鞍带式监测栓阀装置

技术领域

本发明涉及流体管路监测装置技术领域，具体是指一种鞍带式监测栓阀装置。

背景技术

流体输送管是用于输送流体的管件，其中又以输送自来水的自来水管最为常见。据统计，今年台湾地区各县市的自来水管的漏水率，最高者将近25％，最低者也将近10％。可见漏水率惊人，甚至可说台湾缺水的罪魁祸首就是流体输送管的泄漏所导致。

为了解决流体输送管的泄漏问题，在现有技术中，会在流体输送管上安装流体管路监测装置，对流体输送管进行监测及信息回传，以判断是否有泄漏等异常情况发生。然而，由于流体输送管普遍设于地面之下，致使流体管路监测装置的信息回传容易受到地面屏蔽而无法通过无线传输进行，往往需要先将监测信息通过延伸至地面的信号线传输到地面上的传讯站，再交由传讯站进行发送。并且，为了维持流体管路监测装置的长期运作，现有技术也需要进一步设置供电设备，并经由延伸至地面下的电源线将电力提供至流体管路监测装置。

这样的做法不仅需要在地面上增设传讯站及供电设备并且在传讯站与流体管路监测装置之间牵接信号线以及在供电设备与流体管路监测装置之间牵接电源线而在设置上更为复杂，而且地面上的传讯站及供电设备更会占据空间，容易对既有道路或地面设施造成妨碍。

发明内容

因此，本发明的目的即在提供一种鞍带式监测栓阀装置，其容易设置、不占据地面空间、且能够良好地进行信息回传，以解决现有技术的问题。

本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段为提供一种鞍带式监测栓阀装置，为用于监测位于地面之下的流体输送管，该鞍带式监测栓阀装置包含：鞍带，包括上鞍带及下鞍带，该上鞍带及该下鞍带上下靠合而将该流体输送管包围固定在该上鞍带与该下鞍带之间，该上鞍带贯穿形成有栓阀连通孔，该栓阀连通孔设置对应于该流体输送管的管壁开孔；分水栓，包括分水栓体、连通管部及分流管部，该分水栓体具有顶部开口，该连通管部及该分流管部分别自该分水栓体延伸出且连通于该顶部开口，该分水栓设置于该鞍带而使该分水栓体通过该连通管部、该栓阀连通孔及该管壁开孔而连通于该流体输送管；以及电池容置箱体，该电池容置箱体的底部具有栓体组接部，该电池容置箱体的顶部具有地面暴露部，该电池容置箱体的该栓体组接部与该地面暴露部之间相隔预设的箱体延伸高度而形成有电池容置空间，该箱体延伸高度为经设置而使该电池容置箱体以该栓体组接部组接且连通于该分水栓体的该顶部开口并且该地面暴露部为信号暴露于该地面的方式设置在该分水栓上；以及管路监测组件，包括电池、控制电路模块、及至少一个传感器，该电池容置于该电池容置空间中，该控制电路模块耦接于该电池，至少一个该传感器耦接于该控制电路模块且通过该栓体组接部、该顶部开口、该分水栓体、该连通管部、该栓阀连通孔及该管壁开孔而伸入该流体输送管，以感测取得关于该流体输送管的管路监测信息，该管路监测信息至少包含管内流体压力信息，其中该控制电路模块具有信息发送单元，该信息发送单元为经配置而将该管路监测信息以通过该电池容置箱体的该地面暴露部而减少受到地面屏蔽的方式直接无线发送至位于该地面之上的监控端装置。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该分水栓还包括电动阀体驱动器，耦接于该电池及该控制电路模块，该控制电路模块具有信号接收单元，该信号接收单元为经配置而以通过该电池容置箱体的该地面暴露部而减少受到地面屏蔽的方式接收来自该地面之上的阀体操控信号，该控制电路模块根据该阀体操控信号控制该电动阀体驱动器，而通过该电动阀体驱动器驱动该分水栓体中的阀体，以改变该阀体的分水调节位置。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该管路监测组件包括多数个该传感器，多数个该传感器所感测取得的该管路监测信息还包含有毒物质检测信息、管内流体浊度信息、管内流体酸碱度信息、管内流体塑料微粒含量信息及管内流体流量信息中的一种或多种信息。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该地面暴露部为设置成路面猫眼装置。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该电池为充电电池，该控制电路模块具有无线充电单元，该无线充电单元为经配置而以通过该电池容置箱体的该地面暴露部而减少受到地面屏蔽的方式电感耦合于该地面之上的无线充电装置，以对该充电电池进行充电。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该管路监测信息包含管路泄漏点信息，至少一个该传感器还包括管路泄漏点检测器，该管路泄漏点检测器通过以检测信号接收单元接收另一鞍带式监测栓阀装置的检测信号发送单元所发送的通过该流体输送管的泄漏检测信号，而感测取得该管路泄漏点信息。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该监控端装置系为智能型行动装置或无人机。

