基于水压控制柔性截流装置的方法及系统与流程

1.本发明属于市政排水技术领域，特别涉及一种基于水压控制柔性截流装置的方法及系统。


背景技术：

2.现有的用于控制截流装置的设备，如浮筒阀利用水的浮力进行启闭控制，如下开式堰门、旋转式闸门利用液压系统或电动系统进行启闭控制，都存在如下问题：用于的截流的部件容易被水环境中的缠绕物缠绕就会出现卡阻，无法正常启闭。
3.柔性截流装置作为截流设备中的一种，结构简单，其蓄压腔关闭时可实现截流功能。通常蓄压腔表面光滑或者可以直接贴合于被截流的管道中，因此在蓄压腔切换状态的过程中不会被水中的垃圾缠绕而出现卡阻情况。柔性截流装置采用气压驱动，相比于电力驱动更安全，相比于液压驱动更环保。柔性截流装置具有上述优势而被广泛推广，其尤其适用于城区清污分流系统中。
4.如何降低控制成本，提供更为环保的清污分流方案是排水领域一直探索的方向。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是如何提供一种新的基于水压控制柔性截流装置的方法及系统，以达到更大程度的利用现有资源来控制柔性截流装置的开启与关闭、达到降低控制成本的技术效果。
6.为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种基于水压控制柔性截流装置的方法，所述柔性截流装置具有蓄压腔，所述柔性截流装置上设置有排水口，临近所述柔性截流装置的建筑物外设置有雨水立管，所述雨水立管与所述蓄压腔相连通；所述方法包括：获取关闭所述蓄压腔所需要的压强；依据所述压强选取分流件在所述雨水立管上的安装高度；依据所述安装高度设置所述分流件，并将所述雨水立管的出水端通过一管道与所述蓄压腔相连通；在所述柔性截流装置关闭时，通过所述雨水立管的进水端流入所述雨水立管中的雨水，依次经所述分流件第一出水口、所述雨水立管的出水端以v1的流速流入所述蓄压腔，并以v2的流速经所述排水口排出，所述v1大于所述v2，所述柔性套筒在水压作用下开始压缩变形使得所述柔性截流装置逐渐关闭；在所述柔性截流装置开启时，所述蓄压腔中的雨水经所述排水口排出，所述柔性套筒在自身弹力作用下开始扩张复原使得所述柔性截流装置逐渐开启。
7.可选的，所述依据所述压强选取分流件在所述雨水立管上的安装高度具体包括：以所述雨水立管上的安装高度为水位最高点，使所述雨水立管中的水柱压力能够逐渐挤压所述柔性套筒直至关闭所述所述柔性截流装置为标准，来选取所述分流件在所述雨水立管上的安装高度。
8.可选的，在所述雨水立管中的水位高度达到所述安装高度时，所述雨水经所述分流件中的第二出水口排出。
9.可选的，当所述排水阀为手动阀时，所述方法还包括：获取所述柔性截流装置开启的时间t1和/或关闭的时间t2；依据所述t1和/或t2，设定所述排水阀的开度。
10.可选的，当所述排水阀为电磁阀时，所述方法还包括：获取所述柔性截流装置开启的时间t1和/或关闭的时间t2；依据所述t1设定所述电磁阀开启的时间t3，和/或依据所述t2设定所述电磁阀关闭的时间t4。
11.可选的，所述排水口上设置有排水阀，所述方法还包括：通过太阳能或蓄电池给所述电磁阀供电。
12.可选的，所述依据所述安装高度设置所述分流件具体包括：依据所述安装高度设置第一分流件，所述第一分流件为三通管。
13.可选的，所述依据所述安装高度设置所述分流件具体包括：依据所述安装高度设置第二分流件，所述第二分流件包括缓冲盒和隔板，进水口、第一出水口和第二出水口对应开设在所述缓冲盒上，与所述第一出水口相连通的所述雨水立管的管口穿过所述第一出水口位于所述缓冲盒内，并与所述缓冲盒的侧壁形成一缓冲区；所述隔板一侧固定于所述缓冲盒34内，另一侧与所述缓冲盒的侧壁形成一流通区，用于雨水依次经所述雨水立管的进水端流入所述进水口，并通过所述流通区流入所述缓冲区。
14.可选的，所述方法还包括：将所述第二出水口在所述缓冲盒上的开设高度设置为低于所述雨水立管的管口穿过所述第一出水口位于所述缓冲盒的高度。
