一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备 |
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| 申请号 | CN202311718398.8 | 申请日 | 2023-12-13 | 公开(公告)号 | CN117926892A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 南京铁道职业技术学院; | 发明人 | 张弢; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备，涉及渗井技术领域，该设备公开了井体，所述井体两侧均连通有排 水 管，所述 排水管 上固定安装有启闭 阀 ，所述井体一侧滑动安装有侧移壳，所述侧移壳内固定安装有固定架，所述固定架上滑动安装有移动架，所述移动架上滑动安装有防堵机构，所述井体内固定安装有滤料，所述滤料设置于侧移壳下方，通过在井体上设置可以自动移动的侧移壳，并在侧移壳内设置可以三轴调节的防堵机构，可以在晴天时对滤料上的泥沙等杂物进行清理，避免滤料在长期渗水时出现阻塞的情况，设置 处理室 ，并在处理室内设置相应的 粉碎 以及翻搅结构，可以对滤料上的杂物进行相应的处理。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备，包括井体(100)，其特征在于，所述井体(100)两侧均连通有排水管(101)，所述排水管(101)上固定安装有启闭阀(102)； |
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| 说明书全文 | 一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备技术领域[0001] 本发明涉及渗井技术领域，更具体地说，它涉及一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备。 背景技术[0002] 生态海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，逐步改善并恢复城市的自然生态平衡。在海绵城市建设过程中应以人和自然生态为优先原则。生态海绵城市中渗井就是重要的一环。 [0003] 目前的渗井设备会在井体中装配如砂石层等滤料，但是长期使用后，雨水会将泥沙等杂物冲刷在滤料上，所以需要人员不定期的对滤料表面进行清理。并且目前的渗井中排水管都是长期开启的，这样在晴天的情况下，渗井无法保证雨水充分进入地下，容易出现地面塌陷的情况。 发明内容[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： [0006] 一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备，包括井体，所述井体两侧均连通有排水管，所述排水管上固定安装有启闭阀； [0007] 所述井体一侧滑动安装有侧移壳，所述侧移壳内固定安装有固定架，所述固定架上滑动安装有移动架，所述移动架上滑动安装有防堵机构，所述井体内固定安装有滤料，所述滤料设置于侧移壳下方； [0009] 所述防堵机构上固定安装有除杂检测头，所述除杂检测头包括除杂定位模块、除杂控制模块，所述除杂定位模块用于对滤料上的清理点位进行标记，具体为：除杂定位模块对滤料顶部进行拍照处理，获取得到滤料照片，对滤料照片进行等分处理，获取得到多个等分图像，获取得到等分图像的位标值Er，设置位标值阈值为Ms，当等分图像的位标值Er≥位标值阈值Ms时，将该等分图像标记为异常图像，当等分图像的位标值Er＜位标值阈值Ms时，不作处理，除杂定位模块将滤料上异常图像所对应的位置标记为清理点位，所述除杂控制模块用于控制抽杂罩对滤料上的清理点位进行清理； [0010] 所述井体内壁固定安装有进水检测头，所述进水检测头包括进水检测模块、启闭控制模块，所述进水检测模块用于在相同时间间隔的基础上，连续检测井体的进水量，并将每次检测的进水量标记为单次进水量，所述启闭控制模块用于控制启闭阀的启闭，具体为：获取得到当前时间之前连续采集的n个单次进水量，将n个单次进水量进行求和处理并取均值，获取得到平均进水值Th，设置平均进水值阈值为Wz，当平均进水值Th≥平均进水值阈值Wz时，启闭控制模块将启闭阀开启，当平均进水值Th＜平均进水值阈值Wz时，启闭控制模块将启闭阀关闭。 [0011] 进一步的，所述侧移壳上固定安装有两个固定齿条，所述井体内固定安装有两个侧移组件，所述侧移组件一侧设置有侧移齿轮，所述侧移组件用于驱动侧移齿轮旋转，两个固定齿条与两个侧移齿轮一一对应，所述固定齿条啮合连接侧移齿轮。 [0013] 进一步的，所述移动架上转动安装有第二丝杠，所述第二丝杠螺纹连接防堵机构，所述移动架一侧固定安装有安装组件，所述安装组件用于驱动第二丝杠旋转。 [0014] 进一步的，所述防堵机构包括暂存盒，所述暂存盒底部固定安装有抽杂泵，所述抽杂泵抽杂口连通抽杂软管，所述抽杂泵排杂口连通暂存盒底部，所述抽杂软管底部连通有抽杂罩，所述暂存盒底部固定安装有升降组件，所述升降组件用于驱动抽杂罩升降，所述暂存盒一侧固定安装有排杂泵，所述排杂泵抽杂口连通暂存盒侧壁，所述排杂泵排杂口连通排杂管。 [0015] 进一步的，所述处理室内固定安装有两个导向板，两个导向板设置于两个粉碎辊上方，所述处理室外壁固定安装有第一侧架，所述第一侧架内转动安装有两个粉碎齿轮，两个粉碎齿轮相互啮合，两个粉碎齿轮与两个粉碎辊一一对应，粉碎齿轮同轴连接粉碎辊，所述第一侧架上固定安装有粉碎组件，所述粉碎组件用于驱动粉碎齿轮旋转。 [0016] 进一步的，所述处理室外壁固定安装有第二侧架，所述第二侧架内转动安装有多个传动轮，多个传动轮之间通过传动皮带传动连接，多个传动轮与多个翻搅架一一对应，所述传动轮固定连接翻搅架，所述第二侧架上固定安装有翻搅组件，所述翻搅组件用于驱动传动轮旋转。 [0017] 进一步的，等分图像的位标值Er通过下述步骤获取得到：获取得到等分图像中每个像素点的灰度值，设置灰度阈值为Hd，当像素点的灰度值＜灰度阈值Hd时，将该像素点标注为异常像素点，获取得到等分图像中异常像素点的总数量Zf，将等分图像中所有异常像素点的灰度值进行求和处理，获取得到异常灰度总值Tj，利用公式 获取得到等分图像的位标值Er，其中，a1为异常像素数量系数、a2为异常灰度总值系数。 [0018] 与现有技术相比，本发明具备以下有益效果： [0019] 1、在井体上设置可以自动移动的侧移壳，并在侧移壳内设置可以三轴调节的防堵机构，可以在晴天时对滤料上的泥沙等杂物进行清理，避免滤料在长期渗水时出现阻塞的情况，设置处理室，并在处理室内设置相应的粉碎以及翻搅结构，可以对滤料上的杂物进行相应的处理，翻搅结构可以避免杂物中泥沙因水分过多而出现结块的情况，方便后续对泥沙的处理； [0020] 2、设置除杂检测头，可以对滤料上的清理点位进行精确标记，保证滤料上的杂物可以得到高效、精确的处理，不再需要人为打开渗井对滤料进行清理，设置进水检测头，可以根据渗井的进水量自动化控制排水管的启闭，在保证渗井排水能力的同时，有效保证渗井的地下水补充效果。附图说明 [0021] 图1为一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备的结构示意图； [0022] 图2为本发明侧移壳的结构示意图； [0023] 图3为本发明井体的内部结构图； [0024] 图4为本发明侧移壳的内部结构图； [0025] 图5为本发明移动架的结构示意图； [0026] 图6为本发明防堵机构的结构示意图； [0027] 图7为本发明处理室的内部结构图； [0028] 图8为本发明第二侧架的内部结构图； [0029] 图9为本发明翻搅架的结构示意图； [0030] 图10为本发明除杂定位模块的原理框图。 [0031] 100、井体；101、排水管；102、启闭阀；103、侧移壳；104、固定齿条；105、侧移组件；106、侧移齿轮；107、固定架；108、驱动组件；109、第一丝杠；110、移动架；111、安装组件； 112、第二丝杠；113、防堵机构；114、暂存盒；115、抽杂泵；116、抽杂软管；117、抽杂罩；118、升降组件；119、排杂泵；120、排杂管；121、除杂检测头；122、滤料；123、进水检测头；200、处理室；201、导向板；202、粉碎辊；203、第一侧架；204、粉碎组件；205、第二侧架；206、翻搅组件；207、传动轮；208、传动皮带；209、翻搅架；210、电加热棒。 具体实施方式[0032] 实施例1 [0033] 参照图1至图9，一种可调可控的海绵城市生态智能渗井设备，包括井体100，井体100两侧均连通有排水管101，排水管101上固定安装有启闭阀102。井体100一侧滑动安装有侧移壳103，侧移壳103内固定安装有固定架107，固定架107上滑动安装有移动架110，移动架110上滑动安装有防堵机构113，井体100内固定安装有滤料122，滤料122设置于侧移壳 103下方。侧移壳103上固定安装有两个固定齿条104，井体100内固定安装有两个侧移组件 105，侧移组件105一侧设置有侧移齿轮106，侧移组件105可以是电机、回转气缸，侧移组件 105用于驱动侧移齿轮106旋转，两个固定齿条104与两个侧移齿轮106一一对应，固定齿条 104啮合连接侧移齿轮106。固定架107上转动安装有第一丝杠109，第一丝杠109螺纹连接移动架110，固定架107一侧固定安装有驱动组件108，驱动组件108可以是电机、回转气缸，驱动组件108用于驱动第一丝杠109旋转。移动架110上转动安装有第二丝杠112，第二丝杠112螺纹连接防堵机构113，移动架110一侧固定安装有安装组件111，安装组件111可以是电机、回转气缸，安装组件111用于驱动第二丝杠112旋转。防堵机构113包括暂存盒114，暂存盒 114底部固定安装有抽杂泵115，抽杂泵115抽杂口连通抽杂软管116，抽杂泵115排杂口连通暂存盒114底部，抽杂软管116底部连通有抽杂罩117，暂存盒114底部固定安装有升降组件 118，升降组件118可以是气缸、油缸，升降组件118用于驱动抽杂罩117升降，暂存盒114一侧固定安装有排杂泵119，排杂泵119抽杂口连通暂存盒114侧壁，排杂泵119排杂口连通排杂管120。在井体100上设置可以自动移动的侧移壳103，并在侧移壳103内设置可以三轴调节的防堵机构113，可以在晴天时对滤料122上的泥沙等杂物进行清理，避免滤料122在长期渗水时出现阻塞的情况。 [0034] 井体100一侧固定安装有处理室200，处理室200内转动安装有两个粉碎辊202，处理室200下方转动安装有多个翻搅架209，翻搅架209上固定安装有多个电加热棒210。处理室200内固定安装有两个导向板201，两个导向板201设置于两个粉碎辊202上方，处理室200外壁固定安装有第一侧架203，第一侧架203内转动安装有两个粉碎齿轮，两个粉碎齿轮相互啮合，两个粉碎齿轮与两个粉碎辊202一一对应，粉碎齿轮同轴连接粉碎辊202，第一侧架203上固定安装有粉碎组件204，粉碎组件204可以是电机，粉碎组件204用于驱动粉碎齿轮旋转。处理室200外壁固定安装有第二侧架205，第二侧架205内转动安装有多个传动轮207，多个传动轮207之间通过传动皮带208传动连接，多个传动轮207与多个翻搅架209一一对应，传动轮207固定连接翻搅架209，第二侧架205上固定安装有翻搅组件206，翻搅组件206可以是电机、回转气缸，翻搅组件206用于驱动传动轮207旋转。设置处理室200，并在处理室 200内设置相应的粉碎以及翻搅结构，可以对滤料122上的杂物进行相应的处理，翻搅结构可以避免杂物中泥沙因水分过多而出现结块的情况，方便后续对泥沙的处理。 [0035] 实施例2 [0036] 参照图10，在实施例1的基础上，防堵机构113上固定安装有除杂检测头121，除杂检测头121包括除杂定位模块、除杂控制模块，除杂定位模块用于对滤料122上的清理点位进行标记，具体为：除杂定位模块对滤料122顶部进行拍照处理，获取得到滤料照片，对滤料照片进行等分处理(包括但不限于16等分、32等分)，获取得到多个等分图像，获取得到等分图像的位标值Er，等分图像的位标值Er通过下述步骤获取得到：获取得到等分图像中每个像素点的灰度值，设置灰度阈值为Hd，当像素点的灰度值＜灰度阈值Hd时，将该像素点标注为异常像素点，获取得到等分图像中异常像素点的总数量Zf，将等分图像中所有异常像素点的灰度值进行求和处理，获取得到异常灰度总值Tj，利用公式 获取得到等分图像的位标值Er，其中，a1为异常像素数量系数、a2为异常灰度总值系数，a1的取值为 0.67，a2的取值为0.81。