一种智能上水设备及其上水方法与流程

【技术领域】

本发明涉及上水设备的技术领域，尤其是涉及一种智能上水设备及其上水方法。

背景技术：

我国铁路建设发展迅速，客车中途停靠上水站的时间越来越短，这给工作人员增加了上水工作的压力。

目前，现有的上水方式，一是采用不带卷管机构的上水设备，二是带卷管机构的上水设备。采用前者，上水时需要由人工牵拉水管将水管与客车注水口对接，再返回地面水箱开阀门上水，拔管时需要再返回地面水箱关阀门在去拔客车注水口上的水管，该操作方式人工的工作量大、效率低，且若未关地面水箱阀门去拔水管会对周边人员和车站基础设施造成安全隐患；采用后者上水时，需要由人工把水管从设备牵拉出来与客车注水口对接，在通过遥控器控制上水，拔管时，需通过遥控器控制关水在拔管，最后通过遥控器控制卷管机构收管，在该操作方式中，当距离太长时，则无法遥控、位置不对无法遥控或影响到附近设备，亦增加了人员的工作量，同时提高了设备故障率。

为此，现有技术有待改进和发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能上水设备及其上水方法，用于解决现有客车或列车上水工作量大、效率低问题以及用于解决现有带卷管机构上水设备故障率高的问题。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种智能上水设备，包括：机柜，设置于机柜上的控制器，设置于机柜上用于接入水源的进水管道，通过第一管道与进水管道连接用于与客车注水口对接的自闭式接头，设置于机柜内、与控制器电连接用于收纳第一管道的卷管机构，以及设置于机柜上、与控制器电连接用于检测自闭式接头是否存在的接头检测模块；

所述机柜上设置有用于限位上水接头的第一限位孔，所述进水管道上设置有与控制器电连接的第一电磁阀和水流量传感器；当所述自闭式接头与客车注水口对接，接头检测模块未检测到自闭式接头时，控制器控制第一电磁阀打开，实现给客车上水。

较优地，所述智能上水设备还包括设置于机柜底部与第一管道连接的回水管道，所述回水管道上设置有与控制器电连接的第二电磁阀，所述回水管道位于卷管机构下部。

较优地，所述自闭式接头上设置有射频芯片，所述接头检测模块为用于识别射频芯片所发射信号的射频识别模块，所述第一限位孔位于控制器的一侧。

较优地，所述自闭式接头包括：用于与客车注水口对接的第一管体，一端与第一管体连接、另一端与第一管道连接的第二管体，一侧为开口的阀芯，安装于阀芯远离开口一端的压帽，固定于压帽上的弹性件；所述第一管体的直径小于第二管体的直径，所述弹性件、压帽均位于第二管体内，所述阀芯位于第一管道内，所述阀芯的侧壁上设置有若干通孔。

较优地，所述卷管机构包括：卷盘，以及用于驱动卷管旋转的驱动电机；所述电机设置于卷盘的一侧，所述卷盘上设置有用于容纳第一管道的螺旋槽，所述第一管道在靠近进水管道的一端固定于螺旋槽的底部。

较优地，所述水流量传感器位于第一管道与的第一电磁阀之间。

较优地，所述控制器上分别设置有用于指示驱动电机是否驱动的第一指示灯，用于指示射频读写模块是否读取射频芯片所发射的信号的第二指示灯，用于指示智能上水设备是否接入电源的第三指示灯，用于指示第一电磁阀是否打开的第四指示灯，用于指示第二电磁阀是否打开的第五指示灯，以及用于指示水流量传感器工作状态的第六指示灯。

