時間: 分類:科學(xué)技術(shù)論文 次數(shù):
摘要:本設(shè)計從當(dāng)下暴雨天地下車庫易被雨水淹沒而引起安全隱患與財產(chǎn)損失的實際問題出發(fā),調(diào)查了目前國內(nèi)外地下車庫阻排水的研究現(xiàn)狀,研發(fā)了一款智能化的地下車庫阻排水系統(tǒng)。該系統(tǒng)將門板開合的蝸輪蝸桿驅(qū)動、門墻的密封貼合、太陽能發(fā)電、引水入坑、水位流量監(jiān)控、水泵抽水等眾多技術(shù)于一體,以ARDUINO為核心控制系統(tǒng),輔以必要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使得地下車庫的阻排水實現(xiàn)了完全的智能化,從而有效解決了暴雨天地下車庫被淹沒的問題。
關(guān)鍵詞:地下車庫;阻水排水;智能;結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1車庫的地上阻水
由于車庫的地上阻水部分應(yīng)能夠最大程度地阻斷強降雨天氣時雨水進入車庫,同時又能夠使車庫門盡可能的承受較小的雨水沖擊力,因此車庫的地上阻水部分是設(shè)在進入地下車庫的平地和斜坡的交界處。為了實現(xiàn)車庫的阻水,我們采用翻轉(zhuǎn)閘門的形式來阻隔雨水進入。閘門從緊密閉合車庫位置,可以繞門軸向上翻轉(zhuǎn)225°角到達極限位置【1】。
該位置為車庫正常開啟的狀態(tài),當(dāng)遇到強降雨天氣時,車庫門由該位置變化至緊密貼合車庫兩壁緊急關(guān)閉狀態(tài),從而有效阻斷雨水進入車庫。翻轉(zhuǎn)閘門的機械結(jié)構(gòu)采用蝸輪蝸桿機構(gòu),具體設(shè)計如下:首先我們將門軸一體化,確保軸轉(zhuǎn)動的同時閘門也隨之翻轉(zhuǎn),門軸的長度要大于閘門的寬度;其次將門軸多出部分與蝸輪的輸出端固定(門軸的左右兩端各有一個蝸桿與之固定),確保蝸輪輸出端與門軸在旋轉(zhuǎn)方向上沒有相對運動,為了減小受力,我們采用左右兩個蝸輪蝸桿機構(gòu)同時工作的方式;最后將蝸桿與電機相連,電機帶動蝸桿旋轉(zhuǎn),蝸桿帶動蝸輪,蝸輪使門軸旋轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)閘門的翻轉(zhuǎn)。閘門內(nèi)側(cè)裝有太陽能板,用于晴天時閘門在開啟狀態(tài)下為車庫系統(tǒng)儲存電能,同時為了更好地實現(xiàn)阻水效果,閘門內(nèi)側(cè)的四周設(shè)置封條,在水壓的作用下是阻水部分密封性更好。
1.2車庫的引水
在強降雨天氣下,盡管車庫閘門關(guān)閉阻斷大量雨水進入,但可能仍有少量雨水進入,同時在一些小降雨天氣或一些特殊情況下導(dǎo)致車庫持續(xù)進入少量雨水時,為了不讓其肆意漫流,提高雨水的收集效率,我們在進入車庫的斜坡處設(shè)置攔水槽【2】,使進入斜坡的雨水通過與攔水槽相連的管道匯集到集水坑處,防止車庫內(nèi)有積水產(chǎn)生。
1.3車庫的排水
車庫的排水系統(tǒng)由水位傳感器和抽水泵組成。當(dāng)雨水匯集到集水坑時,我們在集水坑處設(shè)置水位傳感器,水位傳感器設(shè)有兩個水位預(yù)設(shè)值。一個為抽水預(yù)設(shè)水位值,當(dāng)集水坑的水位大于該預(yù)設(shè)值,抽水泵開始工作,向外排水。另一個為預(yù)警預(yù)設(shè)水位,該預(yù)設(shè)值大于抽水預(yù)設(shè)水位值,當(dāng)集水坑的水位大于預(yù)警水位時,此時排水泵因為水位大于抽水預(yù)設(shè)值已經(jīng)工作,而集水坑中的水位還在不斷上升,到達了預(yù)警值,因此判斷雨量已經(jīng)大于抽水泵的排水能力,需要關(guān)閉車庫閘門,否則將會發(fā)生泡車。所以當(dāng)集水坑的水位大于預(yù)警水位時,給閘門一個關(guān)門信號【3】。
控制系統(tǒng)設(shè)計
1、閘門關(guān)閉控制系統(tǒng)設(shè)計:
要實現(xiàn)智能化,需要自動檢測外界環(huán)境來判斷是否需要關(guān)閉閘門。由于本設(shè)計主要為了防止車庫內(nèi)車輛泡水報廢而造成巨大損失,因此我們將檢測標(biāo)準(zhǔn)定于車庫內(nèi),通過集水坑中的水位高低來判斷是否關(guān)閉閘門。
我們將集水坑處的水位傳感器與Arduino板相連,設(shè)置好其高度值,當(dāng)水位高于我們預(yù)設(shè)值時,水位傳感器給Arduino一個輸入信號,Arduino通過已編好的程序控制電機驅(qū)動器使電機轉(zhuǎn)動,再通過蝸輪蝸桿機構(gòu)實現(xiàn)閘門的關(guān)閉。同時,在某些特殊情況下,導(dǎo)致閘門自動關(guān)閉系統(tǒng)失靈,為了提高安全性和可靠性,我們設(shè)置了手動控制,在關(guān)閉閘門的控制系統(tǒng)中加入了wifi模塊【4】,管理員在手機上就能關(guān)閉閘門。
2、排水系統(tǒng)的設(shè)計:
將水位傳感器與抽水泵相連,水位一旦超過我們預(yù)設(shè)的水位,傳感器就輸出一個信號,將抽水泵的電源接通,進行排水。
結(jié)語
通過這次的地下車庫智能阻水排水的設(shè)計,我認識到將傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)與現(xiàn)在的智能化技術(shù)結(jié)合起來,大大解放了勞動力。同時,這次的設(shè)計有很多需要考慮的因素,例如車庫閘門的滲水問題,水位計的放置,引水問題等,我學(xué)習(xí)到考慮問題要全面,盡可能的使方案沒有缺陷,在做的時候發(fā)現(xiàn)問題,并加以改進,通過這樣反復(fù)的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,才能將設(shè)計做到最好。
參考文獻:
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排水方向論文范文:如何做好給水排水工程管理工作
下面文章主要針對給水排水工程管理工作加以研究,如今給水排水工程直接影響我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,給人們的生產(chǎn)生活也帶來了一定的影響,為此文章重點介紹了給水排水工程規(guī)劃設(shè)計,并且提出了要重視給水排水工程質(zhì)量,這對于強化給水排水工程管理也是非常重要的。
關(guān)鍵詞:給水排水工程,管理工作,質(zhì)量
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