低的，发电机的状态是受水流作用影响的，当蓄电池处于满电状态时，发电机仍然持续工作的话，不仅会对蓄电池造成一定的影响，既造成了能源浪费，还影响了用户水压。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上不足，提供一种智慧化水务既能控制装置，在蓄电池处于较高电量状态时，控制发电机不再进行工作，避免浪费能源和对蓄电池的影响。

本实用新型所采用技术方案是：

一种智慧化水务节能控制装置，包括输送管道、监测元件和发电组件，所述发电组件包括发电机、整流器和蓄电池，当输送管道内有水流动时，水流通过叶轮带动发电机转动，发电机发出的交流电经整流器整流后充入到蓄电池内，所述蓄电池为监测元件进行供电，还包括转换组件，所述叶轮存在通过转换组件与发电机的主轴相连接的状态和未与发电机主轴相连接的状态。

作为进一步的优化，本实用新型所述转换组件包括电动推杆、移动壳套和对接轴套，所述叶轮通过转轴转动设置在输送管道的侧壁上，且所述转轴穿出至输送管道的外侧，且转轴的外侧端设置有齿形轮，所述移动壳套设置在转轴与发电机之间，所述对接轴套转动设置在移动壳套内，且对接轴套靠近转轴的一端设置有与转轴上的齿形轮相对接的齿形套，对接轴套的另一端通过多边形结构与发电机的主轴滑动连接，所述电动推杆的活塞杆与移动壳套相连接，当电动推杆处于伸长状态时，电动推杆通过移动壳套带动对接轴套与叶轮转轴上的齿形轮相啮合，当电动推杆处于缩短状态时，电动推杆带动对接轴套与叶轮转轴上的齿形轮脱离；

所述电动推杆和蓄电池均连接有控制中心，控制中心通过蓄电池内的电量对电动推杆进行控制。

作为进一步的优化，本实用新型所述电动推杆的活塞杆与移动壳套之间滑动连接，电动推杆贯穿移动壳套，且电动推杆的端部设置有端板，所述端板与移动壳套之间设置有弹簧，弹簧的两端分别与端板和移动套壳固定连接。

作为进一步的优化，本实用新型所述叶轮包括轮体和设置在轮体上的若干挡流板，所有挡流板沿轮体的周向方向间隔设置，每个所述挡流板的一端均铰接在轮体的轮面上，轮体的两侧均设置挡板，且每个挡流板的外侧均对应设置有档杆，档杆的两端分别连接在两侧的挡板上，当叶轮转动时，下降侧的挡流板受到档杆的限位，与两侧的挡板形成储水槽。

作为进一步的优化，本实用新型所述输送管道包括主输送管道和设置在主输送管道中部的变径管，所述变径管的直径小于主输送管道的直径，所述发电组件安装在变径管上。

作为进一步的优化，本实用新型所述并变径管两侧的主输送管道之间设置有分支管，且分支管上设置有第一蝶阀，所述主送管道上设置有第二蝶阀。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过设置转换组件，通过检测蓄电池的电量，当蓄电池的电量充满电后，控制转换组件将位于输送管道内的叶轮与发电机相脱离，输送管道内的水流带动叶轮空转，降低对水压的影响，当蓄电池的电量下降到设定值时，控制转换组件对输送管道内的叶轮与发电机相连接，对蓄电池进行充电；

2、本实用新型将发电组件设置在变径管上，变径管处的管径更小，流速更高，使得发电组件的发电效率能够更高；

3、本实用新型在变径管的两侧还设置有分支管，在需要对发电组件进行检修时，将水流通过分支管进行输送，变径管处不再有水流通过，方便拆修。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型的正视示意图；

图2为发电组件的剖视结构示意图；

图3为移动壳套的端面示意图；

图4为叶轮的结构示意图。

其中：1、主输送管道，2、分支管，3、第二蝶阀，4、第一蝶阀，5、变径管，6、监测元件，7、发电组件，8、叶轮，9、转轴，10、密封垫，11、齿形轮，12、齿形套，13、对接轴套，14、移动壳套，15、端板，16、方杆，17、发电机，18、电动推杆，19、活塞杆，20、弹簧，21、挡板，22、档杆，23、挡流板，24、轮体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

需要理解的是，在本实用新型实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在本实用新型实施例中的“多个”，是指两个或两个以上。

