CN106121012A - 一种城市排水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市排水系统，包括排水控制系统，所述排水控制系统分别控制渍水点及水量预测系统、机电配套系统和泵站设备系统，排水控制系统包括主PLC，主PLC的输出端分别与第一工控机和若干个从PLC的输入端电性连接，每个从PLC的输出端分别与触摸屏、配电柜、若干个就地柜和若干个传感器的输入端电性连接，每两个从PLC之间通DP总线进行数据传输。本发明城市排水系统，有效的解决了目前城市管网暨湖泊蓄水功能信息闭塞、恶劣天气的困扰、原始的人工值守、繁琐的手工操作、泵房机组的非科学配置等困境，方便管网操作人员很好的了解城市当前的排水情况，避免排水堵塞无人理睬的现象发生，提高了城市排水的工作效率。

Description

一种城市排水系统

技术领域

本发明涉及城市排水系统技术领域，具体为一种城市排水系统。

背景技术

目前，许多城市由于水资源不足影响了当地的社会经济发展，造成水资源紧张的主要原因：一是水资源总量先天不足，二是水质日趋恶化，从而不能满足水体正常使用的功能要求，所以恢复我国水环境是解决我国水资源不足的根本所在。其主要途径就是在各城市修建和完善污水处理厂，提高污水处理程度，努力促进水的健康循环。城市排水系统是处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统，是城市公用设施的组成部分。城市排水系统规划是城市总体规划的组成部分。城市排水系统通常由排水管道和污水处理厂组成。在实行污水、雨水分流制的情况下，污水由排水管道收集，送至污水处理后，排入水体或回收利用；雨水径流由排水管道收集后，就近排入水体。但是目前泵站的排水控制大部分还处于根据天气情况、水位情况由人工手动启动泵站水泵的情况，城市管网暨湖泊蓄水功能信息闭塞，管网操作人员不能很好的了解城市当前的排水情况，容易出现排水堵塞无人理睬的现象发生，降低了城市排水的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市排水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市排水系统，包括排水控制系统，所述排水控制系统分别控制渍水点及水量预测系统、机电配套系统和泵站设备系统，所述排水控制系统包括主PLC，所述主PLC的输出端分别与第一工控机和若干个从PLC的输入端电性连接，每个从PLC的输出端分别与触摸屏、配电柜、若干个就地柜和若干个传感器的输入端电性连接， 每两个从PLC之间通DP总线进行数据传输，所述第一工控机的第一输出端与第二CRT显示屏的输入端型连接，所述第一工控机的第二输出端通过RS485与模拟屏的输入端电性连接，所述第一工控机的第三输出端与第二工控机的输入端电性连接，所述第二工控机的第一输出端与打印机的输入端电性连接，所述第二工控机的第二输出端与第一CRT显示屏的输入端电性连接。

优选的，所述渍水点及水量预测系统包括渍水点采集单元和水量采集单元，所述渍水点采集单元进和水量采集单元的输出端均与处理器的输入端型连接，所述处理器的输出端与信息传输单元电性连接，所述信息传输单元的输出端与外设的上位计算机电性连接。

优选的，所述泵站设备系统中设置有现场手动控制箱，并且在现场手动控制箱上设置有手动转换开关。

优选的，所述泵站设备系统中所有的自动化设备均通过DP总线进行数据传输和通信。

优选的，所述排水控制系统通过DP总线与外设的上位计算机双向电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)、本发明城市排水系统，通过设置排水控制系统对渍水点及水量预测系统、机电配套系统和泵站设备系统进行实时监控，监控的数据通过DP总线传输给上位计算机，有效的解决了目前城市管网暨湖泊蓄水功能信息闭塞、恶劣天气的困扰、原始的人工值守、繁琐的手工操作、泵房机组的非科学配置等困境，方便管网操作人员很好的了解城市当前的排水情况，避免排水堵塞无人理睬的现象发生，提高了城市排水的工作效率。

(2)、本发明城市排水系统，通过渍水点及水量预测系统、排水控制系统、泵站设备系统、机电配套系统和上位计算机的相互配合，有效增强了城市和地区防涝防灾的能力暨可靠性，高度科学智能，功能性强，操作简便， 安全无误，确保了城市安全，提高了人民幸福指数。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明排水控制系统的系统结构示意图；

图3为雨天排水管道峰值流量模拟图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种城市排水系统，包括排水控制系统，排水控制系统分别控制渍水点及水量预测系统、机电配套系统和泵站设备系统，排水控制系统通过DP总线与外设的上位计算机双向电性连接，通过渍水点及水量预测系统、排水控制系统、泵站设备系统、机电配套系统和上位计算机的相互配合，有效增强了城市和地区防涝防灾的能力暨可靠性，高度科学智能，功能性强，操作简便，安全无误，确保了城市安全，提高了人民幸福指数，排水控制系统包括主PLC，主PLC的输出端分别与第一工控机和若干个从PLC的输入端电性连接，每个从PLC的输出端分别与触摸屏、配电柜、若干个就地柜和若干个传感器的输入端电性连接，每两个从PLC之间通DP总线进行数据传输，第一工控机的第一输出端与第二CRT显示屏的输入端型连接，第一工控机的第二输出端通过RS485与模拟屏的输入端电性连接，第一工控机的第三输出端与第二工控机的输入端电性连接，第二工控机的第一输出端与打印机的输入端电性连接，第二工控机的第二输出端与第一CRT显示屏的输入端电性连接，通过设置排水控制系统对渍水点及水量预测系统、机电配套系统和泵站设备系统进行实时监控，监控的数据通过DP总线传输给 上位计算机，有效的解决了目前城市管网暨湖泊蓄水功能信息闭塞、恶劣天气的困扰、原始的人工值守、繁琐的手工操作、泵房机组的非科学配置等困境，方便管网操作人员很好的了解城市当前的排水情况，避免排水堵塞无人理睬的现象发生，提高了城市排水的工作效率。

