一种辅助式立式雨水口装置及其清除堵塞物的控制方法

本发明属于市政排水，具体涉及一种辅助式立式雨水口装置及其清除堵塞物的控制方法。

背景技术：

1、随着我国城镇化建设的不断发展，地面透水性持续变差，雨水口作为城市道路雨水排放系统的起始部分，担负着收集、排放雨水的任务。雨水口能否正常发挥其功能将对地面的积水情况造成很大影响。近年来，城市极端暴雨现象增多，造成了多起城市内涝事件，对公民人身与财产安全造成了极大的威胁。虽然城市内涝由多种因素造成，但是雨水口存在缺陷是其中一个重要原因。

2、针对上述问题，通过检索现有技术文献发现，罗丽平等人在《四川建材》上发表的“新型自动控制雨水口设计研究”中报道了一种自动调节井口，将雨水口下方放置了一个由弹簧合页支撑的多孔吸水材料，该材料在无雨水时处于疏松状态，重量轻，可与雨水口保持持平防止垃圾堆积，下雨时材料吸水变重，吸水量越多打开的合页角度越大，能根据雨水量自动调节雨水口泄水面积。该发明能有效减少未下雨时落叶沙石、垃圾聚集造成的雨水口堵塞，但难以解决暴雨时垃圾随水流压力堵塞雨水口的问题。张显忠等人在《中国给水排水》上发表的“新型立体涡轮雨水口试验研究与工程示范”中报道了一种新型立体涡轮雨水口，创新性地使用了涡轮状箅条，相邻两弧形箅条间具有排水间隙，具有加快雨水流速、有效分离雨水杂质、减少雨水口垃圾堆积的优点，但无法处理暴雨时塑料袋等大型垃圾的堆积造成的水流面积减少的问题。傅佳伟发明的“截污除油型雨水口”专利，安装了一个引流板将雨水流入雨水口内，引流板外表面上设有引流斜面，能加快雨水泄流量，下方设有内截污挂篮和外截污挂篮，挂篮之间填充了特定的吸油材料，能达到吸油截污的目的，但仍未解决暴雨时存在的垃圾堵塞问题。现有雨水口存在一定的局限性，主要体现在暴雨时，树叶、垃圾等随水流压力堵塞雨水口难以清理，导致雨水口泄流能力变弱，路面积水加深。

技术实现思路

1、本发明解决下雨时垃圾堵塞导致雨水口泄流能力减弱的问题，解决雨水口堵塞难以清理的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种辅助式立式雨水口装置及其清除堵塞物的控制方法，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种辅助式立式雨水口装置，包括第一雨水盖板，第一雨水盖板含有多个孔洞，第一雨水盖板下方设有挡板，挡板的正面设有第一超声波传感器，挡板的背面设有第三超声波传感器；

4、第一雨水盖板位于雨水口的主雨水口上方；所述主雨水口的主雨水口井内壁设有第二超声波传感器，第二超声波传感器和第三超声波传感器在同一水平线上；所述主雨水口的主雨水口井内壁还设有第四超声波传感器，第一超声波传感器和第四超声波传感器在同一水平线上；所述主雨水口井内壁上还设置有湿度传感器和防水板；所述防水板位于湿度传感器的上方；所述主雨水口井内壁通过第二固定装置和第三固定装置固定第二过滤框；所述第二过滤框位于第一雨水盖板的下方；所述第二过滤框通过固定装置连接可滤水挡板；所述可滤水挡板上设有控制模块和第五超声波传感器；所述控制模块位于底座的下方；所述第五超声波传感器位于控制模块的下方；所述第一雨水盖板连接实心板，实心板连接第二雨水盖板；所述第二雨水盖板下方通过铰接部位连接雨水挡板；所述第二雨水盖板位于辅助雨水口的上方；

5、所述主雨水口的主雨水口井外壁与主雨水口井内壁的底部设有出水口；所述辅助雨水口的辅助雨水口井内壁通过第一固定装置固定第一过滤框；所述第一过滤框位于第二雨水盖板的下方；所述辅助雨水口井内壁的底座上设有抽水装置，抽水装置连接抽水导管和喷水装置；所述喷水装置包括第一雨水导管和第二雨水导管；所述第一雨水导管上设有的放水阀门包括第一放水阀门、第三放水阀门、第五放水阀门、第七放水阀门；所述第二雨水导管上设有的放水阀门包括第二放水阀门、第四放水阀门、第六放水阀门、第八放水阀门。

6、所述控制模块通过数据线连接第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、第四超声波传感器、雨水挡板、抽水装置、喷水装置、第一放水阀门、第二放水阀门、第三放水阀门、第四放水阀门、第五放水阀门、第六放水阀门、第七放水阀门、第八放水阀门、第五超声波传感器与湿度传感器。

7、所述第一超声波传感器和第四超声波传感器的处于同一水平线，所述第二超声波传感器与第三超声波传感器处于同一水平线，防止第一超声波传感器与第二超声波传感器相互影响、第三超声波传感器与第四超声波传感器相互影响。