15.第二方面，本发明还提供了一种基于水压控制柔性截流装置的系统，用于上述任一项所述的方法，所述系统包括：排水阀，所述排水阀是手动阀或者电磁阀；控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现如下步骤：获取关闭所述蓄压腔所需要的压强；依据所述压强选取分流件在所述雨水立管上的安装高度；依据所述安装高度设置所述分流件，并将所述雨水立管的出水端通过一管道与所述蓄压腔相连通；在所述柔性截流装置关闭时，通过所述雨水立管的进水端流入所述雨水立管中的雨水，依次经所述分流件第一出水口、所述雨水立管的出水端以v1的流速流入所述蓄压腔，并以v2的流速经所述排水口排出，所述v1大于所述v2，所述柔性套筒在水压作用下开始压缩变形使得所述柔性截流装置逐渐关闭；在所述柔性截流装置开启时，所述蓄压腔中的雨水以v3的流速经所述排水口排出，所述柔性套筒在自身弹力作用下开始扩张复原使得所述柔性截流装置逐渐开启。
16.有益效果：
17.本发明提供的基于水压控制柔性截流装置的方法，通过获取蓄压腔的压强；以及依据压强选取分流件在雨水立管上的安装高度；并依据所述安装高度设置分流件，将所述雨水立管的出水端通过一管道与所述蓄压腔相连通；这样在柔性截流装置关闭时，通过雨水立管的进水端流入雨水立管中的雨水，依次经分流件中的进水口、第一出水口、雨水立管的出水端、连通管以v1的流速流入所述蓄压腔，并以v2的流速经所述排水口排出，而由于v1大于v2，这样就使得蓄压腔中的雨水容量不断增加，而同时在雨水立管中的雨水形成的水柱压力的作用下，柔性截流装置开始被压缩变形继而实现柔性截流装置逐渐关闭；在柔性截流装置开启时，蓄压腔中的雨水以v3的流速经排水口排出，这样就使得蓄压腔中的雨水容量逐渐减少，而同时在雨水立管中的雨水形成的水柱压力的也逐渐减小，柔性截流装置在自身弹力作用下开始扩张复原继而实现柔性截流装置逐渐开启，以此通过建筑物外雨水
立管中的雨水所形成的水柱压力来实现控制柔性截流装置的开启或关闭，无需额外提供动力源，以达到更大程度的利用现有资源来控制柔性截流装置的开启与关闭、达到降低控制成本的技术效果。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明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为本发明实施例一所提供的控制方法的适用场景示意图一；
21.图2为本发明实施例一所提供的控制方法的适用场景示意图二；
22.图3为本发明实施例一所提供的控制方法的流程框图；
23.图4为本发明实施例二所提供的控制系统结构框图；
24.附图标记：
25.柔性截流装置-1、蓄压腔-11、排水口-12、连通口-13、排水阀-14
26.雨水立管-2、进水端-21、出水端-22；
27.分流件-3、进水口-31、第一出水口-32、第二出水口-33、缓冲盒-34、隔板-35；
28.连通管-4；
29.井体-5；
30.建筑物-6。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的a和/或b，表示了a和b、a或b两种情况，描述了a与b所存在的三种状态，如a和/或b，表示：只包括a不包括b；只包括b不包括a；包括a与b。
32.同时，本发明实施例中，当一个组件被认为是“相连通或者连通”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
33.需要说明的是，为了对本发明进行更为详细的说明，以使本领域技术人员能够更为清楚、明白的理解本发明，进而支持本发明所要解决的技术问题以及对应所能达到的技术效果，特在介绍本发明之前，针对其所涉及的术语名词和适用场景作出如下解释：
34.雨水立管，是设置在建筑物外侧的用于输送雨水、污水或者雨水和污水的混合水的管道。
35.实施例一
36.在介绍本技术实施例一所提供的基于水压控制柔性截流装置的方法之前，为了能够更好对该方法进行详细说明，以支持本发明所要解决的技术问题，下面先对本技术实施例一所提供的该方法所适用的具体应用场景做详细说明。
37.请具体参阅图1-2，为本实施例一所提供的方法所使用的具体应用场景，即某一排水系统的整体结构框图，该排水系统包括井体5、雨水立管2、柔性截流装置1和控制组件。其中，该控制组件基于水压控制柔性截流装置1的开启和关闭，柔性截流装置1具有一容积可调的蓄压腔11，临近柔性截流装置1的建筑物6外设置有雨水立管2。该控制组件具体包括：连通管4和分流件3。雨水立管2通过连通管4与蓄压腔11连通，蓄压腔11具有一排水口12；分流件3具有进水口31、第一出水口32和第二出水口33，进水口31与雨水立管2的进水端21相连通，第一出水口32与雨水立管2的出水端22相连通。
