一种抗沉降智能管道系统的制作方法

本实用新型属于地下管道技术领域，涉及一种地下塑料管道，尤其涉及一种抗沉降智能管道系统。

背景技术：

地下塑料管道由于被深埋在地下(用于排水、排污、通风等)，需要较大的承重力。在塑料管道中，特别是排水排污管领域，由于地基的沉降所涉及的因素比较复杂，沉降的幅度也相对较大，且大口径塑料管的直径都比较大，以往碰到这种情况，经常会发生塑料管之间柔性接口被拉脱，或是刚性接口被拉断，成为一个老大难问题。

此外，对现有的地下管道的检查通常是定期人工检查，效率低，耗费的时间长，已经不能满足人们的需要。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的管道检查方式，以便克服现有管道检查方式存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种抗沉降智能管道系统，可实时获取管路下方支架的姿态信息，便于掌握地下管道的相关状况，同时可以根据管道的位置信息补偿产生的位置偏移。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种抗沉降智能管道系统，包括管道装置、至少一管道支架、设置于管道装置内的若干监控终端、至少一位移补偿装置、服务器，所述服务器分别连接各监控终端、各位移补偿装置；

所述管道装置包括至少一检查井、若干排水管路，各检查井连接对应的排水管路；所述管道支架设置于对应的排水管路下方，用来支撑对应的排水管路；

所述检查井包括：检查井本体、与所述检查井本体连接的至少一伸缩节，各伸缩节的一端连接所述检查井，另一端连接对应的排水管路；

所述伸缩节包括伸缩节本体、分别位于伸缩节本体两侧的两个连接法兰，伸缩节本体包括至少一个波形结构，各波形结构依次连接；

位于伸缩节本体两侧的两个连接法兰通过连接机构分别与对应的排水管路的法兰结构及检查井的法兰结构连接；位于伸缩节本体两侧的连接法兰为塑料法兰或橡胶法兰；

所述伸缩节本体的两端分别设有阻挡圈，两个连接法兰分别固定设置于对应阻挡圈的内侧；所述连接法兰与排水管路/检查井的法兰结构连接时，阻挡圈设置于连接法兰与法兰结构之间；

所述伸缩节与排水管路/检查井之间设有端口膨胀橡胶密封圈，所述端口膨胀橡胶密封圈设置于伸缩节的两端，即所述阻挡圈的外侧；所述端口膨胀橡胶密封圈设置于所述阻挡圈与排水管路/检查井的法兰结构之间；

所述管道支架包括支架底座、支架本体、设置于所述支架底座与支架本体之间的四个弹性机构，所述弹性机构为弹簧；所述支架本体包括弧形的支撑机构，用于支撑塑料管道；

所述支架本体大致呈元宝状，包括至少一弧形支撑面、至少一第一支撑横面、至少一第二支撑横面、至少一倾斜连接柱；

所述弧形支撑面的中部通过对应第二支撑横面支撑，弧形支撑面的两端连接倾斜连接柱，所述第二支撑横面的两端连接倾斜连接柱；

所述第一支撑面的两端连接倾斜连接柱；所述第一支撑横面作为整个支架本体的底座，与各个弹性机构连接；

所述监控终端包括设置所述弧形支撑面上的压力传感器、设置于所述弹性机构内的距离传感器，压力传感器用于感应塑料管道的压力，距离传感器用以感应弹性机构内部的形变；

所述监控终端还包括微处理器、无线通讯单元、存储器，微处理器分别连接无线通讯单元、存储器、压力传感器、距离传感器，将压力传感器、距离传感器感应到的数据通过无线通讯单元发送至所述服务器；

所述位移补偿装置包括第一位移补偿机构、第二位移补偿机构；

所述第一位移补偿机构包括驱动机构、伸缩机构，所述驱动机构连接所述伸缩机构，控制伸缩机构的长度；所述驱动机构根据管道装置的位置偏移量控制所述伸缩机构的长度；

所述支架底座与支架本体之间设有一中空的支撑部件，驱动机构、伸缩机构设置于支撑部件内；

在所述伸缩机构处于收缩状态下，对对应的排水管路没有支撑作用；在伸缩机构伸长至设定长度时，能支撑对应的排水管路；

所述第二位移补偿机构包括缸体、活塞、活塞杆、开关栓、电动执行部件，活塞杆的一部分、活塞设置于缸体内；

所述缸体分为三个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域，所述活塞设置于第一区域、第二区域之间，第一区域设置于第二区域的上方，第二区域存储高压气体；所述第三区域分别连接第一区域、第二区域，开关栓用来控制第一区域、第三区域之间介质流通的通断；

