高墩喷淋养护系统的制作方法

本实用新型属于桥梁墩身养护技术领域，尤其涉及高墩喷淋养护系统。

背景技术：

近几年桥梁建设工程日益增多，墩身是桥梁的重要承重部分，在桥梁的建设过程中需要对墩身进行喷淋养护，以提高使用年限和抗压强度。如果养护不当，会造成墩身强度降低或表面出现塑性收缩裂缝等。

目前常用的墩身养护方式为人工洒水养护，由于墩身往往比较高，采用这种方式需要用到高程喷洒管，向墩身上喷洒养护液体。这种方式的缺点为：养护不均匀，人为因素制约较大，自动化程度低，人工洒水耗时费力，施工成本高。

另外，现有技术中也提供一些系统性的墩身养护方案，利用喷淋管实现墩身的养护，现有这种方案的不足之处在于：需要人工查看，无法在达到养护时间后自动停止，工人需要时时刻刻查看养护时间，使用起来便利性依然不佳，养护效率不高。

如何提高桥梁高墩养护效率、养护便利性，确保墩身实体及外观质量成为桥梁建设人员普遍关注的问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种养护效率高、养护方便的高墩喷淋养护系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：高墩喷淋养护系统，包括蓄水池、水泵、输水管、喷淋管和喷水部；水泵进水口连接蓄水池；水泵出水口连接输水管，输水管末端连接喷淋管，喷淋管绕高墩周向设置，喷水部均匀分布于喷淋管上；水泵上连接有养护单元，养护单元包括微处理器、时间继电器、按键单元和时间继电器驱动电路；按键单元连接微处理器的信号输入端，微处理器的信号输出端连接时间继电器驱动电路，时间继电器驱动电路驱动时间继电器的动作，时间继电器驱动水泵的动作。

喷水部包括外部套管和滑动设置于外部套管内部的内部套管，外部套管和内部套管均竖直设置；外部套管顶部设与喷淋管连通的进水口，外部套管底部开口；内部套管顶部开口、底部封闭；内部套管顶部设有水平设置的安装杆，安装杆上设置与外部套管连接的复位弹簧，同时，安装杆上连接有受压件，受压件位于复位弹簧下方；内部套管靠近底部的外部沿周向均匀布设出水口。

受压件呈锥体状。

蓄水池内设置有水位检测电路，水位检测电路的信号输出端连接微处理器的信号输入端。

水位检测电路包括水位传感器和模数转换电路，水位传感器的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端，模数转换电路的信号输出端连接微处理器的信号输入端。

微处理器的信号输出端连接水位报警电路。

水位报警电路包括第二三极管和蜂鸣器，单片机的信号输出端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极连接通过蜂鸣器连接直流电源。

时间继电器驱动电路包括第一三极管、第一二极管，微处理器的信号输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接直流电源，第一三极管的集电极上还连接继电器的线圈，继电器的线圈连接直流电源；继电器的常开触点串联于接触器的线圈和电源之间，接触器的常开触点串联在水泵的电源电路中。

按键单元包括按键和按键电阻，按键第一端接地，按键第二端连接微处理器的信号输入端，按键的第二端还通过按键电阻连接直流电源。

还包括移动架体，蓄水池设置于移动架体上；在移动架体上设置一个输水管缠绕架；输水管缠绕架包括支撑杆，支撑杆竖直设置；支撑杆顶端转动设置转盘；转盘上设绕转盘周向设置的槽体，输水管绕设与槽体内。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：1、通过设置养护单元不需要时刻监视养护过程，整个系统会在开启养护后自动结束养护过程；2、设置的喷水部可以在养护完成后，自动将出水口遮盖起来，防止了出水口堵塞，避免了因个别出水口堵塞影响养护效果，延长了喷水部的使用年限；3、蓄水池、输水管和喷淋管一起保证了养护过程，这种结构在不同的墩身上可以重复使用，降低了设备成本，提高了养护效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为喷水部结构示意图；

图3为内部套筒结构示意图；

图4为养护单元原理框体；

图5为养护单元电路原理图。

具体实施方式

高墩喷淋养护系统，如图1~5所示，包括蓄水池2、水泵3、输水管6、喷淋管9和喷水部10。水泵3出水口14连接蓄水池2；水泵3出水口连接输水管6，输水管6末端连接喷淋管9，喷淋管9绕墩身周向设置，喷水部10均匀分布于喷淋管9上；水泵3上连接有养护单元，养护单元控制水泵3的工作。

水泵3将蓄水池2中的水吸入到输水管6，水通过输水管6进入到喷淋管9，最终通过喷水部10喷出来。工作的过程中，养护单元控制水泵3的开启和工作，从而实现养护的定时，在保证养护时间的情况下避免水源浪费，降低工人的劳动强度。

为了便于使用，本实施例中设置1个移动架体1，将蓄水池2设置在移动架体1上，方便蓄水池2的重复使用，降低成本。

输水管6为柔性的，从而便于携带。在移动架体1上设置一个输水管6缠绕架。输水管6缠绕架包括支撑杆4，支撑杆4竖直设置。支撑杆4顶端转动设置转盘5。转盘5上设绕转盘5周向设置的槽体，输水管6绕设与槽体内。在输水管6顶端设有连接架，喷淋管9设置于连接架上，连接架包括两个呈半圆形的杆体7，两个杆体7上设有连接螺栓8。

使用的时候，将移动架体1移动到合适的问题，拉动输水管6使得输水管6从转盘5上绕出，最终使得连接架位于合适的位置，将连接架的两个半圆形杆体7通过连接螺栓8固定在墩身上，为了提高使用过程中的稳定性，将喷淋管9也与墩身固定即可。

