本发明涉及涵管清污技术领域，尤其涉及一种涵管内泥沙清除装置。
背景技术：
排水管道担负着排水和排污的职能，排水管道经过一段时间的运行，一定会有沉淀淤积出现，严重会引发过水断面堵塞，若没有及时清淤就会造成污水冒溢。同时有机沉积物还会腐败产生大量易燃的有毒有害气体，造成安全隐患。
目前管道清淤的方法有：
（1）推杆、转杆疏通法：该方法是最常用的清淤方法，即人工将竹片、钢条等坚硬物体推入地下管道，或者用弹簧、软轴在机器作用下旋转进入下水道，借助外力推动地下管道内的堵塞物移动。该方法属于传统的老旧疏通法，操作危险，适用于疏松堵塞物，效果有限。
（2）高压射水疏通法：该方法通常用高压水枪和吸泥机配合使用，用高压射水冲洗管道堵塞部位，同时用吸泥机抽取流化的淤泥污水，将其排到污水车内运走。该方法的优点是疏通效率高，效果较好，缺点是能耗巨大，疏通距离有限，对于长距离、管线曲折复杂的堵塞无能为力。
（3）清污机器人疏通法：该方法是近些年新出现的新型智能清淤手段，能在曲折的复杂管路中快速找到堵塞点，用机械或者高压射水清淤发清除堵塞物，再通过吸泥机排除。但该方法的成本较高，不易进行普及应用。
且以上三种疏通管路方法都是在管线堵塞后实施的清淤方案，并不能保证管道的过水断面始终不会堵塞，属于临时性的应急解决方案。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种涵管内泥沙清除装置，智能判断管道内沉积物的堆积情况，在发现淤积物超过一定限度时主动分段喷射高压射水，流化沉积物，使其在重力作用下排出管外，疏通管道，保证了排水管道长期通畅。
本发明所采用的技术方案是：一种涵管内泥沙清除装置，其包括潜水泵、主控控制机、控制终端和若干个拼接在一起的清淤管道节，所述潜水泵设置在雨水井底部，所述主控控制机安装在第一个清淤管道节附近的地面控制柜内，所述主控控制机通过网络连接控制终端；所述主控控制机的输出端连接第一节清淤管道节，所述主控控制机对潜水泵和若干个清淤管道节进行控制，所述清淤管道节包括进水头、排水头、消防水带、排水分叉件、电磁水阀、喷头、控制盒、压力传感器、超声波流量传感器和电缆连接头，所述消防水带用于连接进水头和排水头，所述第一节清淤管道节的进水头与潜水泵的出水口相连接，所述排水头腰部两侧各设置有一个排水分叉件，所述排水分叉件端部设置有电磁水阀，所述电磁水阀端部设置有喷头，所述排水头的上方设置有控制盒，所述控制盒上方设置有压力传感器和超声波流量传感器，所述控制盒的四个侧面安装有电缆接线头。
优选的，所述喷头形状设置为先向内收敛后向外发散的形状，所述喷头端部设有一个55°-60°的用于向外射水的分水圆锥，所述分水圆锥端部设置有一圈喷水口，该喷水口用来向外射水，流化沉积物，射水锥角大约为50°-65°。
优选的，所述喷水口的个数为8-12个，所述喷水口的直径为5-8mm，该设置使得喷水口在向外喷水时具有足够的压力和较大的喷水扇面。
优选的，所述进水头和排水头采用消防管卡扣接头，可使进水头和排水头相互首尾连接，最后一节清淤管道节的排水头连接电磁水阀和喷头，和最后一节清淤管道节两侧的电磁水阀、喷头一同工作，共来向外射水，流化沉积物。
优选的，与消防水带垂直方向设置的电缆线接头为进线和出线，分别与前后方向的清淤管道节中的控制盒进行连接，沿消防水带方向设置的电缆线接头为电磁水阀控制线，分别连接两侧的电磁水阀。
优选的，所述第一节电缆线接头的进线端连接主控工控机，并接受主控工控机的电源和信号控制，最后一节电缆线接头的出线端用防水塞进行封闭，能够有效防止进水。
优选的，所述消防水带的材质为柔性聚氨酯，柔性聚氨酯材料使整个清淤管道节可以适应各种弯曲的管道进行清污。
