一种可在线监测预警的混凝土预制管道

技术领域

本发明涉及混凝土管道领域，更具体地说，涉及一种可在线监测预警的混凝土预制管道。

背景技术

混凝土管，是利用混凝土或钢筋混凝土制作的管子，用于输送水、油、气等流体。混凝土管分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管和预应力混凝土管四类。按混凝土管内径的不同，可分为小直径管(内径400毫米以下)、中直径管(400～1400毫米)和大直径管(1400毫米以上)。按管子承受水压能力的不同，可分为低压管和压力管，压力管的工作压力一般有0.4、0.6、0.8、1.0、1.2兆帕等。混凝土管与钢管比较，按管子接头型式的不同，又可分为平口式管、承插式管和企口式管。其接口形式有水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、水泥砂浆承插和橡胶圈承插等。

在运输带有较多泥沙等杂质的水的过程中，泥沙容易在管道内沉积，造成混凝土管道堵塞，现有技术中，往往在管道堵塞后，需要人工排查，确定堵塞点，然后进行通堵维修，一方面，在堵塞后才能发现，难以在堵塞前进行预警，导致通堵以及维修的难度变大，另一方面，在堵塞后的人工排查，工作量较大，导致整个维修的工作量较大，效率却较低，还容易造成通堵不及时的情况。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可在线监测预警的混凝土预制管道，通过磁吸板预警串的设置，当停止通入水时，在没有泥沙或者很少的泥沙沉积的情况下，由于重力，预警串自然下垂，使自压球被磁吸板吸附并形变压缩，使压力传感器发生明显的数据变化，在泥沙沉积较多时，自压球难以靠近磁吸板，此时其受到的吸附力较小，此时压力传感器无数据变化或者数据变化很小，根据云端接收到压力传感器上数据的变化情况，能够有效预警可能存在的堵塞情况，相较于现有技术在堵塞后的维修，有效降低通堵维修难度以及工作量，另外可根据数据异常的压力传感器的位置，能够快速判断堵塞点或者可能堵塞的位置，大幅度减少排查堵塞点的工作量。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种可在线监测预警的混凝土预制管道，包括管体，所述管体一端一体浇筑有外包卡环，所述管体另一端设置有内延卡环，一个所述管体上的内延卡环与另一个管体上的外包卡环相互匹配，所述管体底部固定镶嵌有磁吸板，所述管体内顶端固定连接有预警串，所述预警串包括固定连接在管体内顶端的磁动绳以及固定连接在磁动绳下端的自压球，所述管体内顶端固定连接有限位半环，所述磁动绳与限位半环系接，所述自压球包括两个边定片以及固定连接在两个边定片之间的外浮囊，上方的所述外浮囊与磁动绳固定连接，下方的所述边定片上端安装有压力传感器，压力传感器与云端信号连接，上方的所述边定片下端固定连接有多个内延杆，多个所述内延杆下端固定连接有磁压板。

进一步的，当所述磁动绳与限位半环之间解开时，所述自压球位于磁吸板正上方，且自压球受到磁吸板的吸附力与管体内底端挤压接触。

进一步的，所述管体外边缘截面为六边形，管体内边缘截面为圆形，所述管体其中一个外端涂覆有标记层，所述标记层与磁吸板相互对应。

进一步的，所述管体内部浇筑有多个横向分布的钢筋条以及多个径向分布的钢筋环，且钢筋条与钢筋环相互固定，所述磁吸板位于钢筋环内侧。

进一步的，沿着所述管体的走向，磁吸板的长度不小于管体内径。

进一步的，所述外浮囊内部饱和填充有空气，所述外浮囊为弹性密封材料制成，且外浮囊表面涂覆有LINE-X涂料涂层。

进一步的，所述内延杆为轻质材料制成，所述磁压板为金属铁制成，且磁压板位于外浮囊中心点上方。

进一步的，所述磁动绳包括两个定连绳、固定连接在两个定连绳中部的多个外护绳以及纵向连接在多个外护绳两端之间的动连绳，且外护绳与定连绳、外护绳与动连绳的连接点相互重合。

