【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管网清洗，具体而言，涉及一种具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置。
技术介绍
1、随着工业化进程的推进，管网系统，特别是供水管网、油气管道等，在长期使用过程中常常积累污垢、结垢或出现腐蚀，影响管网的运行效率和安全性。传统的管网清洗方法，如化学清洗或机械清洗，往往存在清洗效果不均、对管网损伤大、操作复杂、清洗过程无法实时监控等问题。因此，开发一种能够高效、精准且可实时调节的清洗设备成为当前管网维护领域的一个重要需求。
2、超声波清洗技术由于其优异的清洁效果和无损清洗特性，逐渐成为管网清洗领域的一个热门技术。超声波振动能够通过高频振动波在液体中形成空化效应，迅速分解污垢和附着物，具有深层清洗的能力。然而，传统超声波清洗设备存在一些局限性，例如无法根据管网的不同壁厚信息实时调整清洗参数，导致部分地方清洗不彻底或管网表面受到过度振动损伤。
3、因此，有必要提供具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置用以解决传统超声波清洗设备无法根据管网壁厚实时调整参数，导致清洗不彻底或过度损伤的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出了一种具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，旨在解决传统超声波清洗设备无法根据管网壁厚实时调整参数，导致清洗不彻底或过度损伤的问题。
2、一方面，本专利技术提出了一种具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，包括：
3、机体，内部设置有清洗腔；
4、进水管，设置有若干个，所述进水管固定在所述机体的内侧壁
5、进液口，开设在所述机体的顶部；
6、第一输水管，设置在所述机体外部，所述第一输水管的出水端分别与所述进液口和进水管远离管网的一端连接，所述第一输水管的进水端与外部水源连接；
7、排水管，固定在所述机体底部，所述排水管用于将清洗腔内的污水排出所述机体；
8、托架，水平固定在所述清洗腔内，所述托架还位于管网的下部以固定管网，所述托架上设置有若干个弧状条，所述管网放置在所述弧状条上；
9、伸缩杆，设置有若干个，所述伸缩杆设置在与进水管所在机体侧壁相对的机体的内侧壁上，所述伸缩杆与所述进水管一一对应；
10、超声波振动器，设置有若干个，所述超声波振动器设置在伸缩杆远离所述机体侧壁的一端，以通过所述伸缩杆伸入管网内对所述管网进行振动清洁；
11、超声波测厚计，设置有若干个，所述超声波测厚计均匀分布在所述弧状条上，所述超声波测厚计用于监测所述管网的壁厚信息；
12、控制器，设置在所述机体的外侧壁上，所述控制器分别与所述进水阀门、伸缩杆、超声波振动器和超声波测厚计连接，所述控制器用于根据所述壁厚信息控制所述伸缩杆的伸缩速度、超声波振动器的输出功率和进水管的冲水时长。
13、进一步的，所述控制器包括：
14、采集模块，被配置为采集所述壁厚信息、伸缩速度、输出功率和冲水时长，其中，所述壁厚信息包括初始壁厚信息、二次壁厚信息和三次壁厚信息；
15、初始参数确定模块，被配置为根据所述管网的初始壁厚信息确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长；
16、判断模块，被配置为根据管网初始冲水完成后的二次壁厚信息判断是否对所述管网进行再次冲洗，若判断为需要再次冲洗，根据所述二次壁厚信息确定伸缩杆的再次伸缩速度以及进水管的再次冲水时长；
17、验证模块，被配置为根据再次冲水后的三次壁厚信息验证管网是否清洁完成，若未完成，则调整超声波振动器的输出功率，对所述管网进行终极振动，并以再次冲水时长对管网冲水。
18、进一步的，所述初始参数确定模块被配置为根据所述管网的初始壁厚信息确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
19、采集管网不同位置的初始壁厚信息，构建管网的初始壁厚序列ai=（a1，a,2，a3，…，an）；其中，ai表示第i个管网，aj表示第j个初始壁厚信息，j=1,2,3，…，n；
20、计算管网壁厚均值，计算管网壁厚均值和壁厚最大值与历史管网壁厚均值和历史管网壁厚最大值的相似度，根据所述相似度确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长。
21、进一步的，所述计算管网壁厚均值和壁厚最大值与历史管网壁厚均值、历史管网壁厚最大值的相似度时，包括：
22、通过下式计算管网壁厚均值和壁厚最大值与历史管网壁厚均值、历史管网壁厚最大值的相似度：
23、；
24、上式中，s表示相似度，表示管网壁厚均值，表示历史第k管网壁厚均值，表示壁厚最大值，表示历史第k管网壁厚最大值。
25、进一步的，所述根据所述相似度确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
