本發(fā)明涉及地下排污，更具體地說，涉及一種地下排污溯源裝置。

背景技術(shù)：

1、在城市現(xiàn)代化進(jìn)程中，城區(qū)地下管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，這些管網(wǎng)承擔(dān)著城市污水排放、雨水疏導(dǎo)等重要功能，然而，當(dāng)前地下排污管理面臨著諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，

2、一方面，眾多排污單位對于自身排污去向缺乏清晰認(rèn)知，由于地下管網(wǎng)線路縱橫交錯、相互連通，污水在管網(wǎng)內(nèi)的流動路徑難以直觀判斷，排污單位往往難以追蹤自家排放的污水最終流向何處，無法有效監(jiān)控污水是否按照規(guī)定的路徑排放，是否會對特定區(qū)域的環(huán)境造成潛在威脅；

3、另一方面，排污事件發(fā)生時，責(zé)任認(rèn)定存在極大困難，錯綜復(fù)雜的管網(wǎng)使得確定污染物究竟源自哪個具體排污單位成為棘手問題，不同排污單位的污水在管網(wǎng)中匯聚混合，一旦出現(xiàn)違規(guī)排污或污染事件，很難通過傳統(tǒng)手段快速、準(zhǔn)確地界定責(zé)任主體，這不僅阻礙了對污染事件的及時處理，也影響了對違法排污行為的有效懲處；

4、而地下排污溯源是指通過一系列技術(shù)手段和方法，對地下排污系統(tǒng)中污染物的來源進(jìn)行追蹤和確定的過程，其目的在于準(zhǔn)確找出污水或污染物在地下管網(wǎng)等復(fù)雜系統(tǒng)中的起始源頭，以便采取針對性的治理措施，防止污染擴(kuò)散，保護(hù)地下水資源和生態(tài)環(huán)境，通常需要綜合運(yùn)用傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、地理信息系統(tǒng)等多種工具，例如利用水流傳感器、聲吶傳感器等獲取水流特征、水下環(huán)境等數(shù)據(jù)，結(jié)合定位模塊確定裝置位置，再通過信號發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)傳輸至外部設(shè)備進(jìn)行分析處理，從而繪制出污染物的傳播路徑，最終鎖定污染源，為環(huán)境治理和監(jiān)管提供有力依據(jù)；

5、傳統(tǒng)的排污溯源裝置在應(yīng)對如此復(fù)雜的地下管網(wǎng)環(huán)境時，暴露出明顯的缺陷，這些裝置在溝渠中運(yùn)行時，極易受到周圍環(huán)境因素的干擾，例如，當(dāng)裝置靠近溝渠底部時，可能因水流變緩而發(fā)生擱淺，導(dǎo)致其無法繼續(xù)隨水流移動，從而中斷對污水路徑的追蹤，此外，地下管網(wǎng)中存在各類上層障礙物，如管道交叉處的突出結(jié)構(gòu)、年代久遠(yuǎn)的廢棄建筑構(gòu)件等，傳統(tǒng)溯源裝置一旦被這些障礙物阻攔，便無法正常工作，嚴(yán)重影響了對排污情況的準(zhǔn)確溯源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的下料裝置無法自動調(diào)節(jié)排污溯源裝置狀態(tài)，防止其擱淺被阻攔的問題，僅僅只能實(shí)現(xiàn)對固定長度鋼筋下料的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種地下排污溯源裝置。

2、為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

3、一種地下排污溯源裝置，包括球體，所述球體的內(nèi)底部等間距設(shè)有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述球體的內(nèi)部上端設(shè)有浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底部貫穿球體，所述浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底部固定安裝有負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)，所述負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)的頂部和浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部相連通，所述球體的頂部一側(cè)設(shè)有第三電磁閥；

4、所述浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括浮倉，所述浮倉開設(shè)于球體內(nèi)頂部，所述浮倉內(nèi)頂部中間固定安裝有機(jī)箱，所述機(jī)箱的底部固定安裝有水泵，所述水泵的輸入端固定連接有抽水管，所述水泵的頂部輸出端貫穿球體固定連接有第一電磁閥，所述浮倉內(nèi)底部固定安裝有第二電磁閥，所述第二電磁閥的底部和負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)相連通，所述機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)有控制模塊、電源模塊、角位移傳感器、gps定位模塊和無線信息傳輸模塊，所述第三電磁閥和浮倉的內(nèi)部相連通。