进一步的，所述定连绳以及外护绳均为柔性材料制成，所述动连绳为弹性结构，且外护绳处于松弛状态，所述动连绳原长小于外护绳伸展后的长度。

进一步的，多个多个所述外护绳中部固定连接有限位环，所述限位环为硬质定型结构。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过磁吸板预警串的设置，当停止通入水时，在没有泥沙或者很少的泥沙沉积的情况下，由于重力，预警串自然下垂，使自压球被磁吸板吸附并形变压缩，使压力传感器发生明显的数据变化，在泥沙沉积较多时，自压球难以靠近磁吸板，此时其受到的吸附力较小，此时压力传感器无数据变化或者数据变化很小，根据云端接收到压力传感器上数据的变化情况，能够有效预警可能存在的堵塞情况，相较于现有技术在堵塞后的维修，有效降低通堵维修难度以及工作量，另外可根据数据异常的压力传感器的位置，能够快速判断堵塞点或者可能堵塞的位置，大幅度减少排查堵塞点的工作量。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为本发明在未施工前截面的结构示意图；

图3为本发明的施工时截面的结构示意图；

图4为本发明的自压球截面的结构示意图；

图5为本发明的当受到较大的磁吸力后自压球截面的结构示意图；

图6为本发明的磁动绳中部部分的结构示意图；

图7为本发明的自压球受到磁吸力时磁动绳的变化过程结构示意图；

图8为本发明的在通水状态下截面的结构示意图；

图9为本发明存在泥沙沉积时未通水状态下的截面结构示意图；

图10为本发明在施工时多个管道相连时的结构示意图。

图中标号说明：

1管体、11内延卡环、12外包卡环、2磁吸板、3磁动绳、31定连绳、32动连绳、33外护绳、4自压球、41外浮囊、42边定片、5限位环、6压力传感器、7磁压板、8内延杆、9限位半环。

具体实施方式

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种可在线监测预警的混凝土预制管道，包括管体1，管体1一端一体浇筑有外包卡环12，管体1另一端设置有内延卡环11，如图10，一个管体1上的内延卡环11与另一个管体1上的外包卡环12相互匹配，管体1内部浇筑有多个横向分布的钢筋条以及多个径向分布的钢筋环，且钢筋条与钢筋环相互固定，磁吸板2位于钢筋环内侧，有效保证管体1整体的强度，使其在使用过程中不易碎裂。

管体1外边缘截面为六边形，使在施工时，管体1在放置时位置可控，不易发生左右偏移，管体1内边缘截面为圆形，管体1其中一个外端涂覆有标记层，标记层与磁吸板2相互对应，有效保证在施工时，将嵌设有磁吸板2的端面朝向下方，沿着管体1的走向，磁吸板2的长度不小于管体1内径，使磁吸板2横向跨度相对较大，对自压球4的吸附效果较好，在没有泥沙沉积，并且未通水时，不易出现磁吸板2难以吸附自压球4的情况发生。

请参阅图2，管体1底部固定镶嵌有磁吸板2，管体1内顶端固定连接有预警串，预警串包括固定连接在管体1内顶端的磁动绳3以及固定连接在磁动绳3下端的自压球4，管体1内顶端固定连接有限位半环9，磁动绳3与限位半环9系接，可以使管体1在未与其他的管体1连接安装到施工现场时，隔离预警串与磁吸板2，有效保护压力传感器6，使其不易在未安装时就长时间受压力，进而有效避免其因长时间受力而导致精度变差的情况发生。

请参阅图3，在施工前，将磁动绳3与限位半环9解开，当磁动绳3与限位半环9之间解开时，自压球4位于磁吸板2正上方，且自压球4受到磁吸板2的吸附力与管体1内底端挤压接触，即在未通入水流时，预警串自然下落，自压球4受到磁吸板2吸附力形变，使其内部的压力传感器6受力产生数据的变化，而在有杂质沉积时，自压球4与磁吸板2距离较远，受到的吸附力有效，导致没有数据变化或者数据变化小，根据压力传感器6数据的不同，可有效判断管体1内是否存在堵塞风险。

