全文摘要
本实用新型涉及一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，属于管道故障检测领域。本实用新型包括红外信号发射器、信号放大器、信号调制器、红外信号接收器、信号处理器、警报器、显示器及伸缩支架，红外信号发射器和红外信号接收器均固定在伸缩支架的底部，红外信号发射器与信号放大器连接，信号放大器与信号调制器相连，红外信号接收器与信号调制器相连，信号调制器与信号处理器相连，信号处理器还分别与显示器和警报器连接。本实用新型能根据管道长度调节红外信号强度，其只需在管道端口处进行数据的采集，然后进行管道堵塞程度分析，解决了排水管道故障检测过程中需要到管道里面进行探测的问题。
主设计要求
1.一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：包括红外信号发射端和红外信号接收端，两者分别通过伸缩支架（7）竖直插入管道（10）内的不同位置处；所述红外信号发射端包括红外信号发射器（1）和红外信号接收器，两者并排固定在伸缩支架（7）的底部，红外信号发射器（1）与信号放大器（2）连接，信号放大器（2）与信号调制器（3）相连；所述红外信号接收端包括红外信号接收器（8），红外信号接收器（8）固定在伸缩支架（7）的底部，红外信号接收器（8）与信号调制器（3）相连；所述信号调制器（3）与信号处理器（4）相连，信号处理器（4）还分别与显示器（5）和警报器（6）连接。
设计方案
1.一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：包括红外信号发射端和红外信号接收端，两者分别通过伸缩支架（7）竖直插入管道（10）内的不同位置处；所述红外信号发射端包括红外信号发射器（1）和红外信号接收器，两者并排固定在伸缩支架（7）的底部，红外信号发射器（1）与信号放大器（2）连接，信号放大器（2）与信号调制器（3）相连；所述红外信号接收端包括红外信号接收器（8），红外信号接收器（8）固定在伸缩支架（7）的底部，红外信号接收器（8）与信号调制器（3）相连；所述信号调制器（3）与信号处理器（4）相连，信号处理器（4）还分别与显示器（5）和警报器（6）连接。
2.根据权利要求1所述的基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：所述红外信号发射端的红外信号发射器（1）和红外信号接收端的红外信号接收器（8）相对设置，采用红外光栅LSL31-8F-35红外线对射传感器，分别均匀排列在伸缩支架（7）的底部相同位置，形成竖状红外光束。
3.根据权利要求1所述的基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：所述信号放大器（2）采用QRI2A2.B180B 红外线检测信号放大器。
4.根据权利要求1所述的基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：所述信号调制器（3）采用OS136-1-V1信号调节器。
5.根据权利要求1所述的基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：所述警报器（6）采用HND-4216蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：所述显示器（5）采用的是0418段显液晶显示屏。
7.根据权利要求1所述的基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，其特征在于：所述信号处理器（4）采用MSP430系列单片机。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，属于管道故障检测领域。
背景技术
随着城市化的步伐加快，各类管道分布在城市的各个角落，扮演着越来越重要的角色。埋藏在城市地下的排水管网随着时间的流逝出现故障在所难免，诸如泄漏和堵塞等。对埋地排水管道的妥善管理是现代社会的一个重要问题，具有严重的财务和卫生影响，对这些故障管道进行快速维护与检查的能力可能会显著提高受影响人口的生活质量。本设计旨在解决管道堵塞检测过程中管道堵塞程度难以检测以及确定堵塞准确位置难等问题，引入埋地排水管道堵塞故障检测及定位系统，成为了行之有效的解决方案。
发明内容
本实用新型提供了一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，用于解决在管道堵塞故障检测过程中操作麻烦、堵塞定位难以及难以确定堵塞程度等问题。
本实用新型的技术方案是：一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，包括红外信号发射端和红外信号接收端，两者分别通过伸缩支架7竖直插入管道10内的不同位置处；所述外信号发射端包括红外信号发射器1和红外信号接收器，两者并排固定在伸缩支架7的底部，红外信号发射器1与信号放大器2连接，信号放大器2与信号调制器3相连；所述红外信号接收端包括红外信号接收器8，红外信号接收器8固定在伸缩支架7的底部，红外信号接收器8与信号调制器3相连；所述信号调制器3与信号处理器4相连，信号处理器4还分别与显示器5和警报器6连接，其中信号调制器3根据埋地排水管道10的长度调节信号放大器2从而改变红外信号强度，信号处理器4根据接收到的红外信号的情况判断管道10中的堵塞物9的程度并根据红外信号反射时间计算出堵塞物9到红外信号发射端的距离，然后依据设定的阈值判断是否给警报器6发送信号启动报警以及在显示器5上显示堵塞距离。
