一种基于压力检测的无动力排水渠道自清洗系统的制作方法

1.本发明涉及路面排水技术领域，尤其涉及一种基于压力检测的无动力排水渠道自清洗系统。


背景技术：

2.现有的卵形槽排水渠在长时间的排水后在内壁上会依附一些杂质难以将其清除，同时因为是掩埋在地底使得路面的进水口会比较的窄小，因为水在流入的时候会十分的缓慢降低了排水的效率。
3.中国专利公开号：202010501817.2公开了一种自增压除杂的卵形槽排水渠结构，包括主体、进水口、排水渠、增压轮和升降栏，主体的顶端开口设置有进水口，主体的内部开口设置有排水渠，进水口的一侧嵌入设置有增压轮，进水口的一侧嵌入设置有升降栏。该装置设置有增压轮，通过增压轮能够增加水流的冲击力来将内壁上的杂质进行清洗，同时可以加快水流入进排水渠的速度。由此可见，所述一种自增压除杂的卵形槽排水渠结构存在以下问题：无法及时检测排水渠的状态，无法保证运行效率。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种基于压力检测的无动力排水渠道自清洗系统，用以克服现有技术中无法及时检测排水渠的状态，无法保证运行效率的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于压力检测的无动力排水渠道自清洗系统。包括：排水渠，在排水渠进水端设有一进水口，排水管与进水口相连接，用以将废水通过排水管输送至排水渠的进水口，进水口处还设有一能够改变进水口开度大小的阀门；清洗单元，其与所述排水渠相连接，包括用以储存清洗液的储罐以及与储罐出液口相连以对储罐内清洗液进行液封的u形管，u形管外接有一升降机，用以调节u型管与储罐出液口的垂直距离；所述u形管分别与所述储罐和所述进水口通过伸缩管相连；检测单元，包括设置在所述排水渠出水口以检测排水渠出水流量的流量检测器以及设置在所述进水口以检测所述阀门承受水压的压力检测器；中控单元，其分别与所述检测单元和所述清洗单元相连接，用以根据所述检测单元的检测数据判定所述排水渠内水流量是否满足预设标准，以及，在判定水流量不满足预设标准时，根据测得的所述阀门承受的水压判定是否控制清洗单元对排水渠进行清洗，并在清洗过程中根据排水渠内清洗液的流量判定是否完成对排水渠的清洗。
6.进一步地，所述中控单元根据所述流量检测器测得的所述排水渠内水流量确定所述排水渠的排水是否满足预设标准的判定方式，其中：第一判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量满足预设标准，并继续对排水渠内流量进行周期检测；所述第一判定方式满足所述流量大于所述中控单元中预设的一级预设流量；
第二判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准，控制所述压力检测器检测所述阀门承受水压并根据测得的水压确定排水渠内水流量不满足预设标准的原因；所述第二判定方式满足所述流量小于等于所述一级预设流量且大于等于所述中控单元中预设的二级预设流量，一级预设流量大于二级预设流量；第三判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准且排水渠需要清洗，中控单元根据所述二级预设流量与所述流量的差值确定针对所述排水渠清洗方式的判定方式；所述第三判定方式满足所述流量大于所述二级预设流量。
7.进一步地，所述中控单元在所述第二判定方式下控制所述压力检测器检测所述阀门承受水压并根据测得的水压确定排水渠内水流量不满足预设标准的原因的压力判定方式，其中：第一压力判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准的原因为所述进水口处开度低于预设标准，中控单元根据测得的水压与一级预设压力的差值将排水阀开度的调节至对应值；所述第一压力判定方式满足所述压力大于所述中控单元中预设的所述一级预设压力；第二压力判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准的原因为排水渠发生堵塞，中控单元控制所述清洗单元与所述排水渠之间的管道连通并根据所述二级预设流量与测得的排水渠内水流量的差值控制所述升降机将所述u型管的高度调节至对应值以使清洗单元将清洗液以预设流量输送至排水渠；所述第二压力判定方式满足所述压力小于等于所述一级预设压力且大于等于所述中控单元中预设的二级预设压力，一级预设压力大于二级预设压力；第三压力判定方式为所述中控单元判定进水口压力小的原因为所述流量检测器测得的流量为所述排水渠输出水的实际流量，并判定排水渠运行正常；所述第三压力判定方式满足所述压力小于所述二级预设压力。