所述开关栓的一部分设置于所述缸体内；所述开关栓的另一部分连接电动执行部件，电动执行部件能控制开关栓的动作。

一种抗沉降智能管道系统，包括管道装置、用于支撑所述管道装置的管道支架、用于感应管道装置位移偏差的若干监测终端、用于补偿管道装置位移偏差的位移补偿装置；

所述管道装置包括至少一检查井、若干排水管路，各检查井连接对应的排水管路；

所述监测终端用以感应排水管路设定方向的位移偏差，并将信息反馈至所述位移补偿装置；所述位移补偿装置用以补偿对应排水管路设定方向的位移偏差。

作为本实用新型的一种优选方案，所述位移补偿装置包括至少一位移补偿机构；所述位移补偿机构包括驱动机构、伸缩机构，所述驱动机构连接所述伸缩机构，控制伸缩机构的长度；所述驱动机构根据管道装置的位置偏移量控制所述伸缩机构的长度。

作为本实用新型的一种优选方案，所述管道支架设有一中空的支撑部件，驱动机构、伸缩机构设置于支撑部件内；

在所述伸缩机构处于收缩状态下，对对应的排水管路没有支撑作用；在伸缩机构伸长至设定长度时，能支撑对应的排水管路。

作为本实用新型的一种优选方案，所述位移补偿机构包括缸体、活塞、活塞杆、开关栓、电动执行部件，活塞杆的一部分、活塞设置于缸体内；所述缸体、活塞、活塞杆作为所述伸缩机构，开关栓、电动执行部件作为所述驱动机构；

所述缸体分为三个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域，所述活塞设置于第一区域、第二区域之间，第一区域设置于第二区域的上方，第二区域存储高压气体；所述第三区域分别连接第一区域、第二区域，开关栓用来控制第一区域、第三区域之间介质流通的通断；

所述开关栓的一部分设置于所述缸体内；所述开关栓的另一部分连接电动执行部件，电动执行部件能控制开关栓的动作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述位移补偿装置还包括垫片增减机器人、若干垫片，所述垫片增减机器人在所述伸缩机构伸长使得排水管路抬高离开所述支撑部件时能将垫片增加至所述支撑部件的上方，以增加支撑部件对排水管路的支撑高度，或者在所述伸缩机构伸长使得排水管路抬高离开所述支撑部件时能将垫片从所述支撑部件的上方移除，以降低支撑部件对排水管路的支撑高度；

所述垫片增减机器人包括机器人控制电路、机器人抓手、机器人驱动机构、传感器组，机器人控制电路分别连接机器人抓手、机器人驱动机构、传感器组；

所述垫片增减机器人设置于所述支撑部件的内部或一侧，各垫片设置于所述支撑部件的内部或一侧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述监测终端包括设置所述弧形支撑机构上的压力传感器、设置于所述弹性机构内的距离传感器，压力传感器用于感应塑料管道的压力，距离传感器用以感应弹性机构内部的形变；

所述监测终端还包括微处理器、无线通讯单元、存储器，微处理器分别连接无线通讯单元、存储器、压力传感器、距离传感器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述管道系统还包括服务器，所述服务器分别连接各监测终端；

所述监测终端将压力传感器、距离传感器感应到的数据通过无线通讯单元发送至所述服务器，所述服务器控制对应位移补偿装置对对应的管道装置的位置进行补偿。

作为本实用新型的一种优选方案，所述管道支架包括支架底座、支架本体、设置于所述支架底座与支架本体之间的至少一弹性机构；所述支架本体包括弧形支撑机构，用于支撑塑料管道。

作为本实用新型的一种优选方案，所述支架本体大致呈元宝状，包括至少一弧形支撑面、至少一第一支撑横面、至少一第二支撑横面、至少一倾斜连接柱；

所述弧形支撑面的中部通过对应第二支撑横面支撑，弧形支撑面的两端连接倾斜连接柱，所述第二支撑横面的两端连接倾斜连接柱；

所述第一支撑面的两端连接倾斜连接柱；所述第一支撑横面作为整个支架本体的底座，与各个弹性机构连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述检查井包括：检查井本体、与所述检查井本体连接的至少一伸缩节，各伸缩节的一端连接所述检查井，另一端连接对应的排水管路；

