[發明專利]一種用于排水管道的淤泥厚度實時在線監測儀

有效

• 申請號: 201611186736.8
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106595803B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 許令順;李開遠;張昭振;曹雷;王萍;范飛;吳征威;付明;王道亮;王琨;劉小勇;武金模;錢益武;李祥東;王偉
• 申請（專利權）人: 清華大學合肥公共安全研究院;合肥澤眾城市智能科技有限公司
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14;G01B21/08
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于排水管網技術領域，特別是涉及一種用于排水管道的淤泥厚度實時在線監測儀。

背景技術

排水管網是城市的重要基礎設施，被稱為城市生命線。它是保障人民生活發展和社會生產不可缺少的物質基礎，并已經發展成為我國城市開發建設的中心問題和經濟發展的制約因素之一。

在管網運行過程中，由于生活垃圾、泥沙和工業垃圾等進入排水管網，隨著時間的累積，在管網內逐漸形成淤泥累積。在暴雨發生時，導致污水外溢或者城市內澇，嚴重威脅到城市的發展和安全。為解決管網內的淤泥累積和堵塞，排水管網行業管理部門每年需要利用管道機器人檢測排水管網內的淤泥堆積情況并組織清淤工作。但是定期的檢測無法解決檢測周圍范圍內的淤泥堆積過多的問題。目前有關排水管網液位監測的產品較多，檢測方法如超聲波法、壓力法等。但是有關排水管道內淤泥厚度監測的設備尚無應用，沒有相關的技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于排水管道的淤泥厚度實時在線監測儀，通過在線監測淤泥厚度，為管道維護維修和定期清淤提供輔助決策支持，解決了現有的管網內形成的淤泥累積無法檢測的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種用于排水管道的淤泥厚度實時在線監測儀，包括與排水管道配合的量尺骨架、傳感器、接線盒和數據處理裝置；所述量尺骨架的兩端分別固定在排水管道的內表面，所述量尺骨架的兩端點位置在同一豎直方向上；量尺骨架采用鈦合金或硬質金屬骨架。

所述傳感器均布陣列固定在量尺骨架的一表面；所述傳感器采用壓電薄膜或壓力傳感器。

所述接線盒包括電源和信號采集器；所述電源為傳感器供電；所述信號采集器將采集到的壓力信息數據通過數據處理裝置輸出。

進一步地，所述量尺骨架一表面均布開有與傳感器配合的階梯孔；所述量尺骨架另一表面開有螺紋孔。

進一步地，所述量尺骨架為半圓形環條；所述量尺骨架的軸向端面陣列開有階梯孔；所述量尺骨架徑向周側開有螺紋孔；所述螺紋孔與螺釘配合將量尺骨架固定在排水管道上。

進一步地，所述量尺骨架為半圓形環條，所述量尺骨架徑向周側面設有凸起。

進一步地，所述量尺骨架的一表面設有刻度，所述刻度對應每一個傳感器的位置。

進一步地，所述接線盒固定在量尺骨架上。

進一步地，所述數據處理裝置固定在排水管道上；所述數據處理裝置用于對數據采集和傳輸。

進一步地，所述信號采集器用于采集傳感器的壓力信號數據。

本檢測儀的原理為：

將監測儀安裝在排水管道內，當水流從外向內流動過程中，由于水流的壓力沖擊，會造成浸沒在水中的壓力傳感器產生壓力值；壓力傳感器的外形，根據對輸出一定壓力值的傳感器數量的計算，可以初步計算出管道內液位的高度。隨著淤泥的累積，部分壓力傳感器被覆蓋在淤泥中，水流對其表面產生的壓力幾乎可以忽略，而淤泥上部的壓力傳感器仍可以隨著水流的變化輸出壓力值。因此，通過計算輸出壓力值的壓力傳感器下方無輸出壓力值的壓力傳感器的數量，結合每個傳感器在金屬骨架上面的豎井位置，可以判斷淤泥的厚度。接線盒與量尺骨架相連，布置在管道內，每個壓力傳感器都有至少四根線路。數據采集和傳輸系統可以布置在管道窨井壁上。通過數據采集和傳輸系統將采集的數據以無線的方式發送至后端軟件系統中，進行顯示和分析。也可以現場實時顯示淤泥的厚度以及液位的高低。

本發明具有以下有益效果：

本發明的監測儀直接在線監測管道內淤泥厚度，在監測淤泥厚度的同時，還可以準確的計算液位的高度，結構簡單，制作方便，使用靈活；該監測儀用于城市雨水、污水和其他類似管道內淤泥堆積厚度的在線監測，通過在線監測淤泥厚度，為管道維護維修和定期清淤提供輔助決策支持。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的一種用于排水管道的淤泥厚度實時在線監測儀的應用示意圖；

圖2為圖1的結構主視圖；

圖3為圖2中A處的局部放大圖；

圖4為量尺骨架的結構示意圖；

圖5為圖4中B處的局部放大圖；

圖6為圖4的結構主視圖；