8.进一步地，所述中控单元在所述第一压力判定方式下，将所述压力与所述一级预设压力的差值记为调节差值，并根据调节差值确定针对阀门开度的调节方式，其中：第一调节方式为所述中控单元使用第一预设调节系数将所述阀门的开度调节至第一开度；所述第一调节方式满足所述调节差值小于所述中控单元中预设的一级预设调节差值；第二调节方式为所述中控单元使用第二预设调节系数将所述阀门的开度调节至第二开度；所述第二调节方式满足所述调节差值大于等于所述一级预设调节差值且小于等于所述中控单元中预设的二级预设调节差值，二级预设调节差值大于一级预设调节差值；第三调节方式为所述中控单元使用第三预设调节系数将所述阀门的开度调节至第三开度；所述第三调节方式满足所述调节差值大于所述二级预设调节差值。
9.进一步地，所述中控单元在所述第三判定方式下将所述二级预设流量与所述流量的差值记为流量差值，并根据流量差值确定针对排水管高度的调节方式，其中：第一高度调节方式为所述中控单元使用第一高度调节系数将所述u形管的高度调节至第一高度；所述第一高度调节方式满足所述流量差值大于所述中控单元中预设的一级预设流量差值；第二高度调节方式为所述中控单元使用第二高度调节系数将所述u形管的高度调
节至第二高度；所述第二高度调节方式满足所述流量差值小于等于所述流量差值且大于等于所述中控单元中预设的二级预设流量差值，一级预设流量差值大于二级预设流量差值；第三高度调节方式为所述中控单元使用第三高度调节系数将所述u形管的高度调节至第三高度；所述第三高度调节方式满足所述流量差值小于所述二级预设流量差值。
10.进一步地，所述中控单元在第一预设条件下，检测清洗后所述排水渠出水口处所述清洗液的新流量确定针对清洗是否合格的判定方式，其中：第一清洗判定方式为所述中控单元判定清洗合格并停止清洗；所述第一清洗判定方式满足所述新流量大于所述一级预设流量；第二清洗判定方式为所述中控单元判定清洗不合格，根据所述一级预设流量与清洗后排水渠内流量的差值确定针对排水管高度的修正方式；所述第二清洗判定方式满足所述新流量小于等于所述一级预设流量且大于等于所述二级预设流量；第三清洗判定方式为所述中控单元判定清洗不合格，根据当前阀门的水压确定阀门开度的调节方式；所述第三清洗判定方式满足所述新流量小于所述二级预设流量；所述第一预设条件为所述中控单元根据所述流量差值将所述排水管高度调节至对应高度且将所述排水渠清洗预设时长后。
11.进一步地，所述中控单元在所述第二清洗判定方式下，将所述一级预设流量与所述新流量的差值记为流量标准差，并根据流量标准差确定针对u形管高度的修正方式，其中:第一修正方式为所述中控单元使用第一修正系数将所述u形管高度修正至第一清洗高度；所述第一修正方式满足所述流量标准差大于所述中控单元中预设的一级预设流量标准差；第二修正方式为所述中控单元使用第二修正系数将所述u形管高度修正至第二清洗高度；所述第二修正法方式满足所述流量标准差小于等于所述一级预设流量标准差且大于等于所述中控单元中预设的二级预设流量标准差，一级预设流量标准差大于二级预设流量标准差；第三修正方式为所述中控单元使用第三修正系数将所述u形管高度修正至第三清洗高度；所述第三修正方式满足所述流量标准差小于所述二级预设流量标准差。
12.进一步地，所述中控单元在所述第三清洗判定方式下，根据所述压力检测器测得的所述阀门承受的水压确定针对阀门的开度调节方式，其中：第一开度调节方式为所述中控单元使用第一开度调节系数将所述阀门开度调节至第一阀门开度；所述第一开度调节方式满足所述水压大于所述中控单元中预设的一级预设水压；第二开度调节方式为所述中控单元使用第二开度调节系数将所述阀门开度调节至第二阀门开度；所述第二开度调节方式满足所述水压小于等于所述一级预设水压且小于等于所述中控单元中预设的二级预设水压；第三开度调节方式为所述中控单元使用第三开度调节系数将所述阀门开度调节至第三阀门开度；所述第三开度调节方式满足所述水压小于所述中控单元中预设的二级预设水压。
