一种出入口防洪装置及其控制方法与流程

本发明涉及地下建筑防洪装置的，具体而言，涉及一种出入口防洪装置及其控制方法。

背景技术：

1、地下建筑是比较常见的建筑类型。例如地下车库、地铁车站、地下商场等。这些地下建筑都会在地面设置一个出入口，以便进出地下建筑。

2、由于地下建筑地势较低，在城市内涝的情况下就极其容易使得洪水从出入口进入地下建筑，进而对地下建筑的正常使用造成极大的威胁。同时还可能威胁建筑内的人生安全。因此，现有技术提供了多种出入口挡水装置。最常见的是在出入口处设置防洪沙袋。当城市内涝时将防洪沙袋堆砌在出入口，进而形成挡水墙。但是防洪沙袋之间本身存在缝隙，无法完全的阻挡洪水。为此，现有技术还设计了挡水板式防洪装置。其通过驱动挡水板升起，进而在出入口处形成挡墙。挡水板可以是升降式，也可以是翻转式。对于翻转式挡水板，一般采用液压缸对其进行支撑，进而将挡水板顶紧于密封垫。

3、然而，现有技术的挡水板没有设置推力检测装置。也就是说，液压缸施加给挡水板的推力是固定的。而在不同的水位情况下，挡水板受到水的推力是不一样的。因此，固定大小的推力不能够很好的适应不同水位的洪水。同时，现有技术的挡水板也没有挡水情况检测装置，进而无法得知挡水板是否起到密封效果，有可能造成漏水。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种出入口防洪装置及其控制方法，其能够根据水位来调整驱动装置对挡水板的推力大小，进而使得推力的大小更加符合实际。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

3、一种出入口防洪装置，包括驱动装置、水位传感器、座体和铰接于所述座体的挡水板；所述驱动装置两端各铰接于所述挡水板和座体，以使所述驱动装置驱动所述挡水板相对于所述座体翻转；所述水位传感器用于监测出入口外部的水位，以使所述驱动装置根据出入口外部的水位驱动所述挡水板的升降；所述驱动装置还设置有检测其施加给所述挡水板推力大小的测力传感器。

4、进一步地，所述驱动装置为液压缸或气缸；所述测力传感器与所述驱动装置串联并设置于所述挡水板和座体之间。

5、进一步地，所述挡水板沿其长度方向均匀分布有若干所述驱动装置；每个所述驱动装置均设置有所述测力传感器。

6、进一步地，每个所述液压缸均配合设置有电磁阀和流量调节阀，以使每个所述液压缸能够独自动作。

7、进一步地，所述测力传感器相对的两端各设置有一个连接螺孔；所述挡水板铰接有连接头；所述连接头和液压缸各连接于所述测力传感器的一个连接螺孔。

8、进一步地，所述连接头包括铰接头、螺杆和两个锁紧螺帽；所述铰接头铰接于所述挡水板；所述螺杆两端各连接于所述铰接头和测力传感器的连接螺孔；两个所述锁紧螺帽各拧紧于所述铰接头和测力传感器。

9、进一步地，所述座体配合所述挡水板设置有密封条；以使所述挡水板竖立时所述挡水板的下方抵接所述座体的密封条。

10、进一步地，出入口两侧设置有基台；所述防洪装置设置于两个所述基台之间；两个所述基台均配合所述挡水板设置有密封条，以使所述挡水板竖立时其两侧各抵接于一个所述基台的密封条；所述基台的密封条和所述座体的密封条相连接。

11、一种防洪装置控制方法，配合于上述的出入口防洪装置使用；所述控制方法包括挡水板保持方法和挡水板驱动方法；

12、所述挡水板保持方法为：根据所述水位传感器监测所得的水位信息确定挡水板当前受到的水的压力大小；驱动装置调整输出的推力大小，以使驱动装置施加给挡水板的力匹配于挡水板当前受到的水的压力大小；

13、所述挡水板驱动方法为：所述挡水板升降过程中，若干所述测力传感器监测各个驱动装置对所述挡水板施加的力的方向；若有驱动装置施加给挡水板的力为拉力，则调整所有驱动装置的驱动速度，进而使得所有驱动装置均向所述挡水板施加推力。

