用于城市排水管道流量监测的一体式检查井及检测方法与流程

本发明涉及城市排水管道流量监测领域，具体涉及一种用于城市排水管道流量监测的一体式检查井及检测方法。

背景技术：

随着智慧排水管网工程的日益发展，为了掌握城市排水管网的运行情况，需要对排水管道流量进行实时监测。流量监测数据可以给排水系统管理人员决策提供重要信息，例如，根据监测的流量、液位信息，可对雨污混接、外水入流入渗问题进行诊断。近年来，由于强降水或连续性降水，城市排水系统超负荷运行致使城市内产生积水、内涝灾害，通过在排水管道中安装流量计，可实时了解排水管道内的水力负荷情况，例如现有技术中公开号为cn211262322u的中国实用新型专利公开了一种排水管道流量计，其技术方案为：主机下面的排水井井壁上垂直设有滑槽，一体化浮船流量计设置在排水管内，连接杆的一端铰接在一体化浮船流量计上，连接杆的另一端铰接在滑块上，滑块匹配在滑槽内，滑块在滑槽上下滑动；主机与一体化浮船流量计之间通过连接电缆连接。

通过流量计，在强降水天气，发生城市内涝之前，可识别出内涝高风险区域，及时做出应对策略；另外，准确的流量监测信息也能够为数字化排水模型的建立提供有力数据支撑。但是由于排水管道内部水力条件复杂，获取准确有效的流量数据十分困难。

现有技术中，应用在城市排水管道的中流量计多为超声波流量计，这种流量计基于速度面积法测量流量，断面平均流速由超声波速度探头测得，过水断面面积通过管内水深和管径参数计算而来。因此，准确将超声波流量计安装到管道预设位置对流量测量结果的准确性至关重要。目前，城市排水管道流量测量存在以下问题：(1)排水检查井井室情况复杂，难以形成有利于流量监测的流态；(2)排水管道内存在淤积、障碍物等，影响流量计的正常安装；(3)超声波流量计采用传统撑杆安装方式，例如公开号为cn205642483u的中国实用新型专利公开了一种在市政排水管道安装流量计的装置，其便是采用撑杆进行安装，撑杆安装方式无法保证流量计探头位于预设位置。上述问题都会影响流量计测量结果的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种用于城市排水管道流量监测的一体式检查井及检测方法，以解决现有排水检查井井室条件复杂，不适合安装流量计，或传统撑杆安装方式无法准确将流量计安装到预定位置，造成流量测量结果误差大的技术问题。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种用于城市排水管道流量监测的一体式检查井，包括竖井，竖井底部设置埋地排水管道；

埋地排水管道内壁顶部铰接设置有伸缩杆，伸缩杆端部铰接设置有流量计固定底座，伸缩杆两端的铰接轴均沿水平方向，且均垂直于埋地排水管道的轴线，所述流量计固定底座上可拆卸安装有流量计。

本发明中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井在实际应用时，无需测量时，可将伸缩杆连同流量计固定底座调整至伸缩杆平行于埋地排水管道轴线的位置，进而防止干涉埋地排水管道中流体的正常流动，当需要进行测量时，将伸缩杆调整成垂直于埋地排水管道轴线的位置，然后将流量计安装在流量计固定底座上，并将流量计随伸缩杆调整至合适高度，并使流量计位于管道中淤积物上方，然后利用流量计检测管道中的流量大小即可，通过本发明中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井可以轻松将流量计安装至排水管道中，能提高流量监测数据的准确性。即使是在现有排水检查井井室条件复杂的情况下，也可实现将流量计安装至预定位置，本发明解决了现有排水检查井安装流量计困难和传统撑杆安装方式无法将流量计安装至预设位置等问题，进而提高了流量测量精度，测量结果更加准确。

优化的，所述竖井包括自上而下依次设置的井筒、井座，埋地排水管道设置在井座底部。

优化的，所述井筒内侧壁上设置有挂钩。

挂钩用于悬挂流量计终端设备，进而实现流量的检测。

优化的，所述竖井内侧壁上设置有线缆固定件，所述线缆固定件位于伸缩杆上方。

线缆固定件用于将线缆固定在竖井内侧壁上，确保检测正常进行。

优化的，所述竖井底部与埋地排水管道交汇处设置有流槽，流槽的两端分别连接至竖井两侧的埋地排水管道端部，流槽内壁为开口向上的圆弧形，且流槽的半径与其上游的埋地排水管道半径相等，流槽的轴线与其上游的埋地排水管道轴线同轴。

