CN114319548B - 一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，包括安装环架，所述安装环架的侧壁固定有多个安装突块，每个所述安装突块的侧壁均贯穿开设有膨胀螺栓孔，所述安装环架的侧壁贯穿螺纹连接有多个回转螺杆，每个所述回转螺杆上均设有安装加强机构，所述安装环架的内壁固定有两个对称设置的悬吊架，其中一个所述悬吊架的侧壁嵌设有卷收电机。优点在于：本发明中，可达到无人值守、快速定位、及时发现市政排水管网***中异常情况的效果，进一步提高发现排水管网异常情况的效率，改善由人工大范围巡查、摸查所带来的的高强度、高成本、低效率的情况。

Description

一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备

技术领域

本发明涉及排水管网监测技术领域，尤其涉及一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备。

背景技术

目前市场上针对排水管网的监测设备主要是集中于对排水管网检查井液位、水质的监测，而检测设备则主要针对排水管道内部缺陷的检测及被掩埋管道和井盖的检测。而针对排水管网检查井中异常情况的监测，行业中则是一片空白，排水管网检查井中的异常情况，同样会对排水设施的正常运行造成一定的影响，因此必须进行有效的监测；

目前主要采取人工摸查的形式进行大范围的搜查，依靠过往经验制定而成的摸查方案，并投入大量的人力、物力对疑似存在问题点的区域进行全范围的摸查，摸查成本及人力成本均较高，同时，检查井异常情况的摸查是一项长期性、日常性的维护工作，人力检查没法满足实际的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中人工检查效率低的问题，而提出的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，包括安装环架，所述安装环架的侧壁固定有多个安装突块，每个所述安装突块的侧壁均贯穿开设有膨胀螺栓孔，所述安装环架的侧壁贯穿螺纹连接有多个回转螺杆，每个所述回转螺杆上均设有安装加强机构，所述安装环架的内壁固定有两个对称设置的悬吊架，其中一个所述悬吊架的侧壁嵌设有卷收电机，另一个所述悬吊架的侧壁转动连接有卷收杆，所述卷收杆的端部与卷收电机的输出轴相固定，所述卷收杆的侧壁固定有悬吊索，所述悬吊索的底部固定有前端传感器模块，所述安装环架的内壁开设有滑槽，所述安装环架的外壁固定有导向环，所述滑槽的内壁滑动连接有三个滑块，三个所述滑块的侧壁均固定有搭载台，三个所述搭载台的侧壁分别连接有电源箱、设备集成盒和监测板，所述导向环的内部设有封闭卡位机构，所述滑块的侧壁设有卡位稳定机构。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述安装加强机构包括固定于回转螺杆端部的回转块，所述回转螺杆的端部转动连接有贴紧块，所述贴紧块与安装环架的侧壁共同固定有锁紧弹簧。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述封闭卡位机构包括开设于导向环内壁的安装槽，所述安装槽的内壁固定有电磁铁，所述电磁铁的侧壁通过封闭弹簧连接有封闭块，所述封闭块的侧壁开设有让位槽，所述封闭弹簧与让位槽的内壁相固定，所述安装环架的内壁贯穿开设有***槽，所述封闭块与***槽的内壁滑动连接。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述卡位稳定机构包括开设于滑块侧壁的收纳槽，所述收纳槽的内壁通过压紧弹簧连接有压紧块，所述压紧块与导向环的内壁相抵。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述监测板的底部固定有监测模块，所述监测板的底部相抵有推进杆，所述推进杆与对应位置的搭载台侧壁相固定，所述监测板与对应搭载台的侧壁转动连接，所述电源箱和设备集成盒与对应搭载台固定连接。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述监测模块由单一的高像素的热成像摄像头构成。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述监测模块由低像素热成像摄像头和夜视摄像头共同构成。

在上述的用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中，所述设备集成盒的内部设有储存模块和通信模块，所述储存模块用于短暂存储图像资料，并将图像资料发送至通信模块，所述通信模块用于接收存储模块发送的图像资料，并将图像资料发送到服务器中，所述前端传感器模块包括气压传感器、压力传感器、湿度传感器、温度传感器、震动传感器，用于感知水流是否存在及发出检测电信号。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中，膨胀螺栓穿过膨胀螺栓孔与检查井内壁连接，而安装突块则用于与检查井接触，仅在安装位置接触，避免全面接触带来的尺寸要求，使得安装环架的制造精度可以更低且适应性更强；