所述伸缩节包括伸缩节本体、分别位于伸缩节本体两侧的两个连接法兰，伸缩节本体包括至少一个波形结构，各波形结构依次连接；

位于伸缩节本体两侧的两个连接法兰通过连接机构分别与对应的排水管路的法兰结构及检查井的法兰结构连接。

作为本实用新型的一种优选方案，位于伸缩节本体两侧的连接法兰为塑料法兰或橡胶法兰。

作为本实用新型的一种优选方案，所述伸缩节本体的两端分别设有阻挡圈，两个连接法兰分别固定设置于对应阻挡圈的内侧；所述连接法兰与排水管路/检查井的法兰结构连接时，阻挡圈设置于连接法兰与法兰结构之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述伸缩节与排水管路/检查井之间设有端口膨胀橡胶密封圈，所述端口膨胀橡胶密封圈设置于伸缩节的两端，即所述阻挡圈的外侧；所述端口膨胀橡胶密封圈设置于所述阻挡圈与排水管路/检查井的法兰结构之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述波形结构使用的材料为非金属的橡胶或塑料，或者为线与橡胶或塑料的复合结构，或者为金属丝与高分子材料的复合结构。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的抗沉降智能管道系统，可实时获取管路下方支架的姿态信息，便于掌握地下管道的相关状况，同时可以根据管道的位置信息补偿产生的位置偏移。本实用新型可以确保管道处于最佳位置，保障管道系统长久正常工作，降低维修几率及成本。

附图说明

图1为本实用新型抗沉降智能管道系统的组成示意图。

图2为本实用新型抗沉降管道装置的结构示意图。

图3为本实用新型管道装置中抗沉降塑料管道支架的结构示意图。

图4为本实用新型管道装置中抗沉降塑料管道支架的另一结构示意图。

图5为本实用新型管道装置中抗沉降塑料管道支架的处理部分的组成示意图。

图6为抗沉降智能管道系统中位移补偿装置的结构示意图。

图7为抗沉降智能管道系统中位移补偿装置的另一结构示意图。

图8为实施例三中抗沉降智能管道系统中位移补偿装置的结构示意图。

图9为实施例二中抗沉降智能管道系统中位移补偿装置的结构示意图。

图10为实施例二中抗沉降智能管道系统中位移补偿装置的使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型揭示了一种抗沉降智能管道系统，包括管道装置20、至少一管道支架30、设置于管道装置内的若干监控终端40、至少一位移补偿装置50、服务器10，所述服务器10分别连接各监控终端40、各位移补偿装置50。此外，所述智能监控系统还可以包括若干移动终端60，服务器10连接各移动终端60，用户可以通过移动终端60从服务器获取各个监控终端40的信息。

所述管道装置20包括至少一检查井、若干排水管路22，各检查井连接对应的排水管路22；所述管道支架设30置于对应的排水管路22下方，用来支撑对应的排水管路22。

所述检查井包括检查井本体21、与所述检查井本体21连接的至少一伸缩节23，各伸缩节23的一端连接所述检查井本体21，另一端连接对应的排水管路22。

所述排水管路22包括排水管路本体221，排水管路22与伸缩节23的连接处设有法兰结构222，两个排水管路22之间可设置密封圈223。

所述伸缩节23包括伸缩节本体231、分别位于伸缩节本体231两侧的两个连接法兰232，伸缩节本体231包括至少一个波形结构，各波形结构依次连接。

位于伸缩节本体231两侧的两个连接法兰232通过连接机构233分别与对应的排水管路22的法兰结构222及检查井本体21的法兰结构213连接；位于伸缩节本体231两侧的连接法兰232可以为塑料法兰或橡胶法兰。连接法兰232与法兰结构213、222之间分别设有密封机构234。

所述伸缩节本体231的两端分别设有阻挡圈235，两个连接法兰232分别固定设置于对应阻挡圈235的内侧；连接法兰232与排水管路22/检查井本体21的法兰结构222、213连接时，阻挡圈235设置于连接法兰232与法兰结构222、213之间。

所述伸缩节23与排水管路22/检查井本体21之间设有端口膨胀橡胶密封圈234，所述端口膨胀橡胶密封圈234设置于伸缩节23的两端，即所述阻挡圈234的外侧；所述端口膨胀橡胶密封圈234设置于所述阻挡圈235与排水管路2/检查井本体21的法兰结构222、213之间。