14、进一步地，所述挡水板还设置有用于检测其形变的应变片；所述应变片监测到所述挡水板的形变量超出阈值时，调整所述驱动装置施加的推力。

15、进一步地，挡水板当前受到的水的压力大小的确定方法为：对水位进行分级；控制器预存各级水位下挡水板受到的水的压力值；控制器根据当前的水位分级调取对应的挡水板受到的水的压力值。

16、进一步地，设水位不到挡水板所在高度时所述挡水板密封所需的顶紧力为f1；当前水位对应的挡水板受到的水的压力为f2；驱动装置施加给挡水板的推力在垂直于挡水板的板面方向的分力为f1和f2之和。

17、进一步地，挡水板升降过程中，若某一驱动装置向所述挡水板施加拉力，则增大该驱动装置的推动速度或降低其他驱动装置的推动速度，以使所有驱动装置均向所述挡水板施加推力。

18、进一步地，挡水板升降过程中，若部分驱动装置向所述挡水板施加拉力且拉力小于阈值则继续以当前状态升降；若部分驱动装置向所述挡水板施加拉力而拉力大于阈值则增大施加拉力的驱动装置的推动速率。

19、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

20、本发明的出入口防洪装置使用时，水位传感器监测水位。当监测到水位上升并达到阈值时，驱动装置动作，进而推动挡水板翻转而竖立起来。进而形成挡水墙，可有效的避免洪水流过。一般的，出入口两侧会有凸出于地面的基台且基台对应于挡水板设置有密封条。挡水板底部也会对应设置有密封条。进而使得挡水板竖起后其两侧和底部均抵接密封条。进而有效的避免洪水经缝隙流过挡水板。

21、一般洪水上涨后需要几小时甚至很多天才能消退。在这期间，如果驱动装置产生松动就有可能导致挡水板与密封条之间贴合不紧密，进而可能产生间隙，使得洪水能够流过挡水板。而本发明的测力传感器能够监测驱动装置施加给挡水板的推力的大小。若驱动装置松动就会使得监测到推力较小。此时，驱动装置动作即可再次将挡水板顶紧。因此，设置测力传感器即可实时的监测并保证挡水板始终处于顶紧的状态。

22、另外，为了保证挡水板有效的进行挡水还需要挡水板始终处于最佳的状态。如果驱动装置盲目的推动挡水板就有可能使得挡水板受力而变形，进而影响挡水效果。而本发明的测力传感器和水位传感器结合，使得驱动装置的推力跟随水位升高而增大。进而使得推力与水的压力相匹配。避免推力过大。当洪水退去且水位下降到阈值以下后，驱动装置驱动挡水板收取，进而使得出入口恢复正常。

技术特征：

1.一种出入口防洪装置，其特征在于：包括驱动装置(1)、水位传感器(2)、座体(3)和铰接于所述座体(3)的挡水板(4)；所述驱动装置(1)两端各铰接于所述挡水板(4)和座体(3)，以使所述驱动装置(1)驱动所述挡水板(4)相对于所述座体(3)翻转；所述水位传感器(2)用于监测出入口外部的水位，以使所述驱动装置(1)根据出入口外部的水位驱动所述挡水板(4)的升降；所述驱动装置(1)还设置有检测其施加给所述挡水板(4)推力大小的测力传感器(5)。

2.根据权利要求1所述的出入口防洪装置，其特征在于：所述驱动装置(1)为液压缸或气缸；所述测力传感器(5)与所述驱动装置(1)串联并设置于所述挡水板(4)和座体(3)之间。

3.根据权利要求2所述的出入口防洪装置，其特征在于：所述挡水板(4)沿其长度方向均匀分布有若干所述驱动装置(1)；每个所述驱动装置(1)均设置有所述测力传感器(5)。

4.根据权利要求3所述的出入口防洪装置，其特征在于：每个所述液压缸均配合设置有电磁阀和流量调节阀，以使每个所述液压缸能够独自动作。

5.根据权利要求4所述的出入口防洪装置，其特征在于：所述测力传感器(5)相对的两端各设置有一个连接螺孔；所述挡水板(4)铰接有连接头；所述连接头和液压缸各连接于所述测力传感器(5)的一个连接螺孔。