流槽能使水流经过时形成稳定的流态，有利于流量监测。

优化的，所述埋地排水管道内壁顶部设置有一字角码，所述伸缩杆上端铰接在一字角码上。

优化的，所述伸缩杆的两端分别通过一阻尼扭矩铰链与埋地排水管道内壁顶部或者流量计固定底座铰接。

阻尼扭矩铰链的设置，方便将伸缩杆摆动至某一特定位置不动，也可将流量计固定底座相对于伸缩杆摆动至某一特定位置，进而满足检测需求。

优化的，所述流量计固定底座上设置有若干个安装孔，所述流量计通过安装孔可拆卸安装在流量计固定底座上。

安装孔的设置方便将流量计安装在流量计固定底座上的合适位置，以满足不同尺寸的流量计安装，适用范围较广。

优化的，所述流量计固定底座朝向下游的一端与伸缩杆端部进行铰接。

本发明还公开一种采用上述任一项用于城市排水管道流量监测的一体式检查井的检测方法，包括如下步骤：

s1、伸缩杆调节

调节伸缩杆相对于埋地排水管道的位置，将伸缩杆调整成垂直于埋地排水管道轴线；

s2、流量计安装

将流量计固定底座调节成垂直于伸缩杆；

若流量计为集成流速、液位一体的超声波流量计，则将流量计安装在流量计固定底座上，保证流量计中心线与流量计固定底座中心线对齐；

若流量计为分体式的，流量计包括流速探头和液位探头，所述流速探头和液位探头均安装在流量计固定底座上，且流速探头位于液位探头上游，保证流速探头、液位探头中心线与流量计固定底座中心线对齐；

s3、高度调节

调整伸缩杆的伸缩长度，进而将流量计调节至预设高度，使流量计固定底座位于埋地排水管道内淤积物以上，并测量流量计距离埋地排水管道底部的高度；

s4、安装及调试

安装流量计终端设备，并将线缆连接好，进行调试，完成流量计的安装；

s5、检测

利用流量计得到埋地排水管道中流量大小，进而实现流量检测。

采用本发明中的检测方法进行流量检测，可以轻松将流量计安装至排水管道中，能提高流量监测数据的准确性。即使是在现有排水检查井井室条件复杂的情况下，也可实现将流量计安装至预定位置，本发明解决了现有排水检查井安装流量计困难和传统撑杆安装方式无法将流量计安装至预设位置等问题，进而提高了流量测量精度，测量结果更加准确。

本发明的优点在于：

1.本发明中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井在实际应用时，无需测量时，可将伸缩杆连同流量计固定底座调整至伸缩杆平行于埋地排水管道轴线的位置，进而防止干涉埋地排水管道中流体的正常流动，当需要进行测量时，将伸缩杆调整成垂直于埋地排水管道轴线的位置，然后将流量计安装在流量计固定底座上，并将流量计随伸缩杆调整至合适高度，并使流量计位于管道中淤积物上方，然后利用流量计检测管道中的流量大小即可，通过本发明中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井可以轻松将流量计安装至排水管道中，能提高流量监测数据的准确性。即使是在现有排水检查井井室条件复杂的情况下，也可实现将流量计安装至预定位置，本发明解决了现有排水检查井安装流量计困难和传统撑杆安装方式无法将流量计安装至预设位置等问题，进而提高了流量测量精度，测量结果更加准确。