5、可選地，所述球體的外側(cè)固定連接有支桿，所述支桿的外端固定安裝有環(huán)狀浮漂，所述環(huán)狀浮漂設(shè)置于球體的外表面中部。

6、可選地，所述環(huán)狀浮漂的底部等間距呈環(huán)狀排列固定連接有安裝座，所述安裝座的底部固定安裝有水流傳感器。

7、可選地，所述負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)包括過濾罩體，所述過濾罩體固定連接于球體的底部中間，所述過濾罩體的頂部和第二電磁閥的輸入端相連通，所述過濾罩體的底部固定安裝有安裝架體，所述安裝架體的底部固定安裝有負(fù)重板，所述負(fù)重板的底部固定連接有聲吶傳感器。

8、可選地，所述負(fù)重板的頂部固定連接有負(fù)重球，所述負(fù)重板的俯視形狀呈圓形設(shè)置。

9、可選地，所述球體的頂部固定安裝有過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)覆蓋于第一電磁閥的輸出端。

10、可選地，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括空槽，所述空槽等間距呈環(huán)狀排列開設(shè)于球體的底部外側(cè)，所述空槽的內(nèi)部一側(cè)上端固定連接有驅(qū)動組件，所述空槽的內(nèi)部外側(cè)開設(shè)有弧狀槽，所述弧狀槽的內(nèi)部滑動連接有遮擋弧板，所述遮擋弧板的內(nèi)側(cè)固定安裝有調(diào)節(jié)組件。

11、可選地，所述驅(qū)動組件包括第一電機(jī)和弧狀齒條，所述弧狀齒條固定連接于遮擋弧板的內(nèi)側(cè)，所述第一電機(jī)固定安裝于空槽內(nèi)上端一側(cè)，所述第一電機(jī)的輸出端固定連接有齒輪，所述齒輪和弧狀齒條嚙合連接。

12、可選地，所述調(diào)節(jié)組件包括導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌固定連接于遮擋弧板的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)軌的內(nèi)部滑動連接有滑板，所述導(dǎo)軌的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有絲桿，所述導(dǎo)軌的內(nèi)端固定連接有第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出端和絲桿的內(nèi)端固定連接，所述滑板的底部固定安裝有微型螺旋推進(jìn)器，所述微型螺旋推進(jìn)器為常規(guī)的遙控船推進(jìn)器。

13、可選地，所述滑板的端部貫穿弧狀遮擋板，所述弧狀遮擋板和滑板相互滑動連接，所述滑板的截面形狀和導(dǎo)軌的內(nèi)部腔道整體截面形狀均設(shè)置為凸字形。

14、本發(fā)明提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下有益效果：

15、上述方案中，通過本裝置通過設(shè)置驅(qū)動機(jī)構(gòu)，可在使用期間啟動第一電機(jī)，電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動，與弧狀齒條嚙合，推動遮擋弧板在空槽內(nèi)弧狀槽滑動，實(shí)現(xiàn)空槽的靈活遮擋與露出，使用時，球體于地下排水道漂浮，負(fù)重傳感器內(nèi)負(fù)重板與球體提供重力，使重心穩(wěn)于底部，確保球體穩(wěn)定，若球體傾斜，角位移傳感器輔助檢測，隨即啟動第一電機(jī)打開空槽并帶動調(diào)節(jié)組件，之后，第二電機(jī)驅(qū)動絲桿在導(dǎo)軌內(nèi)旋轉(zhuǎn)，絲桿帶動滑板滑動，進(jìn)而使微型螺旋推進(jìn)器從空槽伸出，這不僅能改變球體流動方向，遇到擱淺時，還能形成頂推結(jié)構(gòu)推動球體，解決擱淺問題，無需調(diào)節(jié)時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)收納于空槽，讓球體保持平滑，利于漂流溯源；

16、水流傳感器和聲吶傳感器協(xié)同工作，可在使用期間精準(zhǔn)監(jiān)測球體在地下排水道內(nèi)的狀態(tài)，當(dāng)球體靠近岸邊，水流傳感器感知水流流速、流向變化，如因岸壁阻擋流速降低，便將信息傳遞給控制模塊，在靠近溝渠底部可能擱淺時，同樣因流速降低反饋信息，聲吶傳感器則向四周發(fā)射超聲波，通過反射波判斷情況，若靠近溝渠底部，下方反射波距離減小、信號增強(qiáng)；有障礙物阻攔，上方反射波特征改變，同時，聲吶還能輔助檢測球體在水體中的高度，為后續(xù)調(diào)節(jié)提供依據(jù)；