较优地，所述第一限位孔的侧壁上设置有至少一个第一滚轮。

另一方面，本发明还提供了一种智能上水设备的上水方法，包括步骤：

将自闭式接头与客车注水口对接；

接头检测模块未检测到自闭式接头时，控制器控制第一电磁阀打开，实现给客车上水，同时，控制器控制水流量传感器实时检测第一管道上的水流动；

当水流量传感器未检测到第一管道内的水流动，水流量传感器反馈一电信号给控制器；

控制器控制卷管机构将第一管道卷起，同时，控制器控制第一电磁阀闭合；

当自闭式接头限位于第一限位孔上，接头检测模块检测到自闭式接头向控制器发送一电信号，控制器控制卷管机构停止卷管。

较优地，智能上水设备的上水方法，在所述水流量传感器反馈一电信号给控制器的步骤之后，还包括：

控制器控制第二电磁阀打开，实现对第一管道内的余水从回水管道排出。

本发明的有益效果在于：相较于现有技术，本发明采用自闭式接头，自闭式接头具有与客车注水口对接导通，未与任何管道对接时即内部通道处于闭合状态，并且，本发明采用第一限位孔限位自闭式接头，采用接头检测模块检测自闭式接头的存在，这样，当自闭式接头与客车注水口对接时，注水口与自闭式接头内的通道导通，即自闭式接头未在第一限位孔上，接头检测模块即未检测到自闭式接头的存在，则控制器控制第一电磁阀打开，进水管道上的水经第一管道、自闭式接头进入客车，实现上水功能。当客车上水完成后，断开自闭式接头与客车注水口的对接，水不会从自闭式接头流出，节约水资源，且在此时，水流量传感器反馈给控制器第一管道的水未流动的信号，控制器控制卷管机构将第一管道卷起以及控制第一电磁阀闭合，并当自闭式接头限位于第一限位孔上时，接头检测模块检测到自闭式接头的存在则向控制器发送电信号，控制器则控制卷管机构停止卷管，实现自动收纳第一管道，实现智能化操作，可有效减少上水人员的工作量，并提高给客车上水的效率，保障了上水人员的安全，解决了现有技术的问题。

【附图说明】

图1为本发明实施例智能上水设备的立体图。

图2为本发明实施例智能上水设备另一视角的立体图。

图3为本发明实施例智能上水设备的俯视图。

图4为图3中智能上水设备沿a-a方向的剖视图。

图5为本发明实施例智能上水设备的内部示意图。

图6为图3中智能上水设备中自闭式接头沿a-a方向上的剖视图。

图7为智能上水设备的上水方法流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参照附图1－5，本发明实施例中的一种智能上水设备。

该智能上水设备包括：机柜10，设置于机柜10上的控制器20，设置于机柜10上用于接入水源的进水管道53，通过第一管道50与进水管道53连接用于与客车注水口对接的自闭式接头70，设置于机柜10内、与控制器20电连接用于收纳第一管道50的卷管机构，以及设置于机柜10上、与控制器20电连接用于检测自闭式接头70是否存在的接头检测模块27。

机柜10上设置有用于限位上水接头的第一限位孔12，进水管道53上设置有与控制器20电连接的第一电磁阀55和水流量传感器54，水流量传感器54位于第一管道50与的第一电磁阀55之间。

其中，自闭式接头70，具有与客车注水口对接时导通，未与任何管道对接时即内部通道处于闭合状态。且本发明采用第一限位孔12限位自闭式接头70，采用接头检测模块27检测自闭式接头70是否存在。这样，进水管道53接上水源时，当自闭式接头70与客车注水口对接时，进水管道53通过自闭式接头70与注水口导通，自闭式接头70未限位在第一限位孔12上，接头检测模块27即给控制器20反馈为检测到自闭式接头70存在的信号，控制器20则控制第一电磁阀55打开，实现给客车上水。

当客车上水完成后，手动断开自闭式接头70与客车注水口的对接，在自闭式接头70自身特性下，水不会从自闭式接头70流出，从而起到节约水资源的作用。且在此时，水流量传感器54反馈给控制器20第一管道50的水未流动的信号，控制器20控制卷管机构工作将第一管道50卷起，通知控制器20控制第一电磁阀55闭合，并当自闭式接头70在第一管道50的带动下限位于第一限位孔12时，接头检测模块27检测到自闭式接头70的存在则向控制器20发送电信号，控制器20则控制卷管机构停止卷管，实现自动收纳第一管道50，实现智能自动化操作，可有效减少上水人员的工作量，并提高给客车上水的效率，也保障了上水人员的安全，有效防止未关地面水箱阀门去拔水管会对周边人员和车站基础设施造成安全隐患的问题发生，解决了现有技术的问题

具体的，在一实施例中，智能上水设备还包括设置于机柜10底部与第一管道50连接的回水管道51，回水管道51位于卷管机构下部。此设置回水管道51，使得回水管道51处于低水平面上，便于回水。并且，回水管道51上设置有与控制器20电连接的第二电磁阀，防止因回水管道51位于低位而造成进入第一管道50内的水均从回水管道51流出，影响给客车上水。这样，当控制器20收到接头检测模块27反馈自闭式接头70存在的电信号，控制第二电磁阀打开，让第一管道50内的余水从回流管道排出，防止冬天余水结冰，影响智能上水设备的使用。

具体的，机柜底部还设置有一支撑架11，用于将机柜10与放置面之间形成空间，便于回水管道51与进水管道53外接。

在一实施例中，自闭式接头70上设置有射频芯片75，接头检测模块27为射频识别模块，第一限位孔12位于控制器20的一侧。其中，射频芯片75可为ic卡芯片、id卡芯片等，对应的，接头检测模块27配合射频芯片75的类型而配置，在此不作限定。这样，当接头检测模块27识别到射频芯片75发出的射频信号则反馈一信号给控制器20，控制器20则可控制卷管机构、第一电磁阀55和第二电磁阀工作，实现智能上水设备的自动化。