所述波形结构使用的材料为非金属的橡胶或塑料，或者为线与橡胶或塑料的复合结构，或者为金属丝与高分子材料的复合结构。

如图3所示，所述管道支架30包括：支架底座31、支架本体32、设置于所述支架底座31与支架本体32之间的四个弹性机构33(当然也可以是其他数量，如3个、5个、6个，等等)，所述弹性机构33可以为弹簧；所述支架本体32包括弧形的支撑机构，用于支撑塑料管道。

本实施例中，所述支架本体32大致呈元宝状，包括至少一弧形支撑面321、至少一第一支撑横面322、至少一第二支撑横面323、至少一倾斜连接柱324。所述弧形支撑面321的中部通过对应第二支撑横面323支撑，弧形支撑面321的两端连接倾斜连接柱324，所述第二支撑横面323的两端连接倾斜连接柱。所述第一支撑面35的两端连接倾斜连接柱324；所述第一支撑横面322作为整个支架本体32的底座，与各个弹性机构33连接。

所述监测终端40包括设置所述弧形支撑面上的压力传感器41、设置于所述弹性机构内的距离传感器42，压力传感器41用于感应排水管路22的压力，距离传感器42用以感应弹性机构33内部的形变。

如图4、图5所示，所述弧形支撑面321上设有压力传感器41，用于感应塑料管道的压力；所述弹性机构33内可设有距离传感器42，用以感应弹性机构33内部的形变。距离传感器42可以感应的距离可以为朝向支架底座31的位置，通过感应弹性机构33非形变部分至支架底座31的距离判断弹性机构形变部分的弹性形变变化。

所述抗沉降塑料管道支架还设有微处理器43、无线通讯单元44、存储器45，微处理器43分别连接无线通讯单元44、存储器45、压力传感器41、距离传感器42，将压力传感器41、距离传感器42感应到的数据通过无线通讯单元44发送至对应的移动终端或服务器。

所述服务器10根据所述监控终端40的反馈信息判定对应管道支架的状态是否有存在异常，以此判断管道装置是否存在位置偏移；若存在偏移，控制对应的位移补偿装置50进行位移补偿。

请参阅图6，所述位移补偿装置50包括第一位移补偿机构51。所述第一位移补偿机构51包括驱动机构511、伸缩机构512，所述驱动机构511连接所述伸缩机构512，控制伸缩机构512的长度；所述驱动机构511根据管道装置20的位置偏移量控制所述伸缩机构512的长度。

所述支架底座31与支架本体32之间设有一中空的支撑部件34，驱动机构511、伸缩机构512设置于支撑部件34内。

在所述伸缩机构512处于收缩状态下，对对应的排水管路22没有支撑作用；在伸缩机构52伸长至设定长度时，能支撑对应的排水管路22。

设置位移补偿装置50的作用是为了补偿由于弹性机构长时间使用受损导致管道下沉，或者由于其他原因导致某区域管道下沉。

请参阅图7，作为另外一种实施方式，可设置若干个第一位移补偿机构51，提高支撑及位移补偿效果。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，请参阅图9、图10，本实施例中，位移补偿装置50包括第二位移补偿机构52。当然，第二位移补偿机构52也可以认为是第一位移补偿机构51的一种具体实施方式。

所述第二位移补偿机构52包括缸体521、活塞522、活塞杆523、开关栓524、电动执行部件525，活塞杆523的一部分、活塞522设置于缸体521内。

所述缸体521分为三个区域，分别为第一区域5211、第二区域5212、第三区域5213，所述活塞522设置于第一区域5211、第二区域之间5212，第一区域5211设置于第二区域5212的上方，第二区域5212存储高压气体；所述第三区域5213分别连接第一区域5211、第二区域5212，开关栓524用来控制第一区域5211、第三区域5213之间介质流通的通断。

所述开关栓524的一部分设置于所述缸体521内；所述开关栓524的另一部分连接电动执行部件525，电动执行部件525能控制开关栓524的动作。电动执行部件525用以控制开关栓524降低或抬升，从而控制第一区域5211、第三区域5213之间通道打开或关闭。电动执行部件525可以是电机、齿轮组、齿条的组合，电机驱动齿轮组动作，带动齿条动作，齿条与开关栓固定设置。

此外，位移补偿机构的驱动方式也可以为除气缸之外的其他方式，如液压驱动(作为一种替代方式，如图9中的缸体可以替换为液压缸，对应地，还需要有液压泵、输送管路、介质储存容器等其他部件)、电机驱动等等。