13.进一步地，所述清洗液与所述排水管通过同一管道经所述阀门输送至排水渠。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过对排水渠的流量进行检测能够对排水渠内通畅情况进行判定，从而根据检测结果快速确定排水渠所处状态，并根据测得的压力情况判定是否对排水渠进行清洗，在清洗完成后，根据排水渠内流量能对清洗情况进行判定以确定是否对排水渠进行进一步清洗，从而保证了排水渠的运行效率。
15.进一步地，本发明通过对流量进行检测并与预设标准进行比较，能够快速确定对应的判定方式，从而根据不同的判定方式快速确定对应的处理方式，从而在不满足预设标准时，根据所述二级预设流量与所述流量的差值对排水渠的清洗方式进行快速判定，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
16.进一步地，本发明通过所述检测单元对排水口压力进一步检测，从而根据压力确定排水管高度或排水阀开度的调节方式，从而快速完成对排水管高度和排水阀高度的调节，从而根据实际情况选择对应的清洗方式，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
17.进一步地，本发明通过计算调节差值并与预设标准进行比较能够快速确定对应的调节系数，从而快速将排水阀开度调节至对应开度，从而避免使用统一开度对不同堵塞情况进行清洗，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
18.进一步地，本发明通过计算流量差值并根据流量差值确定针对排水管高度的调节方式，从而快速完成对排水管高度的调节，通过改变排水管高度实现清洁排水渠时水的压力不同，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
19.进一步地，本发明通过对清洗前后的流量变化进行监测，能够对清洗情况进行准确的判断，在清洗效果达不到预设标准时，通过与预设标准进行比较能够快速确定对排水管高度进行修正或排水阀开度进行调节，从而在清洗不合格时，快速确定对应的处理方式，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
20.进一步地，本发明通过计算流量标准差能够快速将排水管高度修正至对应值，同时，通过设置的一级预设流量标准差和二级预设流量标准差，将清洗不合格划分为三个部分，分别对应不同的修正系数，从而根据实际情况将排水管高度调节至对应高度以达到更好的清洗效果，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
21.进一步地，本发明通过将排水阀处水压与预设标准进行比较能够快速确定排水阀开度的调节方式，在压力一定时，通过排水阀开度的改变调节清洗液的速度大小，实现了无动力清洗时改变水流大小的目的，同时，通过对排水阀的开度进行调节能够保证清洗时清洗液的流速始终保持较大的流速，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
22.进一步地，本发明在排水管达到最低时，若仍不满足预设标准发出通知，能够使排水渠处于通畅状态，从而进一步增加了排水渠的运行效率。
23.进一步地，本发明通过将清洗液与废水采用同一管道输送至排水渠，能增大排水口处的水量，以达到更好的清洗效果。
附图说明
24.图1为本发明所述基于压力检测的无动力排水渠道自清洗系统的结构示意图；图2为本发明所述判定方式判定流程图；图3为本发明所述压力判定方式判定流程图；图4为本发明所述调节方式判定流程图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
26.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