2、本发明中，锁紧弹簧的弹力将增强安装环架整体与检查井内壁的接触压力，即便膨胀螺栓松动设备也能够在摩擦力作用下保持稳定而不至于直接掉落，提高设备整体的抗风险能力；

3、本发明中，滑块为T形结构，故而穿过***槽后，在导向环内部转移时，受到滑槽的限制，无法直接从滑槽位置脱离导向环，故而实现了对滑块的限制，使得各个模块在安装后不会脱离安装环架，并且安装过程极为方便，拆卸过程亦是如此，整体操作简单方便；

4、本发明中，通过传感器可以感知到排水管网***中的异常情况，如井壁渗漏、雨水管道错接至污水管道、工业废水偷排、河涌水进入污水管网***等情况，在传感器主动感知水流变化后，将该变化由电信号转化为控制信号，控制摄像头的启动，以此减少长时间启动摄像头所带来的能耗高、监测时间短的缺点，可达到无人值守、快速定位、及时发现市政排水管网***中异常情况的效果，进一步提高发现排水管网异常情况的效率，改善由人工大范围巡查、摸查所带来的的高强度、高成本、低效率的情况；

5、本发明中，由低像素热成像摄像头和夜视摄像头共同拍摄，再通过图像处理技术，将低像素热成像摄像头和夜视摄像头的图像融合在一起，整体效果更好，且整体的使用成本显著降低，可用于监测排水管网检查井中的细微渗漏。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备的俯视图；

图3为本发明提出的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备的半剖视图；

图4为本发明提出的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备中安装环架部分的俯视图；

图5为图1中A方向的剖视图；

图6为图1中B方向的剖视图；

图7为本发明提出的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备的另一实施例的结构示意图。

图中：1安装环架、2安装突块、3膨胀螺栓孔、4锁紧弹簧、5贴紧块、6回转螺杆、7回转块、8悬吊架、9卷收杆、10卷收电机、11悬吊索、12前端传感器模块、13***槽、14安装槽、15电磁铁、16封闭弹簧、17封闭块、18让位槽、19滑块、20收纳槽、21压紧弹簧、22压紧块、23搭载台、24电源箱、25设备集成盒、26监测板、27监测模块、28推进杆、29导向环、30滑槽。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例1

参照图1-6，一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，包括安装环架1，安装环架1的侧壁固定有多个安装突块2，每个安装突块2的侧壁均贯穿开设有膨胀螺栓孔3，安装环架1的侧壁贯穿螺纹连接有多个回转螺杆6，每个回转螺杆6上均设有安装加强机构，安装环架1的内壁固定有两个对称设置的悬吊架8，其中一个悬吊架8的侧壁嵌设有卷收电机10，另一个悬吊架8的侧壁转动连接有卷收杆9，卷收杆9的端部与卷收电机10的输出轴相固定，卷收杆9的侧壁固定有悬吊索11，悬吊索11的底部固定有前端传感器模块12，安装环架1的内壁开设有滑槽30，安装环架1的外壁固定有导向环29，滑槽30的内壁滑动连接有三个滑块19，三个滑块19的侧壁均固定有搭载台23，三个搭载台23的侧壁分别连接有电源箱24、设备集成盒25和监测板26，导向环29的内部设有封闭卡位机构，滑块19的侧壁设有卡位稳定机构。

安装加强机构包括固定于回转螺杆6端部的回转块7，回转螺杆6的端部转动连接有贴紧块5，贴紧块5与安装环架1的侧壁共同固定有锁紧弹簧4，回转螺杆6部分具有螺纹而靠近回转块7部分为非螺纹段。

封闭卡位机构包括开设于导向环29内壁的安装槽14，安装槽14的内壁固定有电磁铁15，电磁铁15的侧壁通过封闭弹簧16连接有封闭块17，封闭块17的侧壁开设有让位槽18，封闭弹簧16与让位槽18的内壁相固定，安装环架1的内壁贯穿开设有***槽13，封闭块17与***槽13的内壁滑动连接；卡位稳定机构包括开设于滑块19侧壁的收纳槽20，收纳槽20的内壁通过压紧弹簧21连接有压紧块22，压紧块22与导向环29的内壁相抵，滑块19为T形结构，尺寸大于滑槽30，故而滑槽30对滑块19具有限位作用。