实施例三

本实施例与实施例一、二的区别在于，请参阅图8，本实施例中，所述位移补偿装置50还包括垫片增减机器人53、若干垫片54。所述垫片增减机器人53在所述伸缩机构512伸长使得排水管路22抬高离开所述支撑部件34时能将垫片54增加至所述支撑部件34的上方，以增加支撑部件34对排水管路22的支撑高度，或者在所述伸缩机构512伸长使得排水管路22抬高离开所述支撑部件34时能将垫片34从所述支撑部件34的上方移除，以降低支撑部件34对排水管路22的支撑高度。

所述垫片增减机器人53包括机器人控制电路531、机器人抓手532、机器人驱动机构533、传感器组534，机器人控制电路531分别连接机器人抓手532、机器人驱动机构533、传感器组534。所述垫片增减机器人53设置于所述支撑部件34的内部或一侧，各垫片54设置于所述支撑部件34的内部或一侧。

所述机器人抓手532、机器人驱动机构533可以是普通的工业机器人抓手，机器人驱动机构533可以是多个液压机构的组合。如，所述机器人抓手532包括第一手臂、肘部、第二手臂、腕部、机械手，第一手臂通过肘部连接第二手臂，第二手臂通过腕部连接机械手。机器人驱动机构533包括若干执行部件，肘部、腕部、机械手分别设有对应的执行部件，执行部件可以为电机，也可以是液压机构、气动机构等。所述垫片54则设有对应的抓取凹槽，供机器人抓手532的机械手抓取，避免垫片54跌落。

实施例四

一种抗沉降智能管道系统，包括管道装置、用于支撑所述管道装置的管道支架、用于感应管道装置位移偏差的若干监测终端、用于补偿管道装置位移偏差的位移补偿装置；

所述管道装置包括至少一检查井、若干排水管路，各检查井连接对应的排水管路；

所述监测终端用以感应排水管路设定方向的位移偏差，并将信息反馈至所述位移补偿装置；所述位移补偿装置用以补偿对应排水管路设定方向的位移偏差。

实施例五

本实施例与以上实施例的区别在于，本实施例中，所述位移补偿装置包括至少一位移补偿机构；所述位移补偿机构包括驱动机构、伸缩机构，所述驱动机构连接所述伸缩机构，控制伸缩机构的长度；所述驱动机构根据管道装置的位置偏移量控制所述伸缩机构的长度。

实施例四

本实施例与以上实施例的区别在于，本实施例中，所述管道支架设有一中空的支撑部件，驱动机构、伸缩机构设置于支撑部件内；在所述伸缩机构处于收缩状态下，对对应的排水管路没有支撑作用；在伸缩机构伸长至设定长度时，能支撑对应的排水管路。

实施例五

本实施例与以上实施例的区别在于，本实施例中，所述位移补偿机构包括缸体、活塞、活塞杆、开关栓、电动执行部件，活塞杆的一部分、活塞设置于缸体内；所述缸体、活塞、活塞杆作为所述伸缩机构，开关栓、电动执行部件作为所述驱动机构；

所述缸体分为三个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域，所述活塞设置于第一区域、第二区域之间，第一区域设置于第二区域的上方，第二区域存储高压气体；所述第三区域分别连接第一区域、第二区域，开关栓用来控制第一区域、第三区域之间介质流通的通断；

所述开关栓的一部分设置于所述缸体内；所述开关栓的另一部分连接电动执行部件，电动执行部件能控制开关栓的动作；

实施例六

本实施例与以上实施例的区别在于，本实施例中，所述位移补偿装置还包括垫片增减机器人、若干垫片，所述垫片增减机器人在所述伸缩机构伸长使得排水管路抬高离开所述支撑部件时能将垫片增加至所述支撑部件的上方，以增加支撑部件对排水管路的支撑高度，或者在所述伸缩机构伸长使得排水管路抬高离开所述支撑部件时能将垫片从所述支撑部件的上方移除，以降低支撑部件对排水管路的支撑高度；

所述垫片增减机器人包括机器人控制电路、机器人抓手、机器人驱动机构、传感器组，机器人控制电路分别连接机器人抓手、机器人驱动机构、传感器组；

所述垫片增减机器人设置于所述支撑部件的内部或一侧，各垫片设置于所述支撑部件的内部或一侧。

综上所述，本实用新型提出的抗沉降智能管道系统，可实时获取管路下方支架的姿态信息，便于掌握地下管道的相关状况，同时可以根据管道的位置信息补偿产生的位置偏移。本实用新型可以确保管道处于最佳位置，保障管道系统长久正常工作，降低维修几率及成本。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。