本实用新型实施例中的属于“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

本实施例提供一种智慧化水务节能控制装置，如图1所示包括输送管道、监测元件6和发电组件7，本实施例所述输送管道包括主输送管道1和设置在主输送管道1中部的变径管5，所述变径管5的管径小于主输送管道1的管径，所述发电组件安装在变径管5上，变径管5的直径更小，因此水流的流速更高，水流驱动发电组件7的发电效率可以更高，本实施例的变径管5采用两节相同的管节对接而成，对接处通过法兰盘进行连接，且发电组件7通过对接处伸入到变径管5内，设置密封垫10避免漏水情况的发生。所述变径管5的两侧的主输送管1之间设置有分支管2，且分支管2上设置有第一蝶阀4，所述主输送管道1上设置有第二蝶阀3，所述分支管2用于需要对发电组件进行检修时，打开第一蝶阀4，关闭第二蝶阀3，让水流从分支管2流过，变径管5上的水流被截断，对发电组件7进行拆修。发电组件7通过支架安装在变径管5上，如图2所示，发电组件7包括发电机17、整流器、蓄电池和控制中心，所述整流器和蓄电池均为电学常用电子元件，所述控制中心采用MCU信息处理，当输送管道内有水流动时，水流通过叶轮带动发电机17转动，发电机17发出的交流电经整流器整流后充入到蓄电池内，蓄电池为监测元件进行供电，发电机17与叶轮8之间设置有转换组件，所述叶轮8存在通过转换组件与发电机17的主轴相连接的状态和未与发电机17主轴相连接的状态，具体的，所述转换组件包括电动推杆18、移动壳套14和对接轴套13，所述叶轮8通过转轴9转动设置在变径管5的侧壁上，转轴9的端部穿出至变径管5的外侧，且固定设置有齿形轮11，所述移动壳套14设置在转轴9与发电机17之间，移动壳套14的结构如图3所示，所述对接轴套13转动设置在移动壳套14内，且对接轴套13靠近转轴9的一端设置有与转轴9上的齿形轮11相对接的齿形套12，发电机17的主轴上设置有方杆16，对接轴套13的另一端通过方套与发电机17的主轴滑动连接，所述电动推杆18的活塞杆19与移动壳套14之间滑动连接，电动推杆18贯穿移动壳套14，且电动推杆18的端部设置有端板15，所述端板15与移动壳套14之间设置有弹簧20，弹簧20的两端分别与端板15和移动套壳14固定连接。所述电动推杆18和蓄电池均与MCU相连接，MCU能够获取蓄电池的电量，当检测蓄电池的电量低于第一设定值时，如40％，MCU控制电动推杆18拉动移动壳套14向转轴9的方向移动，叶轮8带动转轴9处于转动状态，对接轴套13与齿形轮11对接时，存在卡齿的状态，电动推杆18与移动壳套14之间并非刚性连接，而是通过弹簧20进行连接，电动推杆18的活塞杆伸长将弹簧20伸长，弹簧20的弹力作用在移动壳套14上，能够在对接轴套13与齿形套12相对时，将对接轴套13推入到齿形套12上，叶轮8转动通过对接轴套13带动发电机17转动进行发电，当MCU检测的蓄电池的电量达到第二设定值时，如100％，MCU控制电动推杆18回缩，电动推杆18将弹簧20压缩，弹簧20弹力作用在移动壳套14，使移动壳套14与齿形轮11进行脱离，停止带动发电机17转动。

如图4所示，本实施例所述叶轮8包括轮体24和设置在轮体24上的若干挡流板23，所有挡流板23沿轮体24的周向方向间隔设置，每个所述挡流板23的一端均铰接在轮体24的轮面上，轮体24的两侧均设置挡板21，且每个挡流板23的外侧均对应设置有档杆22，档杆22的两端分别连接在两侧的挡板21上，在叶轮转动的过程中，下降侧的挡流板23处于外倾状态，且受到档杆21的限位，与两侧的挡板21形成储水槽，上升侧的挡流板23因受到重力作用，处于与轮体24贴合的状态，因此叶轮8两侧受到水流的冲击力存在压差，能够使叶轮8持续转动。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种智慧化水务节能控制装置，包括输送管道、监测元件和发电组件，所述发电组件包括发电机、整流器和蓄电池，当输送管道内有水流动时，水流通过叶轮带动发电机转动，发电机发出的交流电经整流器整流后充入到蓄电池内，所述蓄电池为监测元件进行供电，其特征在于：还包括转换组件，所述叶轮存在通过转换组件与发电机的主轴相连接的状态和未与发电机主轴相连接的状态。

2.根据权利要求1所述的智慧化水务节能控制装置，其特征在于：所述转换组件包括电动推杆、移动壳套和对接轴套，所述叶轮通过转轴转动设置在输送管道的侧壁上，且所述转轴穿出至输送管道的外侧，且转轴的外侧端设置有齿形轮，所述移动壳套设置在转轴与发电机之间，所述对接轴套转动设置在移动壳套内，且对接轴套靠近转轴的一端设置有与转轴上的齿形轮相对接的齿形套，对接轴套的另一端通过多边形结构与发电机的主轴滑动连接，所述电动推杆的活塞杆与移动壳套相连接，当电动推杆处于伸长状态时，电动推杆通过移动壳套带动对接轴套与叶轮转轴上的齿形轮相啮合，当电动推杆处于缩短状态时，电动推杆带动对接轴套与叶轮转轴上的齿形轮脱离；

所述电动推杆和蓄电池均连接有控制中心，控制中心通过蓄电池内的电量对电动推杆进行控制。

3.根据权利要求2所述的智慧化水务节能控制装置，其特征在于：所述电动推杆的活塞杆与移动壳套之间滑动连接，电动推杆贯穿移动壳套，且电动推杆的端部设置有端板，所述端板与移动壳套之间设置有弹簧，弹簧的两端分别与端板和移动套壳固定连接。

4.根据权利要求1所述的智慧化水务节能控制装置，其特征在于：所述叶轮包括轮体和设置在轮体上的若干挡流板，所有挡流板沿轮体的周向方向间隔设置，每个所述挡流板的一端均铰接在轮体的轮面上，轮体的两侧均设置挡板，且每个挡流板的外侧均对应设置有档杆，档杆的两端分别连接在两侧的挡板上，当叶轮转动时，下降侧的挡流板受到档杆的限位，与两侧的挡板形成储水槽。

5.根据权利要求1所述的智慧化水务节能控制装置，其特征在于：所述输送管道包括主输送管道和设置在主输送管道中部的变径管，所述变径管的直径小于主输送管道的直径，所述发电组件安装在变径管上。

6.根据权利要求5所述的智慧化水务节能控制装置，其特征在于：所述变径管两侧的主输送管道之间设置有分支管，且分支管上设置有第一蝶阀，所述主输送管道上设置有第二蝶阀。

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