设置位标值阈值为Ms，当等分图像的位标值Er≥位标值阈值Ms时，将该等分图像标记为异常图像，当等分图像的位标值Er＜位标值阈值Ms时，不作处理，除杂定位模块将滤料122上异常图像所对应的位置标记为清理点位，除杂控制模块用于控制抽杂罩117对滤料122上的清理点位进行清理。设置位标值阈值为3.5，当等分图像1的位标值为3.8时，将等分图像1标记为异常图像，当等分图像2的位标值为2.7时，不对等分图像2进行处理。设置除杂检测头121，可以对滤料122上的清理点位进行精确标记，保证滤料122上的杂物可以得到高效、精确的处理，不再需要人为打开渗井对滤料122进行清理。 [0037] 井体100内壁固定安装有进水检测头123，进水检测头123包括进水检测模块、启闭控制模块，进水检测模块用于在相同时间间隔的基础上，连续检测井体100的进水量，并将每次检测的进水量标记为单次进水量，启闭控制模块用于控制启闭阀102的启闭，具体为：获取得到当前时间之前连续采集的n个单次进水量，将n个单次进水量进行求和处理并取均值，获取得到平均进水值Th，设置平均进水值阈值为Wz，当平均进水值Th≥平均进水值阈值Wz时，启闭控制模块将启闭阀102开启，当平均进水值Th＜平均进水值阈值Wz时，启闭控制模块将启闭阀102关闭。设置平均进水值阈值为30，当平均进水值为32时，启闭控制模块将启闭阀102开启，当平均进水值为18时，启闭控制模块将启闭阀102关闭。设置进水检测头 123，可以根据渗井的进水量自动化控制排水管101的启闭，在保证渗井排水能力的同时，有效保证渗井的地下水补充效果。 [0038] 工作原理： [0039] 晴天时，除杂检测头121对滤料122上的清理点位进行标记，而后除杂检测头121启动驱动组件108，驱动组件108驱动第一丝杠109旋转，第一丝杠109带动移动架110移动，安装组件111驱动第二丝杠112旋转，第二丝杠112带动防堵机构113移动，当防堵机构113上的抽杂罩117移动至清理点位上方时，升降组件118驱动抽杂罩117下降，抽杂泵115通过抽杂软管116与抽杂罩117抽取滤料122上的泥沙等杂物，抽杂泵115将杂物输送至暂存盒114内存储，下雨时，侧移组件105驱动侧移齿轮106旋转，侧移齿轮106配合固定齿条104带动侧移壳103水平移动，侧移壳103移出井体100，侧移壳103移动至处理室200上方，进水检测头123对进水量进行检测，进水检测头123根据检测结果控制启闭阀102启闭，排杂泵119抽取暂存盒114内的杂物，杂物通过排杂管120落在导向板201上，启动粉碎组件204，两个粉碎辊202对杂物进行粉碎处理，粉碎后的杂物落入处理室200底部，翻搅组件206驱动传动轮207旋转，多个传动轮207之间通过传动皮带208的配合同向转动，传动轮207同轴带动翻搅架209旋转，翻搅架209上的电加热棒210在对杂物翻搅的同时进行烘干处理。 [0040] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本模板的保护范围。 [0041] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0042] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，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连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 |
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