本發(fā)明涉及市政排水領(lǐng)域，特別涉及一種城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市排水系統(tǒng)不僅是維持城市生態(tài)物質(zhì)代謝功能的重要前提，同時也是保護(hù)城市水資源和生產(chǎn)生活環(huán)境的重要措施，被形象地比喻成城市的命脈。而排水管道是城市排水系統(tǒng)的重要組成部分，它保證了排水系統(tǒng)的正常運作，對減少污染、保護(hù)環(huán)境、提高居民健康水平以及維持城市的正常生產(chǎn)生活秩序都有著非常重要的作用。然而，目前國內(nèi)外眾多城市的排水管道都出現(xiàn)了不同程度的淤積問題。地下排水管網(wǎng)常見的故障及常規(guī)的解決方案，地下排水管網(wǎng)往往由于水量不足，坡度嬌小，管道轉(zhuǎn)向，污水中固體雜質(zhì)較多或施工質(zhì)量不良等原因發(fā)生沉淀、淤積，從而影響排水管網(wǎng)的輸水能力；過重的負(fù)荷導(dǎo)致地基發(fā)生不均勻的沉陷，使管網(wǎng)堵死、錯位、漏水從而損壞；同時污水長時間的沖刷和侵蝕，也會使管道受損。

目前國內(nèi)外主要的市政排水管道清淤方法有高壓水射流清淤法、絞車清淤法、水沖刷清淤法、通溝機(jī)清淤法、清淤球方法。這些方法運行成本過高、清淤能力不足、存在二次污染和不能適應(yīng)復(fù)雜地形條件等局限性。以當(dāng)前比較盛行的車載式高壓水射流清淤法為例：(1)由于其所配備的高壓水射頭相對于大管徑排水管道斷面來說尺寸偏小，所產(chǎn)生的高壓水射流不能攪動整個管道斷面內(nèi)的沉積物；(2)其造價和運行成本很高，難以在普通的排水管道維護(hù)企業(yè)中推廣應(yīng)用；(3)在清淤過程中需要消耗大量清潔水，本身并不符合可持續(xù)發(fā)展的理念，而且沖擊產(chǎn)生廢水可能從檢查井中溢出或倒灌入排水支管，容易造成二次污染；(4)由于需要配備一個大型儲水箱，該車載系統(tǒng)龐大且沉重，難于在交通不便的地區(qū)應(yīng)用。

目前我國部分城市的大管徑排水管道的清淤主要還是依靠工人進(jìn)入管中進(jìn)行手動清除，清淤任務(wù)繁重且工作環(huán)境惡劣，作業(yè)效率低，常有作業(yè)工人沼氣中毒事件發(fā)生，工人的人身安全受到很大威脅。雖然也有少量的車載疏通機(jī)，利用高壓水射流原理疏通管道，其功率均都在15KW以上，不但能源消耗大，浪費寶貴的水資源，而且高壓泵及噴頭的運行成本很高。城市地下排水管網(wǎng)對于整個城市環(huán)境、發(fā)展越來越重要，只有對其及時養(yǎng)護(hù)，才能保證排水設(shè)施的正常運行，因此必須要在原有的人工清潔和手段上進(jìn)一步研究與完善，并利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)管理，做到管理科學(xué)化、系統(tǒng)化，疏通自動化，從而降低養(yǎng)護(hù)成本，延長排水設(shè)施實用壽命，確保運行正常。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，可以節(jié)約水資源，降低成本，取代人工清理。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，包括模擬管道、閘門機(jī)構(gòu)和控制柜；所述模擬管道出口與水管網(wǎng)連接，所述模擬管道內(nèi)設(shè)有液位傳感器；所述閘門機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、閘門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架固定在模擬管道上；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與閘門連接；所述閘門通過圍繞第二轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，打開或關(guān)閉所述模擬管道出口與管道的連通；所述閘門上設(shè)有密封圈；所述控制柜內(nèi)裝有PLC，所述PLC與執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液位傳感器連接。

進(jìn)一步，所述模擬管道為鋼結(jié)構(gòu)件或者混凝土結(jié)構(gòu)，呈U型。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括油缸和液壓泵，所述油缸通過油管與油泵連接。

進(jìn)一步，還包括第一傳感應(yīng)開關(guān)和第二傳感應(yīng)開關(guān)；所述機(jī)架上通過支架固定第一傳感應(yīng)開關(guān)和第二傳感應(yīng)開關(guān)，所述第一傳感應(yīng)開關(guān)和第二傳感應(yīng)開關(guān)與PLC連接；所述第一傳感應(yīng)開關(guān)用于感應(yīng)閘門是否關(guān)閉；所述第二傳感應(yīng)開關(guān)用于感應(yīng)閘門是否完全開啟。

