一种城市下穿隧道智能化雨水泵站及智能控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及市政工程技术领域，尤其涉及一种城市下穿隧道智能化雨水泵站及智能控制系统。


背景技术：

2.随着我国城市交通的快速发展，城市下穿隧道越来越多。隧道最低点通常比隧道外路面低2～8m，道路纵坡较大(0.5％～5.5％)，降雨时雨水汇流时间短，水量大，极易导致雨水快速汇流至隧道最低点，如不能及时排出，将造成隧道积水。近年来，我国各大城市频繁遭遇强暴雨袭击，下穿隧道积水极易造成交通拥堵，甚至危及行人的生命和财产安全，引起社会的高度关注。
3.现有的城市下穿隧道，在汛期应对频繁的暴雨天气时，雨水泵站智能化设施不完善、可控性低、配套管理滞后，不能及时准确地判断、发现和及时应对危险情况，防止灾害的发生。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种城市下穿隧道智能化雨水泵站，其解决了现有的雨水泵站智能化设施不完善、可控性低、配套管理滞后的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本实用新型实施例提供一种城市下穿隧道智能化雨水泵站，包括：中央控制器、路面积水液位采集装置以及雨水泵站参数监测装置；
9.所述路面积水液位采集装置包括：与所述中央控制器连接的液位传感器；
10.所述雨水泵站参数监测装置包括：
11.与所述中央控制器连接的集水池液位计、监视雨水泵房设备状态的摄像机、监测水泵出水流量传感器、监测水泵运行参数的转速传感器、监测水泵运行参数的压力传感器、监测水泵运行参数的温度传感器、监测水泵运行参数的智能电量变送器以及水泵调速变频器；
12.可选地，所述液位传感器设于隧道内横截沟与隧道边沟交接处。
13.可选地，
14.所述集水池液位计设于雨水泵站的集水池内；
15.所述监视雨水泵房设备状态的摄像机设于雨水泵站内；
16.所述监测水泵出水流量传感器和监测水泵运行参数的压力传感器设于每台水泵出水管上；
17.所述监测水泵运行参数的转速传感器、温度传感器及智能电量变送器设于每台水泵上；
18.所述水泵调速变频器设于雨水泵站的水泵控制柜内。
19.可选地，所述中央控制器还设有自动报警组件，所述自动报警组件包括扬声器和/或指示灯。
20.可选地，所述雨水泵站还包括：与所述中央控制器连接的用于数据显示、输出、记录以及打印的展示终端。
21.第二方面，本实用新型实施例还提供一种城市下穿隧道雨水泵站的智能控制系统，包括：如上所述的一种城市下穿隧道智能化雨水泵站、隧道所在路段的交通信号灯、隧道接地点情报板以及隧道洞口处车道指示器；
22.所述隧道所在路段的交通信号灯设于车辆进隧道前的预设路段；
23.所述隧道接地点情报板设于各个隧道接地点；
24.所述隧道洞口处车道指示器设于隧道进口和/或出口。
25.可选地，所述智能控制系统还与用户终端导航系统、隧道管养单位监控系统以及智慧城市云平台连接。
26.可选地，所述中央控制器与所述路面积水液位采集装置和所述雨水泵站参数监测装置均通过信号线连接。
27.可选地，
28.所述中央控制器将获取的液位信息、预警信号及车道关闭信息传输至所述隧道所在路段的交通信号灯、所述隧道接地点情报板、所述隧道洞口处车道指示器、用户终端导航系统以及所述智慧城市云平台。
29.可选地，所述雨水泵站参数监测装置将监测的各类参数通过所述中央控制器传输至隧道管养单位监控系统，以供管理人员实时监控路面积水情况、雨水泵房集水池内液位、水泵运行状态及动态管理。
30.(三)有益效果
31.本实用新型的效果：本实用新型提供的城市下穿隧道智能化雨水泵站具有高度智能性，可控性较高，实现了在线监控，均衡调度、故障保护等功能，提高了泵站的可视化、智能化和动态管理水平，优化了水泵的运行性能。
附图说明
32.图1为本实用新型提供的一种城市下穿隧道雨水泵站的智能控制系统的组成示意图。
33.【附图标记说明】