27.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.请参阅图1所示，其为本发明所述基于压力检测的无动力排水渠道自清洗系统的结构示意图，包括：排水渠1，在排水渠进水端设有一进水口11，排水管12与进水口相连接，用以将废水通过排水管输送至排水渠的进水口，进水口处还设有一能够改变进水口开度大小的阀门111；清洗单元2，其与所述排水渠相连接，包括用以储存清洗液的储罐21以及与储罐出液口相连以对储罐内清洗液进行液封的u形管22，u形管外接有一升降机23，用以调节u型管与储罐出液口的垂直距离；所述u形管分别与所述储罐21和所述进水口通过伸缩管24相连；检测单元3，包括设置在所述排水渠出水口以检测排水渠出水流量的流量检测器31以及设置在所述进水口以检测所述阀门承受水压的压力检测器32；中控单元，（图中未画出），其分别与所述检测单元和所述清洗单元相连接，用以根据所述检测单元的检测数据判定所述排水渠内水流量是否满足预设标准，以及，在判定水流量不满足预设标准时，根据测得的所述阀门承受的水压判定是否控制清洗单元对排水渠进行清洗，并在清洗过程中根据排水渠内清洗液的流量判定是否完成对排水渠的清洗。
30.排水阶段，污水经排水管12输送至阀门111后，压力检测器32对阀门111处压力进行检测，污水进入排水渠完成排水，流量检测器31对排水渠流量进行检测。
31.清洗环节，所述储罐21内的清洗液通过虹吸效应由储罐21进入到所述伸缩管24内，伸缩管24与所述升降机23固定连接，升降机23与储罐21通过导轨相连接（导轨图中未画出），由于升降机23与伸缩管24固定连接，升降机23沿着导轨上下移动进而实现伸缩管24的伸缩，伸缩管24内的清洗液沿着管道进入到所述u形管22内，u形管22与排水管12和进水口11相通，清洗液和污水经管道共同进入到阀门111内，中控单元通过控制阀门111的开度控制流入排水渠内的清洗液和污水的流速以完成对排水渠1的清洗，清洗过程中所述压力检测器32和所述流量检测器31将检测到的压力和流量的检测数据反馈至中控单元，中控单元根据监测数据判定是否完成对排水渠1的清洗。
32.请参阅图2所示，其为本发明所述判定方式流程图，所述中控单元根据所述流量检
测器测得的所述排水渠内水流量确定所述排水渠的排水是否满足预设标准的判定方式，其中：第一判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量满足预设标准，并继续对排水渠内流量进行周期检测；所述第一判定方式满足所述流量大于所述中控单元中预设的一级预设流量10m3/s；第二判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准，控制所述压力检测器检测所述阀门承受水压并根据测得的水压确定排水渠内水流量不满足预设标准的原因；所述第二判定方式满足所述流量小于等于所述一级预设流量且大于等于所述中控单元中预设的二级预设流量6m3/s；第三判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准且排水渠需要清洗，中控单元根据所述二级预设流量与所述流量的差值确定针对所述排水渠清洗方式的判定方式；所述第三判定方式满足所述流量大于所述二级预设流量。
33.请参阅图3所示，其为本发明所述压力判定方式流程图，所述中控单元在所述第二判定方式下控制所述压力检测器检测所述阀门承受水压并根据测得的水压确定排水渠内水流量不满足预设标准的原因的压力判定方式，其中：第一压力判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准的原因为所述进水口处开度低于预设标准，中控单元根据测得的水压与一级预设压力的差值将排水阀开度的调节至对应值；所述第一压力判定方式满足所述压力大于所述中控单元中预设的所述一级预设压力10kpa；第二压力判定方式为所述中控单元判定所述排水渠内水流量不满足预设标准的原因为排水渠发生堵塞，中控单元控制所述清洗单元与所述排水渠之间的管道连通并根据所述二级预设流量与测得的排水渠内水流量的差值控制所述升降机将所述u型管的高度调节至对应值以使清洗单元将清洗液以预设流量输送至排水渠；所述第二压力判定方式满足所述压力小于等于所述一级预设压力且大于等于所述中控单元中预设的二级预设压力5kpa；第三压力判定方式为所述中控单元判定进水口压力小的原因为所述流量检测器测得的流量为所述排水渠输出水的实际流量，并判定排水渠运行正常；所述第三压力判定方式满足所述压力小于所述二级预设压力。