進(jìn)一步，所述密封圈為空心密封圈。

進(jìn)一步，所述密封圈的空心截面為圓形或者橢圓或者矩形。

進(jìn)一步，所述密封圈截面呈“6”字型，所述密封圈通過壓板壓緊在閘門上。

進(jìn)一步，還包括廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)進(jìn)口通過管道與水管網(wǎng)的末端連接，所述廢水處理系統(tǒng)出口通過管道與模擬管道連接，將經(jīng)過廢水處理后的水進(jìn)入攔水廊道。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，可以機(jī)械除污，效率高。

2.本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，可以節(jié)約能源，降低功耗。

3.本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，可以自動化控制，全方面監(jiān)控。

4.本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單易于維修，且安全性能高。

5.本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，可以循環(huán)利用水資源，節(jié)約用水。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)左視圖。

圖3為本發(fā)明所述的城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的密封圈局部放大圖。

圖中：

1-水管網(wǎng)；2-模擬管道；3-執(zhí)行機(jī)構(gòu)；4-第一傳感應(yīng)開關(guān)；5-第二傳感應(yīng)開關(guān)；6-閘門；7-密封圈；8-壓板；9-機(jī)架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

如圖1和圖2所示，一種城市地下排水管網(wǎng)自動沖洗系統(tǒng)，包括模擬管道2、閘門機(jī)構(gòu)和控制柜；所述模擬管道2出口與水管網(wǎng)1連接，所述模擬管道2內(nèi)設(shè)有液位傳感器；所述閘門機(jī)構(gòu)包括機(jī)架9、閘門6和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3；所述機(jī)架9固定在模擬管道2上；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)3一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架9連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)3另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與閘門6連接；所述閘門6通過圍繞第二轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，可以打開或關(guān)閉所述模擬管道2出口與管道1的連通；所述閘門6上設(shè)有密封圈7；所述控制柜內(nèi)裝有PLC，所述PLC與執(zhí)行機(jī)構(gòu)3和液位傳感器連接。對于大型水管所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)3優(yōu)選為液壓系統(tǒng)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)3包括油缸和液壓泵，所述油缸通過油管與油泵連接。

圖1和圖3所示，工作過程：所述模擬管道2內(nèi)有累積日常的雨水或者可再循環(huán)利用的水，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)計高度(即水具有較高勢能)后，觸發(fā)液位傳感器上限位，并將信號輸入PLC中；PLC控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動，即帶動閘門6通過圍繞第二轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，打開所述模擬管道2出口與管道1的連通，模擬管道內(nèi)的水將勢能轉(zhuǎn)化為動能，沖擊管道網(wǎng)內(nèi)的清淤。當(dāng)液位觸發(fā)液位傳感器下限位時，將信號輸入PLC中；PLC控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動，即帶動閘門6通過圍繞第二轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，關(guān)閉所述模擬管道2出口與管道1的連通。所述密封圈7圍繞在閘門6的邊緣，在關(guān)閉閘門時起到密封作用。

為了方便現(xiàn)場施工，與地下管道網(wǎng)連接，所述模擬管道2為鋼結(jié)構(gòu)件或者混凝土結(jié)構(gòu)，呈U型。

為了對執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的運動進(jìn)行監(jiān)控，包括第一傳感應(yīng)開關(guān)4和第二傳感應(yīng)開關(guān)5；所述機(jī)架9上通過支架固定第一傳感應(yīng)開關(guān)4和第二傳感應(yīng)開關(guān)5，所述第一傳感應(yīng)開關(guān)4和第二傳感應(yīng)開關(guān)5與PLC連接；所述第一傳感應(yīng)開關(guān)4用于感應(yīng)閘門6是否關(guān)閉；所述第二傳感應(yīng)開關(guān)5用于感應(yīng)閘門6是否完全開啟。

由于閘門和模擬管道的配合存在誤差，如果使用實心密封圈，可以導(dǎo)致局部泄露。因此，如圖4所示，所述密封圈7為空心密封圈。空心密封圈由于中間是空心的，可以根據(jù)制造誤差產(chǎn)生的間隙，壓縮密封圈7中的空心部分。所述密封圈7的空心截面優(yōu)選圓形或者橢圓或者矩形。

為了使密封圈在閘門6上安裝牢固，所述密封圈7截面呈“6”字型，所述密封圈7通過壓板8壓緊在閘門6上。

為了達(dá)到節(jié)約用水，還包括廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)進(jìn)口通過管道與水管網(wǎng)1的末端連接，所述廢水處理系統(tǒng)出口通過管道與模擬管道2連接，將經(jīng)過廢水處理后的水進(jìn)入攔水廊道中。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。