另外，预警串的原长小于管体1直径，使预警串自然下垂时，不易因过长而导致自压球4位于磁吸板2可吸附的范围之外，从而使压力传感器6处的数据对管体1内是否存在堵塞情况的反应更加准确。

请参阅图4，自压球4包括两个边定片42以及固定连接在两个边定片42之间的外浮囊41，上方的外浮囊41与磁动绳3固定连接，下方的边定片42上端安装有压力传感器6，压力传感器6与云端信号连接，上方的边定片42下端固定连接有多个内延杆8，多个内延杆8下端固定连接有磁压板7，内延杆8为轻质材料制成，使其不易造成自压球4整体重力过大，有效保证在通水时，自压球4能够浮在水面上，使其内的压力传感器6不易长时间受力，磁压板7为金属铁制成，请参阅图5，自压球4靠近磁吸板2时，磁吸板2能够吸附磁压板7靠近并挤压压力传感器6，一方面使压力传感器6发生数据的变化，另一方面使外浮囊41形变，且磁压板7位于外浮囊41中心点上方，距离过近，当存在泥沙沉积时，磁压板7与磁吸板2距离过近，同样使压力传感器6能够发生较大的数据变化，导致对堵塞预警的效果精准度较差。

外浮囊41内部饱和填充有空气，如图8，使在通水时，自压球4整体具有较大的浮力，能够浮在水面上，使其内部的压力传感器6不易一直处于受力状态，从而有效延长其使用寿命，外浮囊41为弹性密封材料制成，且外浮囊41表面涂覆有LINE-X涂料涂层，使其表面强度以及抗拉性能较好，不易因泥沙摩擦或者与管体1内壁意外摩擦而破裂。

请参阅图6-7，磁动绳3包括两个定连绳31、固定连接在两个定连绳31中部的多个外护绳33以及纵向连接在多个外护绳33两端之间的动连绳32，且外护绳33与定连绳31、外护绳33与动连绳32的连接点相互重合，定连绳31以及外护绳33均为柔性材料制成，动连绳32为弹性结构，使自压球4在受到磁吸板2吸附力时，动连绳32能够向下延伸，从而不易影响自压球4靠近管体1内底端内壁，有效保证压力传感器6能够发生正常的数据变化，且外护绳33处于松弛状态，动连绳32原长小于外护绳33伸展后的长度，外护绳33有效保护动连绳32，限制其伸长的限度，使其不易因伸长过度而损坏，并且在实际实施时，注意控制动连绳32在弹性限度内伸长后的长度足以使自压球4靠近管体1内底端，有效保证压力传感器6能够发生数据变化。

多个外护绳33中部固定连接有限位环5，限位环5为硬质定型结构，通过限位环5限制多个外护绳33的位置，使多个外护绳33在松弛时，不易发生相互缠绕的情况发生，使对动连绳32的保护作用更加明显。

通过磁吸板2以及预警串的设置，当停止通入水时，如图3，在没有泥沙或者很少的泥沙沉积的情况下，由于重力预警串自然下垂并靠近磁吸板2，此时磁吸板2吸附自压球4，使自压球4靠近管体1底部并形变压缩，使压力传感器6发生明显的数据变化，如图9，在泥沙沉积较多时，自压球4难以靠近磁吸板2，此时其受到的吸附力较小，此时压力传感器6无数据变化或者数据变化很小，根据云端接收到压力传感器6上数据的变化情况，能够有效预警可能存在的堵塞情况，相较于现有技术在堵塞后的维修，有效降低通堵维修难度以及工作量，另外，当管道发生堵塞现象后，通水时，堵塞点前后的多个压力传感器6的数据差异明显，可根据数据异常的压力传感器6的位置，能够快速判断堵塞点或者可能堵塞的位置，大幅度减少排查堵塞点的工作量。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。