6.根据权利要求5所述的出入口防洪装置，其特征在于：所述连接头包括铰接头(6)、螺杆(7)和两个锁紧螺帽(8)；所述铰接头(6)铰接于所述挡水板(4)；所述螺杆(7)两端各连接于所述铰接头(6)和测力传感器(5)的连接螺孔；两个所述锁紧螺帽(8)各拧紧于所述铰接头(6)和测力传感器(5)。

7.根据权利要求6所述的出入口防洪装置，其特征在于：所述座体(3)配合所述挡水板(4)设置有密封条(9)；以使所述挡水板(4)竖立时所述挡水板(4)的下方抵接所述座体(3)的密封条(9)。

8.根据权利要求7所述的出入口防洪装置，其特征在于：出入口两侧设置有基台(10)；所述防洪装置设置于两个所述基台(10)之间；两个所述基台(10)均配合所述挡水板(4)设置有密封条(9)，以使所述挡水板(4)竖立时其两侧各抵接于一个所述基台(10)的密封条(9)；所述基台(10)的密封条(9)和所述座体(3)的密封条(9)相连接。

9.一种防洪装置控制方法，其特征在于：配合于权利要求8所述的出入口防洪装置使用；所述控制方法包括挡水板保持方法和挡水板驱动方法；

10.根据权利要求9所述的防洪装置控制方法，其特征在于：所述挡水板(4)还设置有用于检测其形变的应变片(13)；所述应变片(13)监测到所述挡水板(4)的形变量超出阈值时，调整所述驱动装置(1)施加的推力。

11.根据权利要求10所述的防洪装置控制方法，其特征在于：挡水板(4)当前受到的水的压力大小的确定方法为：对水位进行分级；控制器预存各级水位下挡水板(4)受到的水的压力值；控制器根据当前的水位分级调取对应的挡水板(4)受到的水的压力值。

12.根据权利要求10所述的防洪装置控制方法，其特征在于：设水位不到挡水板(4)所在高度时所述挡水板(4)密封所需的顶紧力为f1；当前水位对应的挡水板(4)受到的水的压力为f2；驱动装置(1)施加给挡水板(4)的推力在垂直于挡水板(4)的板面方向的分力为f1和f2之和。

13.根据权利要求10所述的防洪装置控制方法，其特征在于：挡水板(4)升降过程中，若某一驱动装置(1)向所述挡水板(4)施加拉力，则增大该驱动装置(1)的推动速度或降低其他驱动装置(1)的推动速度，以使所有驱动装置(1)均向所述挡水板(4)施加推力。

14.根据权利要求10所述的防洪装置控制方法，其特征在于：挡水板(4)升降过程中，若部分驱动装置(1)向所述挡水板(4)施加拉力且拉力小于阈值则继续以当前状态升降；若部分驱动装置(1)向所述挡水板(4)施加拉力而拉力大于阈值则增大施加拉力的驱动装置(1)的推动速率。

技术总结
本发明提供了一种出入口防洪装置及其控制方法，包括驱动装置、水位传感器、座体和铰接于座体的挡水板。驱动装置两端各铰接于挡水板和座体，以使驱动装置驱动挡水板相对于座体翻转。水位传感器用于监测出入口外部的水位，以使驱动装置根据出入口外部的水位驱动挡水板的升降。驱动装置还设置有检测其施加给挡水板推力大小的测力传感器。本发明的测力传感器能够监测驱动装置施加给挡水板的推力的大小。若驱动装置松动就会使得监测到推力较小。此时，驱动装置动作即可再次将挡水板顶紧。因此，设置测力传感器即可实时的监测并保证挡水板始终处于顶紧的状态。

技术研发人员：秦启平,尹照福,张波,唐庆祝,罗定鑫,许心怡,谭信萍,龚柱,金洲,李维,陈礼友,李运来,周创业,曹凯
受保护的技术使用者：广州地铁建设管理有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16