进一步的，所述红外信号发射端的红外信号发射器1和红外信号接收端的红外信号接收器8相对设置，采用红外光栅LSL31-8F-35红外线对射传感器，分别均匀排列在伸缩支架7的底部相同位置，形成竖状红外光束。
进一步的，所述信号放大器2采用QRI2A2.B180B 红外线检测信号放大器。
进一步的，所述信号调节器3采用OS136-1-V1信号调节器。
进一步的，所述警报器6采用高分贝报警器，具体为HND-4216蜂鸣器。
进一步的，所述显示器5采用的是0418段显液晶显示屏。
进一步的，所述信号处理器4采用MSP430系列单片机。
本实用新型的工作原理是：
红外信号发射器通过可伸缩支架探入埋地排水管道中发射红外信号，在管道另一端红外信号接收器接收经过埋地排水管道的红外信号。如果埋地排水管道中出现堵塞状况部分红外信号会被堵塞部分所遮挡，红外信号接收器无法接收，信号处理器根据接收到的红外信号的情况判断埋地排水管道的堵塞程度并根据发射端接收到红外信号反射时间计算出堵塞到发射端的距离，然后依据设定的阈值判断是否给报警器发送信号启动报警以及在距离显示器上显示堵塞距离。
本实用新型的有益效果是：提出了一种对于埋地排水管道堵塞程度检测及定位的新方法。该方法无需进入排水管道，只需在排水管道井口端测试就可知道管道是否有堵塞故障而且确定堵塞的程度及位置。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为红外信号发射器与信号放大器的细节图。
图中各标号：1-红外信号发射器，2-信号放大器，3-信号调制器，4-信号处理器，5-显示器，6-警报器，7-伸缩支架，8-红外接收器，9-堵塞物，10-管道，11-井盖，12-地面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种基于红外信号的埋地排水管道堵塞检测及定位装置，包括红外信号发射端和红外信号接收端，两者分别通过伸缩支架7竖直插入管道10内的不同位置处；所述红外信号发射端包括红外信号发射器1和红外信号接收器，两者并排固定在伸缩支架7的底部，红外信号发射器1与信号放大器2连接，信号放大器2与信号调制器3相连；所述红外信号接收端包括红外信号接收器8，红外信号接收器8固定在伸缩支架7的底部，红外信号接收器8与信号调制器3相连；所述信号调制器3与信号处理器4相连，信号处理器4还分别与显示器5和警报器6连接。
本实施例中所述管道10为管径30mm，全长10m的实体排水管道，埋入地中，其中的伸缩支架7采用现有技术中常见的可以伸长或者缩短以调整其长度的伸缩杆即可，当使用本装置时将两根伸缩支架7通过位于地面12不同位置处的井盖11伸入埋地排水管道10的底部，红外信号发射器1发出红外信号，当所探测的管道10过长时，其中信号调制器3根据埋地排水管道10的长度调节信号放大器2从而改变红外信号强度，从而使红外信号接收器8仍然能够检测到红外信号，可灵活的检测不同长度管道的堵塞情况以及根据其传回的信号判断堵塞程度及位置。信号处理器4根据接收到的红外信号的情况判断埋地排水管道10中的堵塞物9的程度并根据红外信号反射时间计算出堵塞物9到红外信号发射端的距离，然后依据设定的阈值判断是否给警报器6发送信号启动报警以及在显示器5上显示堵塞距离。
实施例2：如图2所示，本实施例中红外信号发射端的红外信号发射器1和红外信号接收端的红外信号接收器8相对设置，采用红外光栅LSL31-8F-35红外线对射传感器，排列在可伸缩支架7的底部相同位置，形成竖状红外光束，这样设置使得红外信号发射器1发出的信号在红外信号接收端能相应的进行接收。所述的信号放大器2采用QRI2A2.B180B 红外线检测信号放大器，根据信号调制器3的要求改变红外强度；所述的信号调节器3采用OS136-1-V1信号调节器，用于调节信号放大器2从而改变红外强度；所述的警报器6采用高分贝报警器：HND-4216蜂鸣器，根据自己定义的堵塞威胁程度，发出报警声；所述的显示器5采用的是0418段显液晶显示屏，显示堵塞在管道中的位置即距离检测端口的长度；信号处理器4采用MSP430系列单片机，其中红外信号发射端的红外信号接收器用于接收遇到堵塞物9后反射回来的红外信号，然后信号处理器4根据反射时间计算出堵塞物9和红外信号发射端之间的距离即堵塞距离，这个计算的方法属于现有技术，在此不详细赘述；此外，本装置还可以检测堵塞程度，堵塞程度具体为竖向红外光栅无法导通的高度，此高度通过未导通的红外光栅中发出的红外光束的个数进行确定，因此通过信号处理器4可以得出未导通的红外光束的个数进而得到对应的高度即得到堵塞程度并在显示器5上进行显示。除了本实施例中给出的各部件的具体型号和结构外，本领域技术人员还可以根据实际情况从现有技术中选择其他合适的产品。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920030324.8
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:53(云南)
授权编号:CN209909570U
授权时间:20200107
主分类号:F17D5/00
专利分类号:F17D5/00
范畴分类:27G;
申请人:昆明理工大学
第一申请人:昆明理工大学
申请人地址:650093 云南省昆明市五华区学府路253号
发明人:冯早;伍林峰;吴建德;王晓东;范玉刚;黄国勇;邹金慧
第一发明人:冯早
当前权利人:昆明理工大学
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：排水管道论文; 信号放大器论文; 红外传感器论文; 调制信号论文; 红外技术论文; 管道支架论文; 信号处理论文;