26、设置相似度阈值，若所述相似度大于或等于所述相似度阈值，则以相似度最大值对应的管网清洗时的伸缩杆平均伸缩速度作为初始伸缩速度；以相似度最大值对应的管网清洗时的超声波振动器的平均输出功率作为初始输出功率；以相似度最大值对应的管网清洗冲水总时长作为初始冲水时长；
27、若所述相似度小于所述相似度阈值，获取相似度最大值对应的该历史管网壁厚均值，计算该历史管网壁厚均值与当前管网壁厚均值的比值，根据比值确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长。
28、进一步的，所述根据比值确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
29、所述伸缩杆的初始伸缩速度为比值与相似度最大值对应的管网清洗时的伸缩杆平均伸缩速度的积；
30、所述超声波振动器的初始输出功率为相似度最大值对应的管网清洗时的超声波振动器的平均输出功率与所述比值的商；
31、所述进水管的初始冲水时长为相似度最大值对应的管网清洗时的所述进水管冲水总时长与所述比值的商。
32、进一步的，所述判断模块被配置为根据初始冲水完成后的二次壁厚信息判断是否对所述管网进行再次冲洗时，包括：
33、若管网的二次壁厚信息均为管网没有污垢时的标准壁厚，则判断不对所述管网进行再次冲洗；
34、否则，判断需要对所述管网进行再次冲洗。
35、进一步的，所述判断模块被配置为若判断为需要再次冲洗，根据所述二次壁厚信息确定伸缩杆的再次伸缩速度以及进水管的再次冲水时长时，包括：
36、计算二次壁厚信息的二次壁厚均值，计算二次壁厚均值与初始壁厚均值的差值，设置第一差值和第二差值，所述第一差值小于第二差值；
37、若所述差值小于所述第一差值，则通过第一调节系数调整初始伸缩速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述控制器包括：
3.根据权利要求2所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述初始参数确定模块被配置为根据所述管网的初始壁厚信息确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
4.根据权利要求3所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述计算管网壁厚均值和壁厚最大值与历史管网壁厚均值、历史管网壁厚最大值的相似度时，包括：
5.根据权利要求4所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述根据所述相似度确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
6.根据权利要求5所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述根据比值确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
8.根据权利要求7所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述判断模块被配置为若判断为需要再次冲洗，根据所述二次壁厚信息确定伸缩杆的再次伸缩速度以及进水管的再次冲水时长时，包括：
9.根据权利要求8所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述验证模块被配置为若未完成，则调整超声波振动器的输出功率，对所述管网进行终极振动，并以再次冲水时长对管网冲水时，包括：
10.根据权利要求1所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述控制器包括：
3.根据权利要求2所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述初始参数确定模块被配置为根据所述管网的初始壁厚信息确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
4.根据权利要求3所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述计算管网壁厚均值和壁厚最大值与历史管网壁厚均值、历史管网壁厚最大值的相似度时，包括：
5.根据权利要求4所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置，其特征在于，所述根据所述相似度确定所述伸缩杆的初始伸缩速度、所述超声波振动器的初始输出功率和所述进水管的初始冲水时长时，包括：
6.根据权利要求5所述的具有超声波清洗功能的管网清洗除垢装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋扬，陈飞勇，董喆，胡杰，彭鹏，刘铁峰，李磊，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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