CN107366329B - 一种自动化控制雨污径流的弃除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化控制雨污径流的弃除装置，包括建筑物落雨管，在建筑物的墙体上设置水平管与建筑物各个落雨管相连通，竖向的收集雨水管的上端与水平管相连通，下端与雨水径流弃除管相连通，在收集雨水管的上部和下部分别设置有浊度仪和电动电磁阀门，旁路管一端与浊度仪和电动电磁阀门之间的收集雨水管相连通，另一端与蓄水池相连通，浊度仪与电动电磁阀门之间设置有控制电路，本发明结构合理，使用方便，利用成本较低的浊度仪监测雨水中的浊度，根据天然降雨情况下试验分析获得的固体悬浮物和浊度的之间相关关系式，推导出雨水径流中固体悬浮物的浓度，从而实现自动的且有选择性的对雨水径流进行收集利用。

Description

一种自动化控制雨污径流的弃除装置
技术领域
本发明属于雨水水质检测技术领域，具体涉及一种自动化控制雨污径流的弃除装置。
背景技术
城市雨水径流形成的面源污染具有随机性、非连续性、广泛性、滞后性等特点。初期雨水径流中含有雨滴下降过程所淋溶的大气颗粒物，并在到达屋面后冲刷其上累积的沉积物，造成雨水径流中初期污染物浓度较高且不易利用，因此应将初期雨水径流部分的水去除后进行收集，收集后的雨水通过沉淀等措施对雨水径流污染进行控制以达到雨水集蓄利用的标准，因此，收集雨水时雨径流水中的固体悬浮物的浓度对沉淀以及后续过滤等工艺的设计十分重要，因此在收集时需要通过相关的仪器监测固体悬浮物浓度，从而对雨水进行选择性的收集。目前，在线自动监测固体悬浮物的仪器成本较高，加大了城市自动化控制雨污弃除产品的成本且后续处理难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理，使用方便，且成本较低的自动化控制雨污径流的弃除装置。
为实现上述目标，本发明的技术方案为：一种自动化控制雨污径流的弃除装置，包括建筑物落雨管，其特征在于：在建筑物的墙体上设置水平管与建筑物各个落雨管相连通，竖向的收集雨水管的上端与水平管相连通，下端与雨水径流弃除管相连通，在收集雨水管的上部和下部分别设置有浊度仪和电动电磁阀门，旁路管一端与浊度仪和电动电磁阀门之间的收集雨水管相连通，另一端与蓄水池相连通，浊度仪与电动电磁阀门之间设置有控制电路；
控制电路包括浊度仪信号放大控制电路、控制浊度仪通断电路和电磁阀控制电路，浊度仪信号放大控制电路的变压器T的输入端与220V交流电源连接，变压器T的输出端一端与单向可控硅S的E极连接，另一端与整流二极管D相连接，整流二极管D的另一端与稳压电源三极管V1的a端相连接，稳压电源三极管V1的c端与常开触点J1-1相连接，常开触点J1-1与继电器J2的输入端连接，继电器J2的输出端与单向可控硅S的C极相连接，滤波电容器C1一端与整流二极管D和稳压电源三极管V1之间的电路连接，另一端与变压器T的输出端和单向可控硅S的E极之间的电路连接，滤波电容器C2的一端与稳压三极管V1的C端和常开触点J1-1之间的电路连接，另一端与滤波电容器C1和单向可控硅S的E极之间的电路连接，稳压电源三极管V1的b极与变压器T的输出端的一端和单向可控硅S的E极之间的电路连接，常开触点J1-1与继电器J2之间的电路和稳压电源三极管V1的b端与单向可控硅S的E极的电路之间设有两个串联电路，电阻R8和R9的串联电路以及R12和R13的串联电路，电阻R1一端与浊度仪HS的一端连接，另一端与常开触点J1-1和J2之间的电路连接，浊度仪HS的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与单向可控硅S的E极连接，放大三极管V2的基极、集电极和发射极分别与浊度仪HS与电阻R2之间的电路、放大三极管V3的基极以及电阻R2的另一端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，放大三极管V3的集电极和发射极分别与电阻R6的一端和电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R6的另一端与信号比较器IC1的脚3相连接，电阻R3的一端与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，另一端与放大三极管V2的集电极和放大三极管V3的基极之间的电路相连接，电阻R4的一端与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，另一端与放大三极管V3的集电极和电阻R6之间的电路相连接，滤波电容器C3一端与电阻R6与信号比较器IC1的脚3之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R7的一端与电阻R6与信号比较器IC1的脚3之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，信号比较器IC1的脚2、脚8、脚7和脚1分别与电阻R8和R9之间的电路、常开触点J1-1和继电器J2之间的电路、电阻R11的一端以及变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，信号比较器IC1的脚4与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R11的另一端与电路放大器IC2的脚2相连接，电阻R10一端与信号比较器IC1的脚7与R11之间的电路连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电路放大器IC2的脚4和脚8分别与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，脚6与电