水压转气压控制装置、柔性截流装置控制系统的制作方法

1.本发明涉及排水领域，特别涉及水压转气压控制装置、柔性截流装置控制系统。


背景技术：

2.柔性截流装置应用在排水领域，用于关闭或者打开排水管道。例如：专利号为202022796182.1的《一种柔性分流装置及具有该柔性分流装置的管网系统》公开了柔性截流装置的多种实现形式和应用场景。
3.现有技术中通常采用气站为柔性截流装置提供驱动力，气站的配置和控制较为复杂。当一个片区需要设置多个柔性截流装置时，每个柔性截流装置配备气站，成本较高。专利申请号为202220691488.7的《气压控制组件、截流设备及排水系统》过雨水立管收集雨水，在蓄水腔中转换气压来为柔性截流装置提供动力，该方案降低了柔性截流装置控制系统的总成本。为保证该方案实施的可靠性，提供控制柜进行控制是更妥的方案。现实中通常采用市电、太阳能或者市电与太阳能结合的方式为柔性截流装置控制系统提供动能。迎合低碳需求，柔性截流装置减低能耗是趋势。尤其是采用了太阳能，通常需求用到太阳板。如果能够降低柔性截流装置的功耗，也可以减小太阳板的规格，降低成本。


技术实现要素：

4.为了部分实现上述目的。
5.本发明的第一个方面提供水压转气压控制装置。
6.水压转气压控制装置用于控制柔性截流装置的启闭，柔性截流装置具有蓄压腔，蓄压腔在压强作用下可实现柔性截流装置的启闭，水压转气压控制装置包括分流组件和蓄水腔，其中：所述分流组件具有进水端和至少两路出水端，分流组件与雨水立管连通，使得所述雨水立管由一路雨水通道分支为至少两路雨水通道，其中一路雨水通道连通至蓄水腔的底部；所述蓄水腔为具有排气口和排水口的密封容器，其中，排气口用于输送柔性截流装置关闭时所需要的气压，排水口用于排放蓄水腔内储存的雨水，所述蓄水腔中还设置有雨水感应开关，所述雨水感应开关用于触发控制器被唤醒所需要的信号。
7.优选的，蓄水腔的底部设置有坡形进水槽，与蓄水腔连通的一路雨水通道的出水口从蓄水腔的外部与所述坡形进水槽连通。
8.优选的，所述雨水感应开关设置于所述坡形进水槽中。
9.优选的，所述蓄水腔的排水口设置在所述坡形槽中的最低处，且所述蓄水腔的排水口处设置有电控阀。
10.优选的，所述蓄水腔的排气口处设置有单向阀。
11.优选的，与蓄水腔连通的一路雨水通道的进水口处设置有过滤装置。
12.优选的，所述过滤装置是过滤布、过滤膜、过滤炭包、过滤沙包、过滤网中的任意一种。
13.优选的，所述过滤网的网孔具有设定倾斜角度且倾斜于背向水流的方向。
14.本发明的第二个方面提供柔性截流装置控制系统。
15.柔性截流装置控制系统包括如第一方面所述的水压转气压控制装置、柔性截流装置和控制柜；水压转气压控制装置的排气口通过气管与柔性截流装置的蓄压腔连通；水压转气压控制装置的雨水感应开关与控制柜电性连接；在蓄水腔蓄积雨水的过程中，雨水感应开关闭合产生的信号可以唤醒所述柔性截流装置控制系统，蓄水腔内的空气被挤压至所述柔性截流装置的蓄压腔，使得柔性截流装置可以关闭；在蓄水腔排空雨水的过程中，柔性截流装置的蓄压腔内的空气回流至蓄水腔，使得柔性截流装置可以开启，雨水感应开关断开产生的信号使得所述柔性截流装置控制系统切换到休眠模式。
16.可选的，蓄电池和太阳能板，蓄电池与控制柜电性连接，太阳能板与蓄电池电性连接。
17.上述方案中，水压转气压控制装置的分流组件使得雨水立管由一路雨水通道分支为两路雨水通道。在降雨时，建筑物顶面的雨水流经雨水立管时，既可以保留雨水立管原有的功能，还可以使得雨水进入蓄水腔，蓄水腔中的水位上升过程产生水压，并将蓄水腔内的空气挤压至柔性截流装置的蓄压腔内，当雨水立管中的水位蓄积到设定高度时，水压转化的气压可以使得柔性截流装置完全关闭。该方案利用现有资源来取代气站，简化配置、降低成本。
18.通常柔性截流装置控制系统在下雨时才会频繁的执行任务，本方案使得柔性截流装置控制系统在非雨天时处于低功耗状态，下雨时才唤醒工作模式，达到了节省能源、降低成本的效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1，水压转气压控制组件示意图一；
21.图2，图1的a-a剖视图；
22.图3，图2中局部放大图a；
23.图4，控制组件示意图二；
24.图5，图4中局部放大图b；
25.图6，图4中局部放大图c；
