申请/专利权人：河北工程大学

申请日：2022-04-29

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN114718359B

主分类号：E04H6/42

分类号：E04H6/42;E04H6/10;E01F9/529;E03B3/02;E03B7/07;E03B7/09;E03B11/10;F16F15/067;F03B13/00;F03B11/00;A01G25/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2022.07.26#实质审查的生效;2022.07.08#公开

摘要：本发明公开了一种海绵城市地下车库自发电和雨水利用系统，包括地下车库本体，该地下车库本体依次由减速带式承压层、车库内地、入库斜坡及入库面构成，减速带式承压层的内底端设置有可回弹压缩活塞排气装置，可回弹压缩活塞排气装置的底部交叉设置有排气管，该排气管的一端通过连接管与微型风力发电机连接，微型风力发电机的远离连接管的一端与蓄电池电连接；溢流水箱的中部穿插设置有动力输水管，动力输水管的内部设置有喷射装置，动力输水管的底部设置有与喷射装置相配合的制动装置，溢流水槽一侧通过溢流管与储水池连通。本发明节约资源，减少碳排放，保护了环境，符合海绵城市的原则，具有结构简单、使用灵活、通用性高的优点。

主权项：1.一种海绵城市地下车库自发电和雨水利用系统，包括地下车库本体1，该地下车库本体1依次由减速带式承压层2、车库内地3、入库斜坡4及入库面21构成，其特征在于：所述减速带式承压层2的内底端设置有可回弹压缩活塞排气装置5，所述可回弹压缩活塞排气装置5的底部交叉设置有排气管6，该排气管6的一端通过连接管7与微型风力发电机8连接，所述微型风力发电机8的远离所述连接管7的一端与蓄电池9电连接；当行驶车辆经过减速带式承压层时，按压可回弹压缩活塞排气装置，使压缩活塞排出空气带动风力发电机进行自发电，并且产生的电量储存在蓄电池中，当车辆行驶通过后，压缩活塞在弹簧的作用下升到压缩前的位置，蓄电池带动叶轮排水；所述车库内地3表面均匀依次设置有溢流板10及雨水收集口11，所述溢流板10的底端设置有溢流水槽12，所述溢流水槽12的底端通过管道与溢流水箱13固定连接，所述溢流水箱13的中部穿插设置有动力输水管14，所述动力输水管14的内部设置有喷射装置15，所述动力输水管14的底部设置有与所述喷射装置15相配合的制动装置16，且所述制动装置16的顶部与所述溢流板10及所述动力输水管14相配合；所述溢流水槽12一侧通过溢流管17与储水池18连通，且所述储水池18设置于所述雨水收集口11的底端；控制箱19依次与所述喷射装置15、所述制动装置16、所述蓄电池9及湿度传感器20电连接；所述喷射装置15包括设置在所述动力输水管14内部的空心转轴1501，且所述空心转轴1501的底部套设有制动装置16，所述空心转轴1501的外部均匀设置有若干叶轮1502，所述空心转轴1501的底部且位于所述制动装置16的下方设置有锥齿轮一1503，所述锥齿轮一1503的一侧设置有相啮合的锥齿轮二1504，所述锥齿轮二1504远离所述锥齿轮一1503的一端设置有电机1505；所述喷射装置15还包括设置在所述动力输水管14顶部的转轴齿轮一1506，所述转轴齿轮一1506的一侧设置有相啮合的转轴齿轮二1507，所述转轴齿轮二1507远离所述转轴齿轮一1506的一端设置有电机箱1508；所述转轴齿轮一1506的顶端设置有旋转轴1509，所述旋转轴1509的顶端设置有与所述动力输水管14相配合的文丘里管1510，所述文丘里管1510的两端均设置有旋转喷盘1511动力输水管14两侧的入口圆筒段15101，所述入口圆筒段15101的外侧两端设置有文丘里收缩段15102，所述文丘里收缩段15102的外侧两端文丘里扩散段15103，且所述文丘里扩散段15103的外侧与所述旋转喷盘1511相连接；所述文丘里收缩段15102与所述文丘里扩散段15103的连接处形成文丘里喉部15104；所述入口圆筒段15101的外壁与所述文丘里管1510的内壁之间形成气流空位15105；所述控制箱19依次与所述喷射装置15、所述制动装置16、所述蓄电池9及所述湿度传感器20电连接，且所述控制箱19用于依据预设算法实现收集的雨水排放到水库两侧植被的时机判断；其中，所述控制箱19在依据预设算法来实现收集的雨水排放到水库两侧的植被的时机判断包括以下步骤：S1、预先在水库两侧的植被中均匀放置若干湿度传感器20，当湿度传感器20检测土壤的湿度含量低于预设阈值时；S2、湿度传感器20将电信号传送至控制箱19中，并通过控制箱19启动喷射装置15对水库两侧的植被进行灌溉；S3、当湿度传感器20检测到植被的湿度达到预设阈值时，通过预先构建的LSTM模型分析并判断土壤湿度信息，根据土壤湿度信息控制喷射装置15的喷水量；所述预先构建的LSTM模型包括以下步骤：选择性的忘记上一个节点传出来的采集的植被土壤湿度信息，并通过计算得到遗忘门限ft+1作为忘记门控，来控制上一个状态ct-1的遗忘需求，遗忘门限ft+1的表达式为：ft+1＝σWf·[ht，xt]+bf其中，ht表示t时刻单元的输出，Wf表示遗忘门权重，bf表示遗忘门的偏置，xt表示t时刻的输入，σ表示sigmod函数；对采集的植被土壤湿度信息进行选择性的记忆，用it+1表示输入门限，并用t时刻cell状态Ct对选择门的控制信号进行控制，输入门限it+1和t时刻的cell状态Ct的表达式分别为：it+1＝σWi·[ht，xt]+biCt＝tanhWc·[ht，xt]+bc其中，Wi表示输入门权重，bi表示输入门的偏置，Wc表示cell的权重，bc表示cell的偏置；对t时刻cell的状态Ct进行更新，得到t+1时刻的cell的状态Ct+1，t+1时刻的cell的状态Ct+1的表达式为：Ct+1＝ft+1*Ct+it+1*Ct通过输出门限Ot+1来控制，并对上一阶段得到的Ot进行放缩，得到t+1时刻的输出ht+1，输出门限Ot+1和t+1时刻的输出ht+1的表达式分别为：Ot+1＝σWo·[ht，xt]+boht+1＝Ot+1*tanhCt+1其中，Wo表示输出门权重，bo表示输出门的偏置；所述旋转喷盘1511包括与所述文丘里扩散段15103相连接的固定盘15111，所述固定盘15111远离所述文丘里扩散段15103的一端设置有固定轴15112，所述固定轴15112远离所述固定盘15111一端设置有旋转盘15113，所述旋转盘15113的圆周外侧均匀开设有若干喷射孔15114；所述制动装置16包括设置在所述溢流板10顶端的安装的小型蓄水箱1601，所述小型蓄水箱1601远离所述动力输水管14的一端设置有活塞一1602，所述活塞一1602远离所述小型蓄水箱1601的一端设置有螺纹杆1603；所述小型蓄水箱1601的底端通过小型输水管1604与空心管1605固定连接，且所述空心管1605的中部套设在所述空心转轴1501的底部，所述空心管1605的内部设置有活塞二1606，所述活塞二1606靠近所述空心转轴1501的一端设置有防滑垫1607，且所述防滑垫1607与所述活塞二1606之间套设有复位弹簧1608。

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百度查询： 河北工程大学 一种海绵城市地下车库自发电和雨水利用系统

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