在一实施例中，请参照附图6，自闭式接头70包括：用于与客车注水口对接的第一管体71，一端与第一管体71连接、另一端与第一管道50连接的第二管体72，一侧为开口的阀芯73，安装于阀芯73远离开口一端的压帽77，固定于压帽77上的弹性件78。第一管体71的直径小于第二管体72的直径，弹性件78、压帽77均位于第二管体72内，阀芯73位于第一管道50内，阀芯73的侧壁上设置有若干通孔74。

具体的，弹性件为压簧；第一管体71上设置有与客车注水口对接上水管79，射频芯片75位于第一管体71与上水管79之间，实现防水，以及防止射频芯片75设置在自闭式接头70外侧容易损坏的问题，如图5所示。

当自闭式接头70接入客车注水口时，客车注水口挤压着阀芯73，阀芯73在弹性件78的作用下，向后移动，使得通孔74位于第二管体72内，因第一管体71的直径小于第二管体72的直径，使得第二管体72与阀芯73之间存在间隙，当第一电磁阀55打开时，第二管体72的水从通孔74进入第一管体71，即实现出水；当断开自闭式接头70与客车注水口的对接，在弹簧的作用下，阀芯73复位，通孔74位于第一管体71上，压帽77压紧于第一管体71与第二管体72之间的阶梯处，阻挡第一管体71与第二管体72内部通道的导通，实现自闭式接头70闭合。进而，实现自闭式接头70，具有与客车注水口对接时导通，未与任何管道对接时即内部通道处于闭合的功能。

其中，最优的，压帽77与阀芯73之间还设置有密封圈76，防止自闭式接头70漏水。

在一实施例中，卷管机构包括：卷盘61，以及用于驱动卷管旋转的驱动电机62。电机设置于卷盘61的一侧，卷盘61上设置有用于容纳第一管道50的螺旋槽63，第一管道50在靠近进水管道53的一端固定于螺旋槽63的底部。这样，当卷管机构收纳第一管道50时，可实现由下至上卷管，并且，此方式，在智能上水设备完成客车上水后，第一管道50内的余水会往低处流动，并配合位于底部的回水管道51，实现自动回水作用。

在一实施例中，控制器20上设置有第一指示灯21、第二指示灯22、第三指示灯23、第四指示灯24、第五指示灯25、第六指示灯26。通过第一指示灯21指示驱动电机62是否驱动，通过第二指示灯22指示射频读写模块是否读取射频芯片75所发射的信号，通过第三指示灯23指示智能上水设备是否接入电源，通过第四指示灯24指示第一电磁阀55是否打开，通过第五指示灯25指示第二电磁阀是否打开，通过第六指示灯26指示水流量传感器54工作状态，便于上水工作者了解智能上水设备的工作状态，便于使用。

在一实施例中，第一限位孔12的侧壁上设置有至少一个第一滚轮13。当卷管机构收卷第一管道50时，在第一滚轮13的作用下，可减少第一管道50与机柜10之间的摩擦，便于卷管。具体的，在本实施例中，第一滚轮13有四个，四个第一滚轮13环绕设置。

为了卷管机构可更加顺利的收纳第一管道50，机柜10内设置有限位支架14，限位支架14位于第一限位孔12与卷盘61之间，限位支架14上设置有用于限位第一管道50的第二限位孔15，第二限位孔15的侧壁上设置有若干第二滚轮(图中未出示)。

另外，请参照附图7，本发明还提供了一种智能上水设备的上水方法，包括如下步骤：

s1，将自闭式接头70与客车注水口对接。即手动将自闭式接头70牵引至与客车注水口对接，实现第一管道50与客车注水口导通。

s2，接头检测模块27未检测到自闭式接头70时，控制器20控制第一电磁阀55打开，实现给客车上水，同时，控制器20控制水流量传感器54实时检测第一管道50上的水流动，由此实现给客车上水。

s3，当水流量传感器54未检测到第一管道50内的水流动，水流量传感器54反馈一电信号给控制器20；即客车水箱水满或手动将自闭式接头70与客车注水口断开对接，水处于不流动状态。

s4，控制器20控制卷管机构将第一管道50卷起，让自闭式接头70限位于第一限位孔12上，同时，控制器20控制第一电磁阀55闭合，可防止水继续进入第一管道50，

s5，当自闭式接头70限位于第一限位孔12上，接头检测模块27检测到自闭式接头70向控制器20发送一电信号，控制器20控制卷管机构停止卷管，实现自动收纳第一管道50，实现智能化操作，可有效减少上水人员的工作量，并提高给客车上水的效率，保障了上水人员的安全，解决了现有技术的问题。

在一实施例中，为配合回水管道51实现余水回收，智能上水设备的上水方法，在水流量传感器54反馈一电信号给控制器20的步骤之后，还包括：控制器20控制第二电磁阀打开，实现对第一管道50内的余水从回水管道51排出，防止冬天余水结冰，影响智能上水设备的使用。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

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