在本发明的一实施例中为提供一种鞍带式监测栓阀装置，其中该信息发送单元为通过蓝牙无线传输而无线发送该管路监测信息。

经由本发明所采用的技术手段，鞍带式监测栓阀装置能够以通过电池容置箱体的地面暴露部而减少受到地面屏蔽的方式良好地进行信息的无线回传，因而无需在地面上另行设置传讯站，也无需设置延伸至地面的信号线，在设置上更为容易，且不会占据地面空间。同时，提供延伸至地面暴露部的箱体延伸高度的设计，使得电池容置箱体具有足够大的电池容置空间以容纳容量更大、寿命更长的电池，能够维持鞍带式监测栓阀装置的长期运作，无需在地面上另行设置供电设备，也无需频繁更换电池。另外，通过与鞍带分水栓的整合，鞍带式监测栓阀装置能够在无需断管、停水的情况下安装到流体输送管上，进一步降低施工难度，而方便于大量设置。

附图说明

图1为本发明的一实施例的鞍带式监测栓阀装置的示意图。

图2为本发明的实施例的鞍带式监测栓阀装置安装于流体输送管时的剖视示意图。

图3为本发明的实施例的鞍带式监测栓阀装置于发送管路监测信息时的方块示意图。

图4为本发明的实施例的鞍带式监测栓阀装置于进行无线充电时的方块示意图。

图5为本发明的实施例的鞍带式监测栓阀装置于进行泄漏点检测时的示意图。

附图标记

100   鞍带式监测栓阀装置

100’  鞍带式监测栓阀装置

1     鞍带

10    管路穿置空间

11    上鞍带

111   栓阀连通孔

12    下鞍带

13    螺栓

2     分水栓

21    分水栓体

211   顶部开口

22    连通管部

23    分流管部

24    阀体

25    电动阀体驱动器

3     电池容置箱体

30    电池容置空间

31    栓体组接部

32    地面暴露部

4     管路监测组件

41    电池

42    控制电路模块

421   信息发送单元

422   信号接收单元

423   无线充电单元

43    传感器

431   检测信号接收单元

432   检测信号发送单元

5     监控端装置

6     无线充电装置

F     流体输送管

F1    管壁开孔

F2    泄漏点

G     地面

H     箱体延伸高度

I     管路监测信息

具体实施方式

以下根据图1至图5，而说明本发明的实施方式。该说明并非为限制本吗的实施方式，而为本发明的实施例的一种。

如图1至图3所示，依据本发明的一实施例的鞍带式监测栓阀装置100为用于监测位于地面G之下的流体输送管F，该鞍带式监测栓阀装置100包含鞍带1、分水栓2、电池容置箱体3及管路监测组件4。