优选的，所述每一个清淤管道节的控制盒都有各自地址，每一个清淤管道节的控制盒均与主控工控机的控制网络相连接，可以将每个清淤管道节的压力传感器接收到的压力信号以及超声波流量传感器检测到流速信号迅速传送给主控工控机，主控工控机发送指令给淤积点附近的清淤管道节控制盒，控制盒打开对应的两侧电磁水阀，高压水就从两侧电磁水阀后端的喷水孔内，用来流化淤积点的淤积物。
本发明达到的有益效果是：本发明提供了一种涵管内泥沙清除装置，可通过每一节控制盒的压力传感器接收到的压力信号以及超声波流量传感器检测到流速信号，智能判断管道内沉积物的堆积情况，在发现淤积物超过一定限度时主动分段喷射高压射水，流化沉积物，使其在重力作用下排出管外，疏通管道，保证了排水管道长期通畅，且本发明的管道采用柔性聚氨酯消防水带，使得泥沙清除装置能够适用各种弯曲管道进行泥沙清除工作，节约了成本，便于推广应用。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明，
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中清淤管道节中间部分的立体结构示意图；
图3是本发明中最后一节清淤管道节的立体结构示意图；
图4是本发明中清淤管道节中间部分的俯视图；
图5是本发明中最后一节清淤管道节的俯视图；
图6是本发明中排水头的主视图；
图7是本发明中分水圆锥的结构示意图；
图8是本发明中喷水口的结构示意图；
其中，1、潜水泵、2、主控控制机，3、清淤管道节，31、进水头，32、排水头，33、消防水带，34、排水分叉件，35、电磁水阀，36、喷头，361、分水圆锥，362、喷水口，37、控制盒，38、压力传感器，39、超声波流量传感器，40、电缆连接头，401、进线，402、出线，403、电磁水阀控制线，5、控制终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
本发明所采用的技术方案是：如图1至图8所示，一种涵管内泥沙清除装置，其包括潜水泵1、主控控制机2、控制终端5和若干个拼接在一起的清淤管道节3，所述潜水泵1设置在雨水井底部，所述主控控制机2安装在第一个清淤管道节3附近的地面控制柜内，所述主控控制机2通过网络连接控制终端5；所述主控控制机2的输出端连接第一节清淤管道节3，所述主控控制机2对潜水泵1和若干个清淤管道节3进行控制，所述清淤管道节3包括进水头31、排水头32、消防水带33、排水分叉件34、电磁水阀35、喷头36、控制盒37、压力传感器38、超声波流量传感器39和电缆连接头40，所述消防水带33用于连接进水头31和排水头32，所述第一节清淤管道节3的进水头31与潜水泵1的出水口相连接，所述排水头32腰部两侧各设置有一个排水分叉件34，所述排水分叉件34端部设置有电磁水阀35，所述电磁水阀35端部设置有喷头36，所述排水头32的上方设置有控制盒37，所述控制盒37上方设置有压力传感器38和超声波流量传感器39，所述控制盒37的四个侧面安装有电缆接线头40。
该泥沙清除装置适用于管道直径大于200mm的排水管，通过牵引绳将泥沙清除装置放置在整个污水管道底部。该泥沙清除装置的主体包括一个主控工控机2、一个监控终端5、一个潜水泵1，以及1.5米长的带有压力传感器38和超声波流量传感器39、电磁水阀35、进水头31、排水头32、消防水带33和喷头36等零件的清淤管道节3拼接而成，清淤管道节3进水头31的排水头32采用直径50-200mm的铝合金或工程塑料材质，与中间的消防水带33连接后形成整个清淤水管，总长度不可超过2.5km。潜水泵1从雨水井中抽取雨水，产生高压水注入清淤管道节3，主控工控机2接收各个节点的淤泥堆积量和流速传感器数据，发现有较多的沉积物堆积时，控制淤积点附近的清淤管道节点的射水口，波动射水流化淤泥，使之排出。
