[发明专利]一种用于排水管道的淤泥厚度实时在线监测仪

说明书

技术领域

本发明属于排水管网技术领域，特别是涉及一种用于排水管道的淤泥厚度实时在线监测仪。

背景技术

排水管网是城市的重要基础设施，被称为城市生命线。它是保障人民生活发展和社会生产不可缺少的物质基础，并已经发展成为我国城市开发建设的中心问题和经济发展的制约因素之一。

在管网运行过程中，由于生活垃圾、泥沙和工业垃圾等进入排水管网，随着时间的累积，在管网内逐渐形成淤泥累积。在暴雨发生时，导致污水外溢或者城市内涝，严重威胁到城市的发展和安全。为解决管网内的淤泥累积和堵塞，排水管网行业管理部门每年需要利用管道机器人检测排水管网内的淤泥堆积情况并组织清淤工作。但是定期的检测无法解决检测周围范围内的淤泥堆积过多的问题。目前有关排水管网液位监测的产品较多，检测方法如超声波法、压力法等。但是有关排水管道内淤泥厚度监测的设备尚无应用，没有相关的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于排水管道的淤泥厚度实时在线监测仪，通过在线监测淤泥厚度，为管道维护维修和定期清淤提供辅助决策支持，解决了现有的管网内形成的淤泥累积无法检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种用于排水管道的淤泥厚度实时在线监测仪，包括与排水管道配合的量尺骨架、传感器、接线盒和数据处理装置；所述量尺骨架的两端分别固定在排水管道的内表面，所述量尺骨架的两端点位置在同一竖直方向上；量尺骨架采用钛合金或硬质金属骨架。

所述传感器均布阵列固定在量尺骨架的一表面；所述传感器采用压电薄膜或压力传感器。

所述接线盒包括电源和信号采集器；所述电源为传感器供电；所述信号采集器将采集到的压力信息数据通过数据处理装置输出。

进一步地，所述量尺骨架一表面均布开有与传感器配合的阶梯孔；所述量尺骨架另一表面开有螺纹孔。

进一步地，所述量尺骨架为半圆形环条；所述量尺骨架的轴向端面阵列开有阶梯孔；所述量尺骨架径向周侧开有螺纹孔；所述螺纹孔与螺钉配合将量尺骨架固定在排水管道上。

进一步地，所述量尺骨架为半圆形环条，所述量尺骨架径向周侧面设有凸起。

进一步地，所述量尺骨架的一表面设有刻度，所述刻度对应每一个传感器的位置。

进一步地，所述接线盒固定在量尺骨架上。

进一步地，所述数据处理装置固定在排水管道上；所述数据处理装置用于对数据采集和传输。

进一步地，所述信号采集器用于采集传感器的压力信号数据。

本检测仪的原理为：

将监测仪安装在排水管道内，当水流从外向内流动过程中，由于水流的压力冲击，会造成浸没在水中的压力传感器产生压力值；压力传感器的外形，根据对输出一定压力值的传感器数量的计算，可以初步计算出管道内液位的高度。随着淤泥的累积，部分压力传感器被覆盖在淤泥中，水流对其表面产生的压力几乎可以忽略，而淤泥上部的压力传感器仍可以随着水流的变化输出压力值。因此，通过计算输出压力值的压力传感器下方无输出压力值的压力传感器的数量，结合每个传感器在金属骨架上面的竖井位置，可以判断淤泥的厚度。接线盒与量尺骨架相连，布置在管道内，每个压力传感器都有至少四根线路。数据采集和传输系统可以布置在管道窨井壁上。通过数据采集和传输系统将采集的数据以无线的方式发送至后端软件系统中，进行显示和分析。也可以现场实时显示淤泥的厚度以及液位的高低。

本发明具有以下有益效果：

本发明的监测仪直接在线监测管道内淤泥厚度，在监测淤泥厚度的同时，还可以准确的计算液位的高度，结构简单，制作方便，使用灵活；该监测仪用于城市雨水、污水和其他类似管道内淤泥堆积厚度的在线监测，通过在线监测淤泥厚度，为管道维护维修和定期清淤提供辅助决策支持。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。

图1为本发明的一种用于排水管道的淤泥厚度实时在线监测仪的应用示意图；

图2为图1的结构主视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为量尺骨架的结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图；

图6为图4的结构主视图；