一种城市地下排水管网自动冲洗系统的制作方法

本发明涉及市政排水领域，特别涉及一种城市地下排水管网自动冲洗系统。

背景技术：

城市排水系统不仅是维持城市生态物质代谢功能的重要前提，同时也是保护城市水资源和生产生活环境的重要措施，被形象地比喻成城市的命脉。而排水管道是城市排水系统的重要组成部分，它保证了排水系统的正常运作，对减少污染、保护环境、提高居民健康水平以及维持城市的正常生产生活秩序都有着非常重要的作用。然而，目前国内外众多城市的排水管道都出现了不同程度的淤积问题。地下排水管网常见的故障及常规的解决方案，地下排水管网往往由于水量不足，坡度娇小，管道转向，污水中固体杂质较多或施工质量不良等原因发生沉淀、淤积，从而影响排水管网的输水能力；过重的负荷导致地基发生不均匀的沉陷，使管网堵死、错位、漏水从而损坏；同时污水长时间的冲刷和侵蚀，也会使管道受损。

目前国内外主要的市政排水管道清淤方法有高压水射流清淤法、绞车清淤法、水冲刷清淤法、通沟机清淤法、清淤球方法。这些方法运行成本过高、清淤能力不足、存在二次污染和不能适应复杂地形条件等局限性。以当前比较盛行的车载式高压水射流清淤法为例：(1)由于其所配备的高压水射头相对于大管径排水管道断面来说尺寸偏小，所产生的高压水射流不能搅动整个管道断面内的沉积物；(2)其造价和运行成本很高，难以在普通的排水管道维护企业中推广应用；(3)在清淤过程中需要消耗大量清洁水，本身并不符合可持续发展的理念，而且冲击产生废水可能从检查井中溢出或倒灌入排水支管，容易造成二次污染；(4)由于需要配备一个大型储水箱，该车载系统庞大且沉重，难于在交通不便的地区应用。

目前我国部分城市的大管径排水管道的清淤主要还是依靠工人进入管中进行手动清除，清淤任务繁重且工作环境恶劣，作业效率低，常有作业工人沼气中毒事件发生，工人的人身安全受到很大威胁。虽然也有少量的车载疏通机，利用高压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，浪费宝贵的水资源，而且高压泵及喷头的运行成本很高。城市地下排水管网对于整个城市环境、发展越来越重要，只有对其及时养护，才能保证排水设施的正常运行，因此必须要在原有的人工清洁和手段上进一步研究与完善，并利用先进的科学技术，加强管理，做到管理科学化、系统化，疏通自动化，从而降低养护成本，延长排水设施实用寿命，确保运行正常。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种城市地下排水管网自动冲洗系统，可以节约水资源，降低成本，取代人工清理。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种城市地下排水管网自动冲洗系统，包括模拟管道、闸门机构和控制柜；所述模拟管道出口与水管网连接，所述模拟管道内设有液位传感器；所述闸门机构包括机架、闸门和执行机构；所述机架固定在模拟管道上；所述执行机构一端通过第一转动副与机架连接，所述执行机构另一端通过第二转动副与闸门连接；所述闸门通过围绕第二转动副转动，打开或关闭所述模拟管道出口与管道的连通；所述闸门上设有密封圈；所述控制柜内装有PLC，所述PLC与执行机构和液位传感器连接。

进一步，所述模拟管道为钢结构件或者混凝土结构，呈U型。

进一步，所述执行机构包括油缸和液压泵，所述油缸通过油管与油泵连接。

进一步，还包括第一传感应开关和第二传感应开关；所述机架上通过支架固定第一传感应开关和第二传感应开关，所述第一传感应开关和第二传感应开关与PLC连接；所述第一传感应开关用于感应闸门是否关闭；所述第二传感应开关用于感应闸门是否完全开启。

进一步，所述密封圈为空心密封圈。

进一步，所述密封圈的空心截面为圆形或者椭圆或者矩形。

进一步，所述密封圈截面呈“6”字型，所述密封圈通过压板压紧在闸门上。

进一步，还包括废水处理系统，所述废水处理系统进口通过管道与水管网的末端连接，所述废水处理系统出口通过管道与模拟管道连接，将经过废水处理后的水进入拦水廊道。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统，可以机械除污，效率高。

2.本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统，可以节约能源，降低功耗。

3.本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统，可以自动化控制，全方面监控。

4.本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统，结构简单易于维修，且安全性能高。

5.本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统，可以循环利用水资源，节约用水。

附图说明

图1为本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统结构示意图。

图2为本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统左视图。

图3为本发明所述的城市地下排水管网自动冲洗系统工作状态示意图。

图4为本发明所述的密封圈局部放大图。

图中：

1-水管网；2-模拟管道；3-执行机构；4-第一传感应开关；5-第二传感应开关；6-闸门；7-密封圈；8-压板；9-机架。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示，一种城市地下排水管网自动冲洗系统，包括模拟管道2、闸门机构和控制柜；所述模拟管道2出口与水管网1连接，所述模拟管道2内设有液位传感器；所述闸门机构包括机架9、闸门6和执行机构3；所述机架9固定在模拟管道2上；所述执行机构3一端通过第一转动副与机架9连接，所述执行机构3另一端通过第二转动副与闸门6连接；所述闸门6通过围绕第二转动副转动，可以打开或关闭所述模拟管道2出口与管道1的连通；所述闸门6上设有密封圈7；所述控制柜内装有PLC，所述PLC与执行机构3和液位传感器连接。对于大型水管所述执行机构3优选为液压系统，所述执行机构3包括油缸和液压泵，所述油缸通过油管与油泵连接。

图1和图3所示，工作过程：所述模拟管道2内有累积日常的雨水或者可再循环利用的水，当液位达到设计高度(即水具有较高势能)后，触发液位传感器上限位，并将信号输入PLC中；PLC控制执行机构运动，即带动闸门6通过围绕第二转动副转动，打开所述模拟管道2出口与管道1的连通，模拟管道内的水将势能转化为动能，冲击管道网内的清淤。当液位触发液位传感器下限位时，将信号输入PLC中；PLC控制执行机构运动，即带动闸门6通过围绕第二转动副转动，关闭所述模拟管道2出口与管道1的连通。所述密封圈7围绕在闸门6的边缘，在关闭闸门时起到密封作用。

为了方便现场施工，与地下管道网连接，所述模拟管道2为钢结构件或者混凝土结构，呈U型。

为了对执行机构3的运动进行监控，包括第一传感应开关4和第二传感应开关5；所述机架9上通过支架固定第一传感应开关4和第二传感应开关5，所述第一传感应开关4和第二传感应开关5与PLC连接；所述第一传感应开关4用于感应闸门6是否关闭；所述第二传感应开关5用于感应闸门6是否完全开启。

由于闸门和模拟管道的配合存在误差，如果使用实心密封圈，可以导致局部泄露。因此，如图4所示，所述密封圈7为空心密封圈。空心密封圈由于中间是空心的，可以根据制造误差产生的间隙，压缩密封圈7中的空心部分。所述密封圈7的空心截面优选圆形或者椭圆或者矩形。

为了使密封圈在闸门6上安装牢固，所述密封圈7截面呈“6”字型，所述密封圈7通过压板8压紧在闸门6上。

为了达到节约用水，还包括废水处理系统，所述废水处理系统进口通过管道与水管网1的末端连接，所述废水处理系统出口通过管道与模拟管道2连接，将经过废水处理后的水进入拦水廊道中。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。