如图1及图2所示，该鞍带1包括上鞍带11及下鞍带12，该上鞍带11及该下鞍带12上下靠合而将该流体输送管F包围固定在该上鞍带11与该下鞍带12之间，该上鞍带11贯穿形成有栓阀连通孔111，该栓阀连通孔111设置对应于该流体输送管F的管壁开孔F1。

具体而言，在本实施例中，该上鞍带11及该下鞍带12为通过螺栓13而相互锁合，而在该上鞍带11及该下鞍带12之间围出管路穿置空间10。该管路穿置空间10用于供该流体输送管F穿设通过，并且通过该螺栓13的锁合而使该上鞍带11及该下鞍带12分别自上下夹住该流体输送管F。该管路穿置空间10一般为直径50mm左右的圆柱状空间，较佳地，在本实施例中为直径100mm左右的圆柱状空间。

如图1及图2所示，该分水栓2包括分水栓体21、连通管部22及分流管部23，该分水栓体21具有顶部开口211，该连通管部22及该分流管部23分别自该分水栓体21延伸出且连通于该顶部开口211，该分水栓2设置于该鞍带1而使该分水栓体21通过该连通管部22、该栓阀连通孔111及该管壁开孔F1而连通于该流体输送管F。

具体而言，分水栓通常是在既有的管路上安装新的分支管路时用的栓阀。在该分水栓2 中，该连通管部22与该分流管部23通过该分水栓体21而相互连通，该分水栓体21中设有阀体24(例如：球阀)，通过阀体24的分水调节位置的切换而开启或关闭该连通管部22与该分流管部23之间的连通。该分水栓2设置该鞍带1，而使该连通管部22接合于该上鞍带11的该栓阀连通孔111，以通过该栓阀连通孔111连接于该流体输送管F，该分流管部23则用于连接分支管路(图未示)。因此，该流体输送管F中的一部分的流体可依序通过该连通管部22、该分水栓体21、该分流管部23而分流至该分支管路。

此外，在将该分水栓2及该鞍带1安装至该流体输送管F时，通常可先通过该鞍带1将该分水栓2固定在该流体输送管F，再利用钻孔工具(图未示)通过该分水栓体21的该顶部开口211、该阀体24、该连通管部22、该上鞍带11的该栓阀连通孔111而在该流体输送管F 的管壁上开设出该管壁开孔F1，使该分水栓2与该流体输送管F连通。如上所述，在该分水栓2及该鞍带1的安装作业中并不需要进行断管，并且因该分水栓2与该流体输送管F的连通而自通过该管壁开孔F1流入该分水栓2的流体也能够通过该阀体24的分水调节位置的切换而及时关闭，不会造成流体的大量外漏，故在安装作业中也不需要停水。

如图1及图2所示，该电池容置箱体3的底部具有栓体组接部31，该电池容置箱体3的顶部具有地面暴露部32，该电池容置箱体3的该栓体组接部31与该地面暴露部32之间相隔预设的箱体延伸高度H而形成有电池容置空间30，该箱体延伸高度H为经设置而使该电池容置箱体3以该栓体组接部31组接且连通于该分水栓体21的该顶部开口211并且该地面暴露部32为信号暴露于该地面G的方式设置于该分水栓2。

具体而言，该电池容置箱体3设置结合于该分水栓2。在本实施例中，该栓体组接部31 为螺纹连结部，通过该螺纹连结部螺合于该分水栓体21的该顶部开口211外周的螺纹结构，使该电池容置箱体3组接固定在该分水栓体21的顶部，且通过该栓体组接部31、该顶部开口211而连通于该分水栓体21。