38.需要说明的是，上述柔性截流装置1是具有弹性变形的装置，例如柔性橡胶套筒，该蓄压腔11可以是由柔性橡胶套筒的外侧壁与某一外壳体的内侧壁所形成的具有容纳雨水空间的蓄水空间，也可以是直接由具有双层结构的柔性橡胶套筒一体成型制作而成，对此本实施例并不做限定，只要能够满足具有弹性变形功能的柔性截流装置1均适用于本发明。
39.在该种适用场景中，所述排水口12上设置有排水阀14，所述排水阀14是手动阀或者电磁阀。所述分流件3是三通管，所述进水口31、第一出水口32和第二出水口33为所述三通管对应的三个管口。或者，所述分流件3包括：缓冲盒34和隔板35。其中，所述进水口31、第一出水口32和第二出水口33对应开设在所述缓冲盒34上，与所述第一出水口32相连通的所述雨水立管2的管口穿过所述第一出水口32位于所述缓冲盒34内，并与所述缓冲盒34的侧壁形成一缓冲区；所述隔板35一侧固定于所述缓冲盒34内，另一侧与所述缓冲盒34的侧壁形成一流通区，用于雨水依次经所述雨水立管2的进水端21流入所述进水口，并通过所述流通区流入所述缓冲区；所述第二出水口在所述缓冲盒上的开设高度低于所述雨水立管的管口穿过所述第一出水口位于所述缓冲盒的高度。
40.以上为本技术实施例一所适用的具体应用场景，下面请继续参阅图3，对本技术实施例一提供的基于水压控制柔性截流装置的方法进行详细说明：
41.一种基于水压控制柔性截流装置的方法，所述方法包括：
42.获取关闭所述蓄压腔所需要的压强；
43.依据所述压强选取分流件在所述雨水立管上的安装高度；
44.依据所述安装高度设置所述分流件，并将所述雨水立管的出水端通过一管道与所述蓄压腔相连通；
45.在所述柔性截流装置关闭时，通过所述雨水立管的进水端流入所述雨水立管中的雨水，依次经所述分流件第一出水口、所述雨水立管的出水端以v1的流速流入所述蓄压腔，并以v2的流速经所述排水口排出，所述v1大于所述v2，所述柔性套筒在水压作用下开始压缩变形使得所述柔性截流装置逐渐关闭；
46.在所述柔性截流装置开启时，所述蓄压腔中的雨水以v3的流速经所述排水口排出，所述柔性套筒在自身弹力作用下开始扩张复原使得所述柔性截流装置逐渐开启。
47.具体来说，该方法通过获取蓄压腔的压强；以及依据压强选取分流件在雨水立管
上的安装高度；并依据所述安装高度设置分流件，将所述雨水立管的出水端通过一管道与所述蓄压腔相连通；这样在柔性截流装置关闭时，通过雨水立管的进水端流入雨水立管中的雨水，依次经分流件中的进水口、第一出水口、雨水立管的出水端、连通管以v1的流速流入所述蓄压腔，并以v2的流速经所述排水口排出，而由于v1大于v2，这样就使得蓄压腔中的雨水容量不断增加，而同时在雨水立管中的雨水形成的水柱压力的作用下，柔性截流装置开始被压缩变形继而实现柔性截流装置逐渐关闭；在柔性截流装置开启时，蓄压腔中的雨水以v3的流速经排水口排出，这样就使得蓄压腔中的雨水容量逐渐减少，而同时在雨水立管中的雨水形成的水柱压力的也逐渐减小，柔性截流装置在自身弹力作用下开始扩张复原继而实现柔性截流装置逐渐开启，以此通过建筑物外雨水立管中的雨水所形成的水柱压力来实现控制柔性截流装置的开启或关闭，无需额外提供动力源，以达到更大程度的利用现有资源来控制柔性截流装置的开启与关闭、达到降低控制成本的技术效果。
48.在一些可能是的实施方式中，所述依据所述压强选取分流件在所述雨水立管上的设置高度具体包括：以所述雨水立管上的安装高度为水位最高点，使所述雨水立管中的水柱压力能够逐渐挤压所述柔性套筒直至关闭所述所述柔性截流装置为标准，来选取所述分流件在所述雨水立管上的安装高度。
49.这是由于通过雨水立管2流入的雨水通过连通口13流入蓄压腔11中时，蓄压腔11中的雨水通过排水口12也在向外排出，而为了能够实现在柔性截流装置1关闭过程中，也即蓄压腔11需要在雨水立管2中的雨水形成的水柱压力的作用下逐渐压缩柔性截流装置1进行变形继而实现柔性截流装置1逐渐关闭，因此必然要求雨水立管2中的雨水形成的水柱压力要大于柔性截流装置1因克服挤压所产生的阻力，因此可以以所述雨水立管上的安装高度为水位最高点，使所述雨水立管中的水柱压力能够逐渐挤压所述柔性套筒直至关闭所述所述柔性截流装置为标准，来选取所述分流件在所述雨水立管上的安装高度，以此达到雨水立管2中的雨水形成的水柱压力大于柔性截流装置1因克服挤压所产生的阻力的技术效果。