26.图7，过滤网示意图。
27.附图标记：11-分流组件的进水端，12-分流组件的第一出水端，13-分流组件的第二出水端，131-出水口，21-蓄水腔，211-坡形进水槽，212-排气口，31-浮球开关，41-电控阀，51-单向阀，61-过滤网，71-控制柜。
具体实施方式
28.下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是较优的实施例。本实施例中以摄像头为例进
行详细描述，基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本技术中“柔性截流装置”是具有弹性变形件的装置，通常利用橡胶件的弹性变形实现通道的启闭。
30.本技术中“启闭”的“启”是“开启”的含义，“闭”是“关闭”的含义。
31.本技术中“蓄压腔”不限于如下实现方式：例如柔性截流装置由金属外筒和贴合在金属外筒内的橡胶件组成，金属外筒与橡胶件之间可以形成蓄压腔；又例如柔性截流装置由双层结构的橡胶件一体成型，橡胶件的层与层结构之间可以形成蓄压腔；又例如橡胶件直接贴合固定于管道中，橡胶件与管道之间可以形成蓄压腔；对此本技术并不做限定，只要能够提供为所述柔性截流装置弹性变形所需动力的容纳腔都在本发明的保护范围内。
32.本技术中“分流组件”包括但不限于三通管或者具有三通功能的盒状体，“三通管”为普通技术人员所熟知的三通管，包括但不限于t型三通、y型三通、l型三通。“分流组件”可以是截断雨水立管设置与雨水立管的截断处与之连通，总之以能够使得雨水立管至少具有两路出水通路的都在本技术的保护范围内。
33.本技术中“雨水感应开关”包括但不限于浮球开关、可感应雨水的接近开关；包括但不限于霍尔式、电感式、电容式。例如：浮球开关在浮力作用下可触发闭合信号，在重力作用可触发断开信号。接近开关在感受水的压力时可触发闭合信号，在水压消失时可触发闭合信号。
34.在现代建筑物上通常设立有雨水立管，雨水立管用于在降雨时收集和排放建筑物上的雨水。本技术中“雨水立管”可以是现有建筑物已经具有的“雨水立管”，也可以本领域技术人员为配合柔性截流装置功能实现而在建筑物旁设置的“雨水立管”替代品。
35.本技术中“第一”、“第二”不表示顺序或者重要程度，仅仅用于区别具有相同或者相似功能属性的部件。
36.在本技术中“工作模式”是指柔性截流装置控制系统的控制柜中控制器的工作模式；所述休眠模式是指柔性截流装置控制系统的控制柜中控制器的“休眠模式”。
37.在一些应用场景中，柔性截流装置只需要在下雨时进行关闭。例如：在老旧城区雨污合流管网的改造方案中，一种可行的方式采用错时雨污分流的解决方案。即将小区内的化粪池改造为缓存池，并在缓存池的出水端设置柔性截流装置。非雨天时，开启该柔性截流装置，可以正常排放生活污水；在下雨时，关闭该柔性截流装置，使得生活污水被暂存起来，合流管中只排放雨水；在雨停时再次开启该柔性截流装置，再排放缓存池中的生活污水，从而达到错时排放的目的。现有环境中，建筑物已配置有排放建筑物顶部雨水的雨水立管。
38.下面将结合本说明书实施例中的附图(附图中未示出柔性截流装置)，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是较优的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.结合图1至图2所示，水压转气压控制装置包括分流组件和蓄水腔21，分流组件具有进水端11、第一出水端12和第二出水端13。分流组件按照预设高度与雨水立管连通，使得雨水立管由一路雨水通道分支为两路雨水通道，其中任意一路雨水通道连通至蓄水腔21的底部，另一路保留雨水立管排水功能。蓄水腔21为具有排气口212和排水口的密封容器，其中，排气口212用于输送柔性截流装置关闭时所需要的气压，排水口用于排放蓄水腔21内储
存的雨水，蓄水腔21中还设置有用于唤醒柔性截流装置控制系统的浮球开关31。
40.在可行的实施方式中，雨水产生的压强大小与第二出水端13所在通道中蓄积雨水的高度相关，第二出水端13所在通道的管径越小越有利于建立压强，而管径越大雨水流速越快，水压转化为气压的速度越快。对于本领域技术人员而言第二出水端13所在通道的管径大小的设定、分流组件在雨水立管上高度的设定可以结合待管控片区的屋顶汇水数据、柔性截流装置工作压强、柔性截流装置关闭速度等综合因素考虑，本技术不对此进行限定。