34.1：路面积水液位采集装置；2：集水池液位计；3：监视雨水泵房设备状态的摄像机；4：监测水泵出水流量传感器；5：监测水泵运行参数的转速传感器；6：监测水泵运行参数的压力传感器；7：监测水泵运行参数的温度传感器；8：监测水泵运行参数的智能电量变送器；9：水泵调速变频器；10：中央控制器；11：隧道所在路段的交通信号灯；12：隧道接地点情报板；13：隧道洞口处车道指示器；14：展示终端；15：自动报警组件；16：用户终端导航系统；17：隧道管养单位监控系统；18：智慧城市云平台。
具体实施方式
35.为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
36.本实用新型实施例提出的一种城市下穿隧道智能化雨水泵站包括：中央控制器10、路面积水液位采集装置1和雨水泵站参数监测装置；路面积水液位采集装置1设于隧道易积水区域的最低点；雨水泵站参数监测装置包括：集水池液位计2、监视雨水泵房设备状态的摄像机3、监测水泵出水流量传感器4、监测水泵运行参数的转速传感器5、监测水泵运行参数的压力传感器6、监测水泵运行参数的温度传感器7、监测水泵运行参数的智能电量变送器8以及水泵调速变频器9。
37.本实用新型提供的城市下穿隧道智能化雨水泵站具有高度智能性，可控性较高，实现了在线监控，均衡调度、故障保护等功能，提高了泵站的可视化、智能化和动态管理水平，优化了水泵的运行性能。
38.为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
39.具体地，路面积水液位采集装置1为液位传感器。液位传感器设于隧道内横截沟与隧道边沟交接处，雨水通过隧道两侧的边沟转向流入横截沟处，再进入雨水泵房。在具体应用中，将雨水限制在隧道内横截沟与隧道边沟交接处。液位传感器也可依据实际情况设于隧道易积水区域的最低点，以便雨水泵站时刻掌握隧道易积水区域的积水与排涝情况。
40.集水池液位计2安装在隧道雨水泵房集水池内。
41.监视雨水泵房设备状态的摄像机3安装在雨水泵房内，实时监视雨水泵房内设备状态，保存并上传视频信息。
42.监测水泵出水流量传感器4及监测水泵运行参数的压力传感器6安装在每台水泵出水管上。
43.监测水泵运行参数的转速传感器5、温度传感器7及监测水泵运行参数的智能电量变送器8安装在水泵电机上。
44.水泵调速变频器9安装在水泵控制柜内，通过电力电缆与水泵电机连接，系统能够利用变频器控制水泵配套电机的转速，以控制排水速度。
45.监测水泵运行参数的转速传感器5、压力传感器6、温度传感器7及智能电量变送器8通过信号线传输至水泵控制柜内，就地显示，同时传输至隧道管养单位监控系统内，便于管理人员实时监控水泵运行状态。
46.较佳地，为了保证每台水泵运行时间大致相等，智能化雨水泵站中央控制器10累计各自水泵的运行时间，每次优先启动累计时间最少的水泵。
47.其中，智能化雨水泵站的中央控制器10上还设置了自动报警组件15，一旦出现异常，自动拨打预设号码给工作人员，针对不同的报警和故障情况设定不同的录音、不同的号码，以便工作人员及时明确的了解问题所在，更精准地处理问题。
48.再者，雨水泵站还包括：与中央控制器连接的展示终端，展示终端用于数据显示、
输出、记录以及打印。每次汛期结束后，展示终端14打印出相关数据存档，作为今后市政建设中城市下穿隧道新建及改扩建工程的依据。
49.进一步地，本实用新型的供电情况为：市政两路10kv供电供至隧道变电所内的高压柜，然后至变压器，然后至低压出线柜，最终电能就由低压出线柜送至雨水泵房内的水泵控制柜，以供水泵用电。其中，高压柜、变压器、低压出线柜均设于隧道变电所内，电线均由电缆桥架敷设。
50.进一步地，监视雨水泵房设备状态的摄像机3、监测水泵出水流量传感器4、监测水泵运行参数的转速传感器5、监测水泵运行参数的压力传感器6、监测水泵运行参数的温度传感器7、监测水泵运行参数的智能电量变送器8的数据通过信号线直接送至隧道监控机房，集水池液位计2、水泵调速变频器9的数据通过雨水泵房内水泵控制柜送至隧道监控机房。