监测板26的底部固定有监测模块27，监测板26的底部相抵有推进杆28，推进杆28与对应位置的搭载台23侧壁相固定，监测板26与对应搭载台23的侧壁转动连接，电源箱24和设备集成盒25与对应搭载台23固定连接，监测模块27由单一的高像素的热成像摄像头构成，可以进行录像，远程可以直接启闭摄像头，也可通过传感器启动摄像头的录制，要求防雾、防腐蚀、防沼气。

设备集成盒25的内部设有储存模块和通信模块，储存模块用于短暂存储图像资料，并将图像资料发送至通信模块，要求满足存储6小时的图像资料；通信模块用于接收存储模块发送的图像资料，并将图像资料发送到服务器中，要求能够在下水道的检查井中稳定传输图像资料到服务器中，稳定速率达到2M/s以上；

前端传感器模块12包括气压传感器、压力传感器、湿度传感器、温度传感器、震动传感器，用于感知水流是否存在及发出检测电信号，传感器采用悬吊的方式放在下水道管道管口处，距离地面大概7-8米，一般是3-5米，同时能发送对应的信号触发摄像头的启动，同时探头应尽可能能做到防水、防腐蚀、防沼气等功能；电源箱24内设电源模块，用于供电，为12V的电源，并至少能保持该设备正常供电6个月以上，要求电源接头处防水、防腐蚀、防沼气。

本发明中，在实际安装时，首先将安装环架1放入检查井上部，然后使用膨胀螺栓进行安装，膨胀螺栓穿过膨胀螺栓孔3与检查井内壁连接，而安装突块2则用于与检查井接触，仅在安装位置接触，避免全面接触带来的尺寸要求，使得安装环架1的制造精度可以更低且适应性更强；

初步的膨胀螺栓安装完毕后，可转动回转螺杆6，使得回转螺杆6末端非螺纹段穿过安装环架1，从而使得锁紧弹簧4失去螺纹约束，从而在弹力作用下由恢复原长的趋势，从而使得贴紧块5与检查井内壁相抵，由于安装环架1为环形，故而锁紧弹簧4的弹力将增强安装环架1整体与检查井内壁的接触压力，即便膨胀螺栓松动设备也能够在摩擦力作用下保持稳定而不至于直接掉落，提高设备整体的抗风险能力；

在安装环架1安装完毕后，可进行各个模块的安装，安装前启动电磁铁15，使其产生足够强的磁场从而吸引封闭块17，进而使得***槽13敞开，使得滑块19能够通过***槽13进入到导向环29中，滑块19为T形结构，故而穿过***槽13后，在导向环29内部转移时，受到滑槽30的限制，无法直接从滑槽30位置脱离导向环29，故而实现了对滑块19的限制，使得各个模块在安装后不会脱离安装环架1，并且安装过程极为方便，拆卸过程亦是如此，整体操作简单方便；

在滑块19进入导向环29后，压紧块22将会在压紧弹簧21的弹力作用下与导向环29的内壁相抵，从而位置滑块19的稳定，避免滑块19的晃动，保证各个模块安装后保持稳定，从而保证各项功能的顺利实现；

通过驱动卷收电机10，可以实现卷收杆9的转动，进而实现对悬吊索11的卷收和释放，从而调整前端传感器模块12的位置，进而保证检测位置的准确且可调，也能够在出现风险时自动调整前端传感器模块12的位置，从而规避风险，提高设备的使用寿命，降低整体的维护成本；

在监测模块27正常使用过程中，摄像头能够调整角度从而完成有效的拍摄，并且可启动推进杆28，从而通过推进杆28的伸长而推动监测板26的偏转，使得监测板26能够带动摄像头整体移动，进而从整体上调整摄像头的位置，从而保证有效的全面的拍摄记录；