该地面暴露部32是以信号暴露于地面G的方式设置，其中“信号暴露于地面”是指使信号能够穿过该地面暴露部32而直接传输(暴露)至该地面G之上的配置方式，可以有多种情况，包括：该地面暴露部32凸出于该地面G之上；该地面暴露部32的顶面与地面G等高；该地面暴露部32位于该地面G之下而在该地面暴露部32与该地面G之间没有信号屏蔽物。例如：该地面暴露部32位于该地面G的人孔盖的通气孔的下方，因为信号能够穿过该地面暴露部32并经由人孔盖的通气孔而直接传输(暴露)至该地面G之上，故此种配置属于信号暴露于该地面G的设置方式。另外，理所当然，为了使信号能够穿过该地面暴露部32 而传输，该地面暴露部32本身最好是以不影响信号传输的材质所制成，例如：塑料。此外，如图2所示，该地面暴露部32可设置成路面猫眼装置或是与其它的路面标志整合，因此该地面暴露部32不仅不会对既有道路造成妨碍，更能够作为路面标志使用。

该电池容置箱体3具有预设的该箱体延伸高度H，该箱体延伸高度H使得该电池容置箱体3自该分水栓体21的顶部延伸至使该地面暴露部32于该地面G暴露。该流体输送管F通常有一定的埋设深度限制，例如：120公分以上，因此该箱体延伸高度H也具有相对应的大小，而使得该电池容置箱体3所形成的该电池容置空间30具有足够尺寸能够容纳大容量且长效的电池。

如图1至图3所示，该管路监测组件4包括电池41、控制电路模块42、及至少一个传感器43，该电池41容置于该电池容置空间30中，该控制电路模块42耦接于该电池41，至少一个该传感器43耦接于该控制电路模块42且通过该栓体组接部31、该顶部开口211、该分水栓体21、该连通管部22、该栓阀连通孔111及该管壁开孔F1而伸入该流体输送管F，以感测取得关于该流体输送管F的管路监测信息I，该管路监测信息I至少包含管内流体压力信息，其中该控制电路模块42具有信息发送单元421，该信息发送单元421为经配置而将该管路监测信息I以通过该电池容置箱体3的该地面暴露部32而减少受到地面屏蔽的方式直接无线发送至位于该地面G之上的监控端装置5。

具体而言，该电池41用于供应该鞍带式监测栓阀装置100整体运作所需的电力，包括：该控制电路模块42所进行的信号无线发送以及至少一个该传感器43所进行的信息感测。由于该电池容置箱体3所形成的该电池容置空间30具有足够的尺寸大小，因此该电池41可选用大容量而长效的电池，以维持该鞍带式监测栓阀装置100的长期运作，例如：连续供电3 年。从而，无需在该地面G上另行设置供电设备，也无需频繁更换该电池41。

该控制电路模块42用于控制该鞍带式监测栓阀装置100的整体运作。在本实施例中，该控制电路模块42与该电池41一同设置在该电池容置空间30中且位在该电池41的上方，但本发明并不以此为限。在其它实施方式中，该控制电路模块42可设置在该电池41的下方或一侧，或者该控制电路模块42可设置在该电池容置空间30以外之处，例如：设置在该电池容置箱体3的内壁或是在该栓体组接部31或该地面暴露部32中。换言之，该控制电路模块42可任意设置，只要使该信息发送单元421所无线发送的该管路监测信息I能够通过该地面暴露部32而传输至该监控端装置5即可。在本实施例中，该信息发送单元421为通过蓝牙无线传输而无线发送该管路监测信息I，其传输距离可达约30～100公尺。当然，本发明并不以此为限，其它无线传输方式也可应用该信息发送单元421。此外，该监控端装置5可为智能型行动装置或无人机。监测人员能够利用智能型行动装置接收该管路监测信息I，也能够利用无人机在远程接收该管路监测信息I。