51.此外，本实用新型还提供一种城市下穿隧道雨水泵站的智能控制系统，包括：如上述的一种城市下穿隧道智能化雨水泵站、隧道所在路段的交通信号灯11、隧道接地点情报板12以及隧道洞口处车道指示器13。
52.其中，隧道所在路段的交通信号灯11设于车辆进隧道前的预设路段；隧道接地点情报板12设于各个隧道接地点；隧道洞口处车道指示器13设于隧道进口和/或出口。
53.进一步地，智能控制系统还与用户终端导航系统16、隧道管养单位监控系统17以及智慧城市云平台18连接。
54.进一步地，中央控制器10与路面积水液位采集装置1和雨水泵站参数监测装置均通过信号线连接。
55.更近一步地，路面积水液位传感器1通过信号线传输至智能化雨水泵站中央控制器10与预设值对比、分析，将实时水位值、预警信号及车道关闭信息等内容传输至隧道所在路段的交通信号灯11、隧道接地点情报板12及隧道洞口处车道指示器13，提醒车辆注意或绕行；并可上传智慧城市云平台18，通过云平台18对接用户终端导航系统16，及早预警，智能出行；智能控制系统还可对接城市防汛排涝部门，便于总体协调、抢险救灾等。
56.更近一步地，路面积水液位传感器1和雨水泵房集水池液位计2；监测水泵出水流量传感器4；监测水泵运行参数的转速传感器5；监测水泵运行参数的压力传感器6；监测水泵运行参数的温度传感器7；监测水泵运行参数的智能电量变送器8以及水泵调速变频器9的信号除了就地显示，还与监视雨水泵房设备状态的摄像机3通过智能化雨水泵站中央控制器10远传至隧道管养单位监控系统17，监控大屏实时显示，供管理人员实时监控路面积水情况、雨水泵房集水池内液位、水泵运行状态及动态管理等。
57.综上所述，本实用新型提供了一种城市下穿隧道智能化雨水泵站及智能控制系统，如图1所示，本实用新型设有智能化雨水泵站中央控制器，该中央控制器通过网络线路与隧道路面积水液位传感器、液位计、摄像机、监测水泵出水流量传感器、监测水泵运行参数的转速传感器、压力传感器、温度传感器、智能电量变送器及调速变频器进行信号和控制连接，中央控制器上设置自动拨号报警电话，一旦出现异常，报警电话就启动，自动拨打预设号码给工作人员，针对不同的报警和故障情况设定不同的录音、不同的号码，以便工作人员及时明确的了解问题所在，更精准地处理问题；中央控制器并与隧道接地点情报板，隧道洞口处车道指示器、隧道管养单位监控系统、隧道所在路段的交通信号灯、用户终端导航系
统以及智慧城市云平台等连接，不仅能实现就地智能控制及隧道管养监控大厅远程监视、控制水泵运行，同时能显示、输出、记录、打印相关数据，提高隧道管养单位现代化管理水平，能产生较佳的经济效益及社会效益。
58.由于本实用新型上述实施例所描述的系统/装置，为实施本实用新型上述实施例的方法所采用的系统/装置，故而基于本实用新型上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统/装置的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本实用新型上述实施例的方法所采用的系统/装置都属于本实用新型所欲保护的范围。
59.本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
60.本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
61.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
62.此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
63.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
64.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也应该包含这些修改和变型在内。