2.挂钩用于悬挂流量计终端设备，进而实现流量的检测。

3.线缆固定件用于将线缆固定在竖井内侧壁上，确保检测正常进行。

4.流槽能使水流经过时形成稳定的流态，有利于流量监测。

5.阻尼扭矩铰链的设置，方便将伸缩杆摆动至某一特定位置不动，也可将流量计固定底座相对于伸缩杆摆动至某一特定位置，进而满足检测需求。

6.安装孔的设置方便将流量计安装在流量计固定底座上的合适位置，以满足不同尺寸的流量计安装，适用范围较广。

7.采用本发明中的检测方法进行流量检测，可以轻松将流量计安装至排水管道中，能提高流量监测数据的准确性。即使是在现有排水检查井井室条件复杂的情况下，也可实现将流量计安装至预定位置，本发明解决了现有排水检查井安装流量计困难和传统撑杆安装方式无法将流量计安装至预设位置等问题，进而提高了流量测量精度，测量结果更加准确。

附图说明

图1为本发明实施例中用于城市排水管道流量监测的一体式检查井的立体剖视图；

图2为本发明实施例中用于城市排水管道流量监测的一体式检查井实际应用时的局部示意图；

图3为本发明实施例中用于城市排水管道流量监测的一体式检查井中伸缩杆收起时的示意图；

图4为本发明实施例中用于城市排水管道流量监测的一体式检查井的立体图；

图5为本发明实施例中一体式的流量计的安装示意图；

图6为本发明实施例中分体式的流量计的安装示意图；

图7为本发明实施例中用于城市排水管道流量监测的一体式检查井的建议使用位置示意图；

图8为本发明实施例中伸缩杆缩回时的剖视图；

图9为本发明实施例中伸缩杆伸出时的剖视图；

其中，

竖井-1、井筒-11、井座-12、线缆固定件-13、挂钩-111；

埋地排水管道-2；

伸缩杆-3、一字角码-31、阻尼扭矩铰链-32、紧固螺钉-33；

流量计固定底座-4、安装孔-41；

流量计-5、流速探头-51、液位探头-52；

流槽-6。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于城市排水管道流量监测的一体式检查井，包括竖井1、埋地排水管道2、伸缩杆3、流量计固定底座4、流量计5、流槽6。

如图1所示，竖井1底部设置埋地排水管道2；具体的，所述竖井1包括自上而下依次设置的井筒11、井座12，井筒11的直径小于井座12，二者之间通过圆锥形筒体过渡，埋地排水管道2设置在井座12底部。所述井筒11内侧壁上设置有挂钩111，挂钩111优选为膨胀挂钩，也可根据实际需求采用现有技术中的其他类型挂钩，能够实现悬挂流量计终端设备即可，本实施例中，所述挂钩111设置两个。

如图2所示，埋地排水管道2内壁顶部铰接设置有伸缩杆3，伸缩杆3端部铰接设置有流量计固定底座4，伸缩杆3两端的铰接轴均沿水平方向，且均垂直于埋地排水管道2的轴线，所述流量计固定底座4上可拆卸安装有流量计5。

具体的，如图2所示，所述埋地排水管道2内壁顶部设置有一字角码31，一字角码31通过螺钉安装在埋地排水管道2内壁顶部，所述伸缩杆3上端铰接在一字角码31上。

具体的，如图5所示，所述伸缩杆3的两端分别通过一阻尼扭矩铰链32与埋地排水管道2内壁顶部或者流量计固定底座4铰接。阻尼扭矩铰链32为现有技术，市购即可，如采用阻尼铰链。阻尼扭矩铰链32与一字角码31、伸缩杆3的两端、流量计固定底座4等可通过螺钉安装，也可通过焊接的方式实现连接。

本实施例中，如图8、9所示，所述伸缩杆3包括若干个套装在一起的伸缩管，本实施例中，伸缩管设置成是三个，三者滑动套接，伸缩杆3采用不锈钢制成，上方两个伸缩管的底部均设置有紧固螺钉33，用以顶紧内部的伸缩管，防止随意滑动。另外，伸缩杆3可采用现有技术中的其他伸缩杆。

本实施例中，如图5、6所示，所述流量计固定底座4为矩形板状结构，所述流量计固定底座4上设置有若干个安装孔41，所述流量计5通过安装孔41可拆卸安装在流量计固定底座4上，例如通过螺栓螺母实现连接。实际安装中，所述流量计固定底座4朝向下游的一端与伸缩杆3端部进行铰接。本实施例中，所述流量计5为现有技术，市购即可。