8、所述第一雨水盖板有多个孔洞，孔洞的长度可设置为0.18~0.22m，宽度可设置为0.09~0.11m，孔洞之间间距为可设置为0.03~0.05m。

9、所述抽水导管的底部装有过滤口。

10、所述第一雨水导管和第二雨水导管的放水阀门偏向雨水盖板的孔洞。

11、所述第五放水阀门和第六放水阀门通过第一超声波传感器传输回控制模块的数据控制。

12、所述第七放水阀门和第八放水阀门通过第二超声波传感器传输回控制模块的数据控制。

13、所述第三放水阀门和第四放水阀门通过第三超声波传感器传输回控制模块的数据控制。

14、所述第一放水阀门和第二放水阀门通过第四超声波传感器传输回控制模块的数据控制。

15、优选的，第一超声波传感器所在区域堵塞时，控制模块开启第五放水阀门和第六放水阀门；优选的，第二超声波传感器所在区域堵塞时，控制模块开启第七放水阀门和第八放水阀门；优选的，第三超声波传感器所在区域堵塞时，控制模块开启第三放水阀门和第四放水阀门；优选的，第四超声波传感器所在区域堵塞时，控制模块开启第一放水阀门和第二放水阀门。

16、所述的辅助式立式雨水口装置的控制方法，包括如下步骤：

17、s1、湿度数据传回控制模块判断是否下雨；

18、s1.1、若下雨，主雨水口的超声波传感器将相邻时段的雨水流量数据传回控制模块；

19、s1.2、若未下雨，控制模块不开启主雨水口的超声波传感器；

20、s2、相邻时段雨水流量数据传回控制模块判断主雨水口是否堵塞；

21、s2.1、若主雨水口堵塞，则开启雨水挡板以及第五超声波传感器，第五超声波传感器的雨水流量数据传送到控制模块；

22、s2.2、若主雨水口未堵塞，则关闭雨水挡板以及第五超声波传感器；

23、s3、控制模块对比主雨水口超声波传感器与第五超声波传感器的雨水流量数据差异，开启抽水装置与喷水装置后，调节喷水的水压；

24、s4、控制模块分析主雨水口的堵塞区域后控制放水阀门开启；

25、s5、放水阀门开启后，对雨水盖板持续喷水；

26、s6、控制模块重复执行步骤s1-s5，直到控制模块在分析步骤s2.2中雨水量判断主雨水口未堵塞，关闭辅助雨水口的雨水挡板以及第五超声波传感器；

27、优选的，所述步骤s1中判断是否下雨，湿度范围具体为80%及以上时，控制模块判断为下雨，湿度范围具体为80%以下时，控制模块判断为未下雨。

28、优选的，所述步骤s1.1中，相邻时段可设置5~20秒。

29、所述步骤s1.1中，相邻时段的雨水流量数据是同一个传感器相邻时段的数据。

30、优选的，所述步骤s2.1中，相邻时段的雨水流量数据差异>0.6，控制模块判断雨水口为堵塞；相邻时段的雨水流量数据差异=（前一时段的雨水流量-后一时段的雨水流量）/前一时段的雨水流量。

31、优选的，所述步骤s2.2中，相邻时段的雨水流量数据差异≦0.6，控制模块判断雨水口为未堵塞。

32、优选的，所述步骤s3中，主雨水口超声波传感器与第五超声波传感器的雨水流量数据差异≦0.5时，水压设置为0.03mpa，主雨水口超声波传感器与第五超声波传感器的雨水流量数据差异>0.5，水压设置为0.04mpa；主雨水口超声波传感器与第五超声波传感器的雨水流量数据差异=（第五超声波传感器的雨水流量-主雨水口的雨水流量）/第五超声波传感器的雨水流量。

33、优选的，所述步骤s5中持续喷水的时间可设置10~20秒。

34、优选的，所述步骤s6中辅助雨水口关闭后，湿度传感器、控制模块保持开启，第五超声波传感器、主雨水口处的超声波传感器、雨水挡板、抽水装置、喷水装置、放水阀门关闭。

35、相比现有技术，本发明的有益效果包括：

36、1、本发明能通过湿度传感器自动判断是否下雨，未下雨则辅助雨水口和超声波传感器不会工作，能减少设备的电能损耗。

37、2、本发明能通过超声波传感器判断雨水流量，进而自动判断是否有垃圾堵塞雨水口。

38、3、本发明的方法能对雨水口处的垃圾进行自动化清理，减少了暴雨时雨水口的堵塞情况，减少了城市内涝并规避人为清理可能带来的安全隐患。

39、4、本发明的方法能对雨水口垃圾堵塞程度进行判断并改变喷水装置的出水压力，控制更加精准。

40、5、本发明中的辅助式立式雨水口装置可检测主雨水口堵塞，利用辅助雨水口引流至主雨水口下方，水流由下至上冲击堵塞物，堵塞物受到的竖直方向的压力由负变正，堵塞物在水流水平压力的作用下脱离雨水口，从而解决了垃圾堵塞导致雨水口泄流能力减弱的问题。