34.请参阅图4所示，其为本发明所述中控单元在所述第一压力判定方式下，将所述压力与所述一级预设压力的差值记为调节差值，并根据调节差值确定针对阀门开度的调节方式，其中：第一调节方式为所述中控单元使用第一预设调节系数1.1将所述阀门的开度调节至第一开度；所述第一调节方式满足所述调节差值小于所述中控单元中预设的一级预设调节差值；第二调节方式为所述中控单元使用第二预设调节系数1.2将所述阀门的开度调节至第二开度；所述第二调节方式满足所述调节差值大于等于所述一级预设调节差值且小于等于所述中控单元中预设的二级预设调节差值，二级预设调节差值大于一级预设调节差值；第三调节方式为所述中控单元使用第三预设调节系数1.3将所述阀门的开度调节
至第三开度；所述第三调节方式满足所述调节差值大于所述二级预设调节差值。
35.具体而言，所述中控单元在所述第三判定方式下将所述二级预设流量与所述流量的差值记为流量差值，并根据流量差值确定针对排水管高度的调节方式，其中：第一高度调节方式为所述中控单元使用第一高度调节系数1.1将所述u形管的高度调节至第一高度；所述第一高度调节方式满足所述流量差值大于所述中控单元中预设的一级预设流量差值4m3/s；第二高度调节方式为所述中控单元使用第二高度调节系数1.25将所述u形管的高度调节至第二高度；所述第二高度调节方式满足所述流量差值小于等于所述流量差值且大于等于所述中控单元中预设的二级预设流量差值2m3/s；第三高度调节方式为所述中控单元使用第三高度调节系数1.40将所述u形管的高度调节至第三高度；所述第三高度调节方式满足所述流量差值小于所述二级预设流量差值。
36.具体而言，所述中控单元在第一预设条件下，检测清洗后所述排水渠出水口处所述清洗液的新流量确定针对清洗是否合格的判定方式，其中：第一清洗判定方式为所述中控单元判定清洗合格并停止清洗；所述第一清洗判定方式满足所述新流量大于所述一级预设流量；第二清洗判定方式为所述中控单元判定清洗不合格，根据所述一级预设流量与清洗后排水渠内流量的差值确定针对排水管高度的修正方式；所述第二清洗判定方式满足所述新流量小于等于所述一级预设流量且大于等于所述二级预设流量；第三清洗判定方式为所述中控单元判定清洗不合格，根据当前阀门的水压确定阀门开度的调节方式；所述第三清洗判定方式满足所述新流量小于所述二级预设流量；所述第一预设条件为所述中控单元根据所述流量差值将所述排水管高度调节至对应高度且将所述排水渠清洗预设时长后。
37.具体而言，所述中控单元在所述第二清洗判定方式下，将所述一级预设流量与所述新流量的差值记为流量标准差，并根据流量标准差确定针对u形管高度的修正方式，其中:第一修正方式为所述中控单元使用第一修正系数0.7将所述u形管高度修正至第一清洗高度；所述第一修正方式满足所述流量标准差大于所述中控单元中预设的一级预设流量标准差2.5m3/s；第二修正方式为所述中控单元使用第二修正系数0.8将所述u形管高度修正至第二清洗高度；所述第二修正法方式满足所述流量标准差小于等于所述一级预设流量标准差且大于等于所述中控单元中预设的二级预设流量标准差1.5m3/s；第三修正方式为所述中控单元使用第三修正系数0.9将所述u形管高度修正至第三清洗高度；所述第三修正方式满足所述流量标准差小于所述二级预设流量标准差。
38.具体而言，所述中控单元在所述第三清洗判定方式下，根据所述压力检测器测得的所述阀门承受的水压确定针对阀门的开度调节方式，其中：第一开度调节方式为所述中控单元使用第一开度调节系数0.9将所述阀门开度调节至第一阀门开度；所述第一开度调节方式满足所述水压大于所述中控单元中预设的一级预设水压；
第二开度调节方式为所述中控单元使用第二开度调节系数0.8将所述阀门开度调节至第二阀门开度；所述第二开度调节方式满足所述水压小于等于所述一级预设水压且大于等于所述中控单元中预设的二级预设水压；第三开度调节方式为所述中控单元使用第三开度调节系数0.7将所述阀门开度调节至第三阀门开度；所述第三开度调节方式满足所述水压小于所述中控单元中预设的二级预设水压。
39.具体而言，若所述中控单元在判定所述u形管的高度降低至最低临界值且调节后的所述排水渠内清洗液的流量仍不满足预设标准，中控单元发出人工清洗通知。
40.具体而言，所述清洗液与所述排水管通过同一管道经所述阀门输送至排水渠。
41.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
42.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 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。