在本实施例中，该管路监测组件4包括多数个该传感器43，除了该管内流体压力信息之外，多数个该传感器43所感测取得的该管路监测信息I还可包含：有毒物质检测信息、管内流体浊度信息、管内流体酸碱度信息、管内流体塑料微粒含量信息及管内流体流量信息中的一种或多种信息。顾名思义，该管内流体压力信息为关于该流体输送管F的管内流体压力的信息，该有毒物质检测信息为关于该流体输送管F的管内流体的有毒物质含量的信息，该管内流体浊度信息为关于该流体输送管F的管内流体的水质浊度的信息，该管内流体酸碱度信息为关于该流体输送管F的管内流体的酸碱度(pH值)的信息，该管内流体塑料微粒含量信息为关于该流体输送管F的管内流体中的塑料微粒含量的信息，该管内流体流量信息为关于该流体输送管F的管内流体的流量信息。对应于不同的该管路监测信息I，所使用的该传感器 43的种类也有所不同，这些该传感器43均为自该电池容置箱体3通过该分水栓2而伸入该流体输送管F中直接进行感测，以得到准确的该管路监测信息I。

如图1至图3所示，依据本发明的一实施例的鞍带式监测栓阀装置100，该分水栓2还包括电动阀体驱动器25，耦接于该电池41及该控制电路模块42，该控制电路模块42具有信号接收单元422，该信号接收单元422为经配置而以通过该电池容置箱体3的该地面暴露部 32而减少受到地面屏蔽的方式接收来自该地面G之上的阀体操控信号，该控制电路模块42 根据该阀体操控信号控制该电动阀体驱动器25，而通过该电动阀体驱动器25驱动该分水栓体21中的该阀体24，以改变该阀体24的分水调节位置。

具体而言，由于本发明的鞍带式监测栓阀装置100能够使用大容量且长效的该电池41并且包含该电池41在内的该管路监测组件4均整合至该分水栓2，因此在信息感测及信号传输之外，尚有足够的电力能够就近以电动方式进行该阀体24的调节。

如图4所示，依据本发明的一实施例的鞍带式监测栓阀装置100，该电池41为充电电池，该控制电路模块42具有无线充电单元423，该无线充电单元423为经配置而以通过该电池容置箱体3的该地面暴露部32而减少受到地面屏蔽的方式电感耦合于该地面G之上的无线充电装置6，以对该充电电池进行充电。

如图3及图5所示，依据本发明的一实施例的鞍带式监测栓阀装置100，该管路监测信息I包含管路泄漏点信息，至少一个该传感器43还包括管路泄漏点检测器，该管路泄漏点检测器为通过以检测信号接收单元431接收另一鞍带式监测栓阀装置100’的检测信号发送单元432所发送通过该流体输送管的泄漏检测信号，而感测取得该管路泄漏点信息。具体而言，通过该鞍带式监测栓阀装置100的大量设置，除了能够各自进行局部区域的监测以判断该流体输送管F是否发生泄漏之外，还能够通过超音波检测等各种方式而进一步精确地检测出相邻二个该鞍带式监测栓阀装置100、100’之间的整个管路区段中的泄漏点F2的具体位置。

通过上述结构，本发明的鞍带式监测栓阀装置100能够以通过该电池容置箱体3的该地面暴露部32而减少受到地面屏蔽的方式良好地进行信息的无线回传，因而无需在地面上另行设置传讯站，也无需设置延伸至地面的信号线，在设置上更为容易，且不会占据地面空间。再者，通过延伸至该地面暴露部32的该箱体延伸高度H的设计，使得该电池容置箱体3具有足够大的电池容置空间30以容纳容量更大、寿命更长的电池，能够维持鞍带式监测栓阀装置100的长期运作，无需在地面上另行设置供电设备，也无需频繁更换电池。另外，通过与鞍带分水栓的整合，鞍带式监测栓阀装置100能够在无需断管、停水的情况下安装到流体输送管F上，进一步降低施工难度，而方便于大量设置。

以上的叙述以及说明仅为本发明的较佳实施例的说明，本领域技术人员当可依据以上所界定的保护范围以及上述的说明而作其他的修改，只是这些修改仍应是为本发明的创作精神而在本发明的保护范围中。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。