喷水部10包括外部套管11和滑动设置于外部套管11内部的内部套管13，外部套管11和内部套管13均竖直设置；外部套管11顶部设与喷淋管9连通的出水口14，外部套管11底部开口；内部套管13顶部开口、底部封闭；内部套管13顶部设有水平设置的安装杆15，安装杆15上设置与外部套管11连接的复位弹簧17，同时，安装杆15上连接有受压件16，受压件16位于复位弹簧17下方；内部套管13靠近底部的外部沿周向均匀布设出水口。同时，受压件16呈锥体状，从而在承受高压水的压力的同时，使得落到其上的水可以分散成水珠，提高养护过程中进入到墩身内的水分，降低水消耗，提高养护效果。

使用的时候，水通过外部套管11的出水口14进入到外部套管11内，并冲击到与内部套管13相连的受压件16上，受压件16受到水的冲击克服复位弹簧17的弹力使得内部套管13向下滑动，直至出水口从外部套管11上露出，水可以从出水口内流出。

当水泵3关闭后，水压消失，内部套管13在复位弹簧17弹力作用下向外部套管11内部滑动，直至出水口也进入到外部套管11内。本实施例中喷水部10的设计可以实现出水口的自动遮盖，避免了外界灰尘堵塞出水口。这一点由于建筑施工现场灰尘多，出水口可以自动遮盖的设计可以极大提高本喷水部10的使用年限。

养护单元如图4~5所示，包括微处理器、时间继电器u4、按键单元、水位检测电路、水位报警单路和时间继电器驱动电路。按键单元和水位检测电路均连接微处理器的信号输入端，微处理器的信号输出端连接报警电路和时间继电器驱动电路，时间继电器驱动电路驱动时间继电器u4的动作，时间继电器u4驱动水泵3的动作。

微处理器包括单片机u1（stm32型号）和单片机u1的最小系统，单片机u1的最小系统包括时钟电路、复位电路和电源电路，其中单片机u1的最小系统为成熟的现有技术，在此不再赘述。

按键单元用于养护开启的操作，按键单元包括按键s1和按键电阻r1，按键r1第一端接地，按键s1第二端连接单片机u1的信号输入端（引脚pa13），按键s1的第二端还通过按键电阻r1连接直流电源。按键s1按下后信号输入到单片机u1，单片机u1得到信号后输出信号到时间继电器驱动电路，时间继电器驱动电路驱动水泵3的动作，

本实施例中的时间继电器u4为断电延时型继电器u4，即单片机u1发出信号后，时间继电器u4动作，水泵3得电，随后，时间继电器u4延时断电，使得水泵3断开，这样可以在时间到达后停止这一时间段的养护。

时间继电器驱动电路包括第一三极管q1、第一二极管d1，单片机u1的信号输出端（引脚pa11）连接第一三极管q1的基极，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管q1的集电极连接第一二极管d1的正极，第一二极管d1的负极连接直流电源，第一三极管q1的集电极上还连接继电器u4的线圈，继电器u4的线圈连接直流电源；继电器的常开触点c1串联于接触器u5的线圈和电源之间，接触器的常开触点c2串联在水泵3的电源电路中。

单片机u1输出信号到第一三极管q1，第一三极管q1导通，继电器u4的线圈得电，继电器的常开触点c1闭合，从而接触器u5得电，接触器的常开触点c2闭合，水泵3得电工作。

水位检测电路设置于蓄水池2内，水位检测电路用于检测蓄水池中的水位，水位检测电路的信号输出端连接单片机u1的信号输入端。

水位检测电路包括水位传感器u3和模数转换电路。水位传感器u3品牌为中西，型号为m159827。水位传感器u3的信号输出端（引脚2）连接模数转换电路的信号输入端。

模数转换电路包括模数转换芯片u2（型号为ads7822），模数转换芯片u2的信号输出端（引脚dout）连接单片机u1的信号输入端（引脚p12）。

水位传感器u3采集水位信号，并将采集到的信号传输到模数转换电路进行模数转换，经过模数转换的信号传输到单片机u1，得出水位信号。

水位报警电路连接单片机u1的信号输出端（引脚pa8），水位报警电路包括第二三极管q2和蜂鸣器u6，单片机u1的信号输出端（引脚pa8）连接第二三极管q2的基极，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的集电极连接通过蜂鸣器u6连接直流电源。

水位传感器u3将采集到的水位信息传输到模数转换电路，通过模数转换电路进行转换后传输到单片机u1，单片机u1将接收到的信号与阈值进行比对，当水位信息低于阈值时，单片机u1输出信号到第二三极管q2，第二三极管q2导通，蜂鸣器u6得电报警，提示工作人员蓄水池2的水位不足。

工作过程为：将移动架体1移动到合适的问题，将杆体7和喷淋管9均与墩身固定；通过按键开启水泵3，水泵3将蓄水池2中的水抽入到输水管6，再通过输水管6进入到喷淋管9，喷淋管9中的水进入到出水口14，通过出水口14进入到外部套管11，通过外部套管11冲击到受压件16，受压件16在水压作用下带动内部套管13克服复位弹簧17弹力沿着外部套管11向下滑动，最终出水口露出，水从出水口出来；当时间继电器u4设定的时间达到后，时间继电器u4动作，水泵3停止工作。在整个过程中，工作人员只需要按下按键，什么都不需要再管，就可以完成水泵3在一个时间段内的养护。

本实用新型所述的系统，实现方便，降低了工人的劳动强度，养护时间不需要人为监控，提高了养护效果，养护效率高，确保了墩身实体及外观质量。