渍水点及水量预测系统包括渍水点采集单元和水量采集单元，渍水点采集单元进和水量采集单元的输出端均与处理器的输入端型连接，处理器的输出端与信息传输单元电性连接，信息传输单元的输出端与外设的上位计算机电性连接，先通过渍水点采集单元和水量采集单元进行实时数据采集，采集的信息传输给处理器，处理器将进行信息通过信息传输单元传输给上位计算机进行处理、储存和传输。

本发明中，渍水点及雨水预测系统可利用水力模型软件模拟排水管道、调蓄设施、排水泵站、排水受纳水体所构成的排水系统排水过程，对雨天排水管道峰值流量进行模拟，如图3。

模拟峰值与实测峰值模拟误差一般小于10％。

本发明中，渍水点及雨水预测系统可利用水力模型软件预测不同重现期降雨条件下汇水区域的渍水点数量及渍水点位置、不同渍水区域的渍水深度，为城市排水系统管理机构内涝预警和内涝控制决策提供技术支持。

本发明中，渍水点及雨水预测系统可利用水力模型模拟含排水管网、调蓄池(湖泊)、排水泵站整个排水系统的排水过程，为降雨事件发生前调蓄池(或湖泊)泵站预抽排方案、降雨发生过程中及降雨结束泵站抽排方案的决策提供技术支持。将决策方案耦合到泵站运行控制系统中，可构成基于水力模拟/自控联动的城市排水系统。

泵站设备系统中设置有现场手动控制箱，并且在现场手动控制箱上设置有手动转换开关，在管理机构的中央控制室内部设置有自动转换开关，从而实现手动控制和自动控制，最大限度的保证了雨污水排水装置安全操作的需 求。

泵站设备系统中所有的自动化设备均通过DP总线进行数据传输和通信，均通过DP总线进行数据传输，大大减轻布线工作量，降低线缆成本，便于安装和便于维修保养。

本发明中，排水泵站站点的设置应根据渍水点的预测，水量的预测、城市(镇)发展以及城区排水总体规划而确定。泵站站点的设置规划可参照依据城市排水系统水力模拟软件预测不同重现期降水条件下汇水区域的渍水点数量和位置、渍水深度、调蓄池和湖泊等原因。

本发明中，排水泵站的选址考虑到渍水点的分布和城市规划，站址宜选择在土质坚实、水文地质条件有利的天然地基、排水区地势低洼、能汇聚排水区涝水，且靠近承泄区的地点排水泵站的出水口不应设在泵岸或淤积严重的河段。

泵站设备系统中的泵站按输送介质分为污水泵站、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站，泵站的输送介质多为雨水或雨污水，水中含有大量物理性质各异的物质，且尺寸各异、极不均匀，而且需要输送的水量不恒定，要求根据来水量逐日逐时变化而改变，根据泵站所输送介质的情况、性能指数、建设场地的大小不同对泵形式的选择不同，具体分为卧式/立式离心式污水泵、卧式/立式混流泵、轴流泵和潜水泵。

泵站设备系统中的泵站按作用分为中途泵站(区域泵站)和终点泵站(总泵站)。

本发明中，水泵宜选用同一型号，台数不应少于两台，不宜多于八台，当水量变化很大时，可配置不同贵客的水泵，但不宜超过两种，或者采用变频技术，或者采用叶片可调式水泵，以确保水泵机组尽可能在最高效区运行。

当工作泵机组台数不大于四台时，备用泵机组宜为一台，当工作泵机组台数不少于五台时，备用泵机组两台为宜，潜水泵房备用泵机组为两台时， 可现场备用一台，库存备用一台，此外，在仓库中还应储存一定数量的配件。

选泵的要点为：若选用不同的型号的两台水泵，则小泵的输水量应不小于大泵输水量的二分之一，当设一大两小共三台水泵时，则小泵的输水量不小于大泵输水量的三分之一。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种城市排水系统，包括排水控制系统，所述排水控制系统分别控制渍水点及水量预测系统、机电配套系统和泵站设备系统，其特征在于：所述排水控制系统包括主PLC，所述主PLC的输出端分别与第一工控机和若干个从PLC的输入端电性连接，每个从PLC的输出端分别与触摸屏、配电柜、若干个就地柜和若干个传感器的输入端电性连接，每两个从PLC之间通DP总线进行数据传输，所述第一工控机的第一输出端与第二CRT显示屏的输入端型连接，所述第一工控机的第二输出端通过RS485与模拟屏的输入端电性连接，所述第一工控机的第三输出端与第二工控机的输入端电性连接，所述第二工控机的第一输出端与打印机的输入端电性连接，所述第二工控机的第二输出端与第一CRT显示屏的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种城市排水系统，其特征在于：所述渍水点及水量预测系统包括渍水点采集单元和水量采集单元，所述渍水点采集单元进和水量采集单元的输出端均与处理器的输入端型连接，所述处理器的输出端与信息传输单元电性连接，所述信息传输单元的输出端与外设的上位计算机电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种城市排水系统，其特征在于：所述泵站设备系统中设置有现场手动控制箱，并且在现场手动控制箱上设置有手动转换开关。

4.根据权利要求1所述的一种城市排水系统，其特征在于：所述泵站设备系统中所有的自动化设备均通过DP总线进行数据传输和通信。

5.根据权利要求1所述的一种城市排水系统，其特征在于：所述排水控制系统通过DP总线与外设的上位计算机双向电性连接。