监控终端5用来通过网络连接各个清淤管道节3的控制盒37，采集各个排污管道内的清淤管道的传感器数据，显示出排污管内的淤积情况，数据采集还能判断每个清淤管道节的工作状态，判断有多少清淤管道节失效，并提供维护方案。另外，监控终端5还可以制定清淤策略，有针对的重点对重要管道进行预防性清淤冲洗。
排水分叉件34与消防水带33之间的夹角是35°-39°，排水分叉件34与电磁水阀35之间通过螺纹进行连接，电磁水阀35可采用不同型号的防水防爆电磁水阀。
优选的方案是，所述喷头36端部设有一个55°-60°的用于向外射水的分水圆锥361，所述分水圆锥361端部设置有一圈喷水口，所述喷水口362的个数为8-12个，所述喷水口362的直径为5mm-8mm。
优选的方案是，所述进水头31和排水头32采用消防管卡扣接头，可使进水头31和排水头32相互首尾连接，最后一节清淤管道节的排水头32连接电磁水阀35和喷头36。
优选的方案是，与消防水带33垂直方向设置的电缆线接头40为进线和出线，分别与前后方向的清淤管道节3中的控制盒37进行连接，沿消防水带33方向设置的电缆线接头40为电磁水阀控制线，分别连接两侧的电磁水阀35。
该电缆线接头40采用格兰防水电缆连接头，进线和出线电缆为四芯电缆、两根24v电源、两根信号线，侧向电磁水阀控制线为双芯电缆，所有电缆线接头40外部套有柔性的防水防爆钢铠波纹管保护。
优选的方案是，所述第一节电缆线接头40的进线端连接主控工控机3，并接受主控工控机3的电源和信号控制，最后一节电缆线接头40的出线端用防水塞进行封闭。
优选的方案是，所述消防水带33的材质为柔性聚氨酯。
优选的方案是，所述每一个清淤管道节3的控制盒37都有各自地址，所述每一个清淤管道节3的控制盒37均与主控工控机2的控制网络相连接。
每一节清淤管道节3的控制盒37都有各自地址，当组装完成后，由主控工控机2向第一节清淤管道节3的控制盒37发送零地址的寻址指令，第一节清淤管道节3会将自身赋址为1号节点，然后向后继控制盒37发送带有自身地址的寻址指令，后继控制盒37在收到寻址指令时将上一节的地址加1后赋址给自己，然后再依次向后发送带有自身地址的寻址指令，直到最后一节控制盒37，这样就能使整个清淤管的控制盒37都加入控制网络。
本发明的工作原理是，先将潜水泵放入雨水井中，通过牵引绳将泥沙清除装置放置在整个污水管道底部，通过每一节控制盒的压力传感器接收到的压力信号以及超声波流量传感器检测到流速信号，判断发生淤泥堆积的地点，这时将自身的地址发送给主控工控机，工控机启动潜水泵，将雨水井中的存水泵入清淤管道中，使水压达到0.4~0.6兆帕，当水压达到0.4兆帕时，主控工控机发送指令给淤积点附近的清淤管道节控制盒，打开对应的两侧电磁水阀，高压水就从两侧电磁水阀后端的喷水口内喷出高压的伞状射水，用来流化淤积点的淤积物，淤积物在高压射水的作用下，流化形成泥水混合物，在重力作用下向管道排水方向流动，经过一段时间后，淤积点的清淤管道节关闭电磁阀，同时打开排水方向的下一节清淤管道节的电磁水阀，由下一节清淤管道节排水冲洗排水管，然后依次波动冲洗管道，直到最后一节清淤管道节冲洗排水管，这样就能彻底的清除排水管内的淤积泥沙。
当压力传感器没有压力信号时，说明无堵塞物；当压力传感器有压力信号，且超声波流量传感器检测到有大流量水流，说排水管正在排水作业；这两种情况下清淤管无需工作。
整个管道的清淤喷头有冗余，不超过10%的喷头堵塞或控制盒损坏都不影响清淤效果，维修时只需拆除损坏的单节清淤管道，换上新的管道，再重新寻址就可以了。
以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。