17、本裝置在漂流期間，可基于傳感器反饋，調(diào)節(jié)浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，具體的浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可靈活調(diào)控球體在水體中的漂浮深度，需下沉?xí)r，控制模塊開啟第一電磁閥和第二電磁閥，水經(jīng)底部過濾罩體過濾后，通過第二電磁閥流入浮倉，多余空氣由第一電磁閥排出，球體因浮倉充水增重而下移，需上浮時，啟動水泵抽取浮倉內(nèi)水液，關(guān)閉第二電磁閥，開啟第一電磁閥排水，同時開啟第三電磁閥吸入外界空氣至浮倉，增加浮力使球體上浮，該機(jī)構(gòu)有效提升裝置使用的便捷性、靈活性與適配性，避免球體被阻攔或擱淺。

技術(shù)特征：

1.一種地下排污溯源裝置，包括球體，其特征在于，所述球體的內(nèi)底部等間距設(shè)有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述球體的內(nèi)部上端設(shè)有浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底部貫穿球體，所述浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底部固定安裝有負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)，所述負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)的頂部和浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部相連通，所述球體的頂部一側(cè)設(shè)有第三電磁閥；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述球體的外側(cè)固定連接有支桿，所述支桿的外端固定安裝有環(huán)狀浮漂，所述環(huán)狀浮漂設(shè)置于球體的外表面中部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述環(huán)狀浮漂的底部等間距呈環(huán)狀排列固定連接有安裝座，所述安裝座的底部固定安裝有水流傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述負(fù)重傳感機(jī)構(gòu)包括過濾罩體，所述過濾罩體固定連接于球體的底部中間，所述過濾罩體的頂部和第二電磁閥的輸入端相連通，所述過濾罩體的底部固定安裝有安裝架體，所述安裝架體的底部固定安裝有負(fù)重板，所述負(fù)重板的底部固定連接有聲吶傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述負(fù)重板的頂部固定連接有負(fù)重球，所述負(fù)重板的俯視形狀呈圓形設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述球體的頂部固定安裝有過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)覆蓋于第一電磁閥的輸出端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括空槽，所述空槽等間距呈環(huán)狀排列開設(shè)于球體的底部外側(cè)，所述空槽的內(nèi)部一側(cè)上端固定連接有驅(qū)動組件，所述空槽的內(nèi)部外側(cè)開設(shè)有弧狀槽，所述弧狀槽的內(nèi)部滑動連接有遮擋弧板，所述遮擋弧板的內(nèi)側(cè)固定安裝有調(diào)節(jié)組件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述驅(qū)動組件包括第一電機(jī)和弧狀齒條，所述弧狀齒條固定連接于遮擋弧板的內(nèi)側(cè)，所述第一電機(jī)固定安裝于空槽內(nèi)上端一側(cè)，所述第一電機(jī)的輸出端固定連接有齒輪，所述齒輪和弧狀齒條嚙合連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)組件包括導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌固定連接于遮擋弧板的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)軌的內(nèi)部滑動連接有滑板，所述導(dǎo)軌的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有絲桿，所述導(dǎo)軌的內(nèi)端固定連接有第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出端和絲桿的內(nèi)端固定連接，所述滑板的底部固定安裝有微型螺旋推進(jìn)器，所述微型螺旋推進(jìn)器為常規(guī)的遙控船推進(jìn)器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的地下排污溯源裝置，其特征在于，所述滑板的端部貫穿弧狀遮擋板，所述弧狀遮擋板和滑板相互滑動連接，所述滑板的截面形狀和導(dǎo)軌的內(nèi)部腔道整體截面形狀均設(shè)置為凸字形。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種地下排污溯源裝置，屬于地下排污技術(shù)領(lǐng)域。包括球體，所述球體的內(nèi)底部等間距設(shè)有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述球體的內(nèi)部上端設(shè)有浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底部貫穿球體。本發(fā)明通過啟動第一電機(jī)，使其帶動齒輪與弧狀齒條嚙合，促使遮擋弧板在空槽弧狀槽滑動，靈活控制空槽開合，球體在地下排水道漂浮，負(fù)重傳感器使球體重心穩(wěn)于底部以保持穩(wěn)定，若球體傾斜，角位移傳感器輔助檢測，啟動第一電機(jī)打開空槽并帶動調(diào)節(jié)組件，接著第二電機(jī)驅(qū)動絲桿，使滑板帶動微型螺旋推進(jìn)器從空槽伸出，可改變球體流向，擱淺時還能頂推球體，無需調(diào)節(jié)時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)收納于空槽，讓球體表面平滑，便于其在地下排水道漂流溯源。

技術(shù)研發(fā)人員：陳淑峰,董志英,劉桂中,孫長虹,壽麗娜,張智才
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京市生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15