由前端传感器模块12监测并传出电信号，由监测模块进行拍摄，再由储存模块储存数据，由通信模块进行传输，可达到无人值守、快速定位、及时发现市政排水管网***中异常情况的效果，进一步提高发现排水管网异常情况的效率，改善由人工大范围巡查、摸查所带来的的高强度、高成本、低效率的情况。

实施例2

参照图7，本实施例与实施例1的区别在于监测模块27的组成不同，监测模块27由低像素热成像摄像头和夜视摄像头共同构成，区别于实施例1的单一高像素热成像摄像头，由低像素热成像摄像头和夜视摄像头共同拍摄，再通过图像处理技术，将低像素热成像摄像头和夜视摄像头的图像融合在一起，整体效果更好，且整体的使用成本显著降低，可用于监测排水管网检查井中的细微渗漏，如井壁的渗漏，管道水流的流态变化，便于图像处理分析。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，包括安装环架(1)，其特征在于，所述安装环架(1)的侧壁固定有多个安装突块(2)，每个所述安装突块(2)的侧壁均贯穿开设有膨胀螺栓孔(3)，所述安装环架(1)的侧壁贯穿螺纹连接有多个回转螺杆(6)，每个所述回转螺杆(6)上均设有安装加强机构，所述安装环架(1)的内壁固定有两个对称设置的悬吊架(8)，其中一个所述悬吊架(8)的侧壁嵌设有卷收电机(10)，另一个所述悬吊架(8)的侧壁转动连接有卷收杆(9)，所述卷收杆(9)的端部与卷收电机(10)的输出轴相固定，所述卷收杆(9)的侧壁固定有悬吊索(11)，所述悬吊索(11)的底部固定有前端传感器模块(12)，所述安装环架(1)的内壁开设有滑槽(30)，所述安装环架(1)的外壁固定有导向环(29)，所述滑槽(30)的内壁滑动连接有三个滑块(19)，三个所述滑块(19)的侧壁均固定有搭载台(23)，三个所述搭载台(23)的侧壁分别连接有电源箱(24)、设备集成盒(25)和监测板(26)，所述导向环(29)的内部设有封闭卡位机构，所述滑块(19)的侧壁设有卡位稳定机构；

所述封闭卡位机构包括开设于导向环(29)内壁的安装槽(14)，所述安装槽(14)的内壁固定有电磁铁(15)，所述电磁铁(15)的侧壁通过封闭弹簧(16)连接有封闭块(17)，所述封闭块(17)的侧壁开设有让位槽(18)，所述封闭弹簧(16)与让位槽(18)的内壁相固定，所述安装环架(1)的内壁贯穿开设有***槽(13)，所述封闭块(17)与***槽(13)的内壁滑动连接；

所述卡位稳定机构包括开设于滑块(19)侧壁的收纳槽(20)，所述收纳槽(20)的内壁通过压紧弹簧(21)连接有压紧块(22)，所述压紧块(22)与导向环(29)的内壁相抵；

所述设备集成盒(25)的内部设有储存模块和通信模块，所述储存模块用于短暂存储图像资料，并将图像资料发送至通信模块，所述通信模块用于接收存储模块发送的图像资料，并将图像资料发送到服务器中，所述前端传感器模块(12)包括气压传感器、压力传感器、湿度传感器、温度传感器、震动传感器，用于感知水流是否存在及发出检测电信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，其特征在于，所述安装加强机构包括固定于回转螺杆(6)端部的回转块(7)，所述回转螺杆(6)的端部转动连接有贴紧块(5)，所述贴紧块(5)与安装环架(1)的侧壁共同固定有锁紧弹簧(4)。

3.根据权利要求1所述的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，其特征在于，所述监测板(26)的底部固定有监测模块(27)，所述监测板(26)的底部相抵有推进杆(28)，所述推进杆(28)与对应位置的搭载台(23)侧壁相固定，所述监测板(26)与对应搭载台(23)的侧壁转动连接，所述电源箱(24)和设备集成盒(25)与对应搭载台(23)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，其特征在于，所述监测模块(27)由单一的高像素的热成像摄像头构成。

5.根据权利要求3所述的一种用于监测排水管网检查井内异常情况的监测设备，其特征在于，所述监测模块(27)由低像素热成像摄像头和夜视摄像头共同构成。