41.在可行的实施方式中，本技术中用于唤醒柔性截流装置控制系统的感知雨水感应开关包括但不限于浮球开关、接近开关；包括但不限于霍尔式、电感式、电容式。本技术具体实施例中采用浮球开关进行示意，浮球开关具有结构简单，没有复杂电路，不需提供电源的优点。
42.在可行的实施方式中，第二出水端13所在通道可以从蓄水腔21的顶部穿入蓄水腔21的内部靠近蓄水腔21的底部的内壁。也可以从蓄水腔21的外部非穿入式的与蓄水腔21的底部连通。
43.结合图2和图3所示是蓄水腔21的外部非穿入式的与蓄水腔21的底部连通的一种具体实施方式。蓄水腔21的底部设置有坡形进水槽211，与蓄水腔21连通的一路雨水通道的出水口131从蓄水腔21的外部与坡形进水槽211连通，雨水经分流组件分流后一部分从该出水口131进入到蓄水腔21中。第二出水端13所在通道从蓄水腔21的顶部穿入蓄水腔21的内部的方案，第二出水端13所在通道的出水口与蓄水腔21底部的空间是水压转气压的无效空间。本实施例相对而言无效空间更小，提升了水压转气压的效率。
44.结合图2和图3所示，浮球开关31设置于坡形进水槽211中，在雨水的浮力作用下浮球开关31关闭时可以触发信号。控制柜71在接收到浮球开关31触发的信号，将柔性截流装置控制系统从休眠模式唤醒至工作模式。
45.在一些可行的实施方式中，蓄水腔21设置的排水口远远小于蓄水腔21的进水口，因此在降雨过程中，蓄水腔21中进水速度大于排水速度，使得蓄水腔21即能够在降雨时蓄住雨水，并能对排水口形成水封，保证蓄水腔21的封闭性。在雨停时，蓄水腔21不再持续进水，只通过排水，该方式更为节能环保但是控制精度较低，因为排水口较小，容易堵塞，而且排水速度过慢，可能会影响柔性截流装置正常打开排水管道。
46.另一种可行的实施方式，蓄水腔21的排水口设置在坡形槽211中的最低处，且蓄水腔21的排水口处设置有电控阀41。在下次关闭柔性截流装置关闭前，电控阀打开蓄水腔21的排水口排空蓄水腔21内蓄积的雨水，可以精准控制柔性截流装置恢复开启状态。
47.为了防止雨量过大时，雨水从蓄水腔21溢流至柔性截流装置的蓄压腔中，在蓄水腔21的排气口212处设置有单向阀51。结合图4和图5所示为一种可行的实施方式，通常排气口212设置在蓄水腔21的顶部，在排气口212与蓄水腔21之间连通一个单向阀51，到蓄水腔21内的水位达到排气口212处时，单向阀51关闭排气口的通道，蓄水腔21内的雨水无法进入柔性截流装置的蓄压腔内。
48.在一些可行的实施方式中，与蓄水腔21连通的一路雨水通道的进水口处设置有过滤装置。过滤装置包括但不限于过滤布、过滤膜、过滤炭包、过滤沙包、过滤网等普通技术人员熟知的过滤方式，过滤装置可以降低水压转气压控制装置被堵塞的风险。
49.结合图4、6、7所示为过滤装置的一种实施方式。具体的如图7所示的一种过滤网结
构(部分阴影处理的表示网孔)，其网孔具有设定倾斜角度，应用在分流组件中，其朝背向水流的方向倾斜。通常该网状结构应用在建筑领域作为建筑装饰品，但是应用在本方案中可以起到过滤作用。该过滤网不妨碍水流的通过还能将防止比网孔大的杂质穿过，且对杂质产生向外的撞击力，避免杂质挂在过滤网上，达到自清洗过滤网的效果。
50.在一些可实施的方式中，柔性截流装置控制系统(图中未完整示意)，柔性截流装置控制系统包括水压转气压控制装置、柔性截流装置和控制柜；水压转气压控制装置的排气口通过气管与柔性截流装置的蓄压腔连通；水压转气压控制装置的浮球开关与控制柜电性连接。
51.在蓄水腔21蓄积雨水的过程中，浮球开关闭合产生的信号可以唤醒柔性截流装置控制系统，蓄水腔21内的空气被挤压至柔性截流装置的蓄压腔，使得柔性截流装置可以关闭；在蓄水腔21排空雨水的过程中，柔性截流装置的蓄压腔内的空气回流至蓄水腔21，使得柔性截流装置可以开启，浮球开关断开产生的信号使得柔性截流装置控制系统切换到休眠模式。
52.通常柔性截流装置控制系统在下雨时才会频繁的执行任务，本方案使得柔性截流装置控制系统在非雨天时处于低功耗状态，下雨时才唤醒工作模式，达到了节省能源、降低成本的效果。
53.在一些可实施的方式中，蓄电池和太阳能板，蓄电池与控制柜电性连接，太阳能板与蓄电池电性连接。降低耗电量，可以减小太阳能板的使用规格，达到降低成本的效果。