50.在一些可能是的实施方式中，在所述雨水立管中的水位高度达到所述安装高度时，所述雨水经所述分流件中的第二出水口排出。本领域技术人员可以理解，随着进入雨水立管中雨水量的增加，雨水立管中的雨水一方面经分流件中的第一出水口分流至蓄压腔，另一方面当蓄压腔中的雨水达到蓄压容积，此时雨水立管中的水位会逐渐上升，达到分流件中的第二出水口的设置高度时则会从第二出水口排出，以此达到不影响雨水立管中的雨水正常排放的技术效果。
51.在一些可能是的实施方式中，当所述排水阀为手动阀时，所述方法还包括：获取所述柔性截流装置开启的时间t1和/或关闭的时间t2；依据所述t1和/或t2，设定所述排水阀的开度。其中，为了能够更好的实现对柔性截流装置1的开启和/或关闭的时间进行控制，可通过设置手动阀，并且预先的依据所需要的柔性截流装置1的开启和/或关闭的时间来设置手动阀的开度，继而能够实现预先设定流速v2的大小，以此达到精确控制的技术效果。另外，在该种实施方式中，手动阀并不需要额外提供电源，这就使得在该实施方式中，有效地实现的完全无动力的控制效果。
52.在一些可能是的实施方式中，当所述排水阀为电磁阀时，所述方法还包括：获取所述柔性截流装置开启的时间t1和/或关闭的时间t2；依据所述t1设定所述电磁阀开启的时
间t3，和/或依据所述t2设定所述电磁阀关闭的时间t4。其中，为了能够更好的实现“实时”的对柔性截流装置1的开启和/或关闭的时间进行控制，达到“精准”控制开启和/或关闭的技术效果，可通过设置电磁阀，并增设控制器来对该电磁阀实时控制，例如预先设定开启时间t3，当到达该开启时间t3时，控制器发送控制指令控制电磁阀动作，以及设定关闭时间t4，当到达该关闭时间t4时，控制器发送控制指令控制电磁阀动作。这样就实现了“实时”、“精准”控制的技术效果。另外，由于电磁阀耗电量并不高，可采用蓄电池或太阳能的方式进行供电，有效地实现的微动力、低功耗的控制效果。
53.实施例二
54.请参阅图4，本技术实施例二提供了一种基于水压控制柔性截流装置的系统，用于上述实施例一所述的方法，所述系统包括：
55.排水阀，所述排水阀是手动阀或者电磁阀；
56.控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现实施例一到三任一实施例所述的控制方法的实施步骤。
57.例如，所述程序被处理器执行时能够实现如下步骤：
58.获取关闭所述蓄压腔所需要的压强；
59.依据所述压强选取分流件在所述雨水立管上的安装高度；
60.依据所述安装高度设置所述分流件，并将所述雨水立管的出水端通过一管道与所述蓄压腔相连通；
61.在所述柔性截流装置关闭时，通过所述雨水立管的进水端流入所述雨水立管中的雨水，依次经所述分流件第一出水口、所述雨水立管的出水端以v1的流速流入所述蓄压腔，并以v2的流速经所述排水口排出，所述v1大于所述v2，所述柔性套筒在水压作用下开始压缩变形使得所述柔性截流装置逐渐关闭；
62.在所述柔性截流装置开启时，所述蓄压腔中的雨水以v3的流速经所述排水口排出，所述柔性套筒在自身弹力作用下开始扩张复原使得所述柔性截流装置逐渐开启。
63.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的实施例二是针对实施例一的硬件控制部分，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(read only memory，rom)、随机存取记忆体(random access memory，ram)、磁盘或光盘等。
64.由于该计算机可读存储介质中所存储的指令，可以执行本技术如图1-3对应实施例中控制方法的步骤，因此，可以实现本技术如图1-3对应实施例中控制方法所能实现的有益效果，详见前面的说明，在此不再赘述。
65.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。