进一步的，如图1所示，所述竖井1内侧壁上设置有线缆固定件13，所述线缆固定件13位于伸缩杆3上方。线缆固定件13用以固定线缆，线缆固定件13可采用骑马扣，或者采用现有技术中其他能够固定线缆的线缆固定件，如线缆固定夹等。

如图1、4所示，所述竖井1底部与埋地排水管道2交汇处设置有流槽6，流槽6的两端分别连接至竖井1两侧的埋地排水管道2端部，流槽6内壁为开口向上的圆弧形，且流槽6的半径与其上游的埋地排水管道2半径相等，流槽6的轴线与其上游的埋地排水管道2轴线同轴。具体的，所述流槽6截面为半圆形。

本实施例中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井，即图7中所示的流量监测井，其使用建议位置如图7所示，实际应用按照图中分布布置即可，实际应用效果显著。

本发明还公开一种采用上述用于城市排水管道流量监测的一体式检查井的检测方法，包括如下步骤：

s1、伸缩杆调节

调节伸缩杆3相对于埋地排水管道2的位置，将伸缩杆3调整成垂直于埋地排水管道2轴线；

s2、流量计安装

将流量计固定底座4调节成垂直于伸缩杆3；

若流量计5为集成流速、液位一体的超声波流量计，则将流量计5安装在流量计固定底座4上，保证流量计5中心线与流量计固定底座4中心线对齐；

若流量计5为分体式的，流量计5包括流速探头51和液位探头52，所述流速探头51和液位探头52均安装在流量计固定底座4上，且流速探头51位于液位探头52上游，保证流速探头51、液位探头52中心线与流量计固定底座4中心线对齐；

s3、高度调节

调整伸缩杆3的伸缩长度，进而将流量计5调节至预设高度，使流量计固定底座4位于埋地排水管道2内淤积物以上，并测量流量计5距离埋地排水管道2底部的高度；

s4、安装及调试

安装流量计终端设备，流量计终端设备是与流量计5配套的设备，也为现有技术，并将线缆连接好，进行调试，完成流量计5的安装；

s5、检测

利用流量计5得到埋地排水管道2中流量大小，进而实现流量检测。

检测完成后，将流量计5拆下，然后收起伸缩杆3、流量计固定底座4即可，即如图3所示的状态。

本发明中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井在实际应用时，无需测量时，可将伸缩杆3连同流量计固定底座4调整至伸缩杆3平行于埋地排水管道2轴线的位置，进而防止干涉埋地排水管道2中流体的正常流动，当需要进行测量时，将伸缩杆3调整成垂直于埋地排水管道2轴线的位置，然后将流量计5安装在流量计固定底座4上，并将流量计5随伸缩杆3调整至合适高度，并使流量计5位于管道中淤积物上方，然后利用流量计5检测管道中的流量大小即可，通过本发明中的用于城市排水管道流量监测的一体式检查井可以轻松将流量计安装至排水管道中，能提高流量监测数据的准确性。即使是在现有排水检查井井室条件复杂的情况下，也可实现将流量计安装至预定位置，本发明解决了现有排水检查井安装流量计困难和传统撑杆安装方式无法将流量计安装至预设位置等问题，进而提高了流量测量精度，测量结果更加准确。

挂钩111用于悬挂流量计终端设备，进而实现流量的检测。线缆固定件13用于将线缆固定在竖井1内侧壁上，确保检测正常进行。流槽6能使水流经过时形成稳定的流态，有利于流量监测。阻尼扭矩铰链32的设置，方便将伸缩杆3摆动至某一特定位置不动，也可将流量计固定底座4相对于伸缩杆3摆动至某一特定位置，进而满足检测需求。安装孔41的设置方便将流量计5安装在流量计固定底座4上的合适位置，以满足不同尺寸的流量计5安装，适用范围较广。采用本发明中的检测方法进行流量检测，可以轻松将流量计安装至排水管道中，能提高流量监测数据的准确性。即使是在现有排水检查井井室条件复杂的情况下，也可实现将流量计安装至预定位置，本发明解决了现有排水检查井安装流量计困难和传统撑杆安装方式无法将流量计安装至预设位置等问题，进而提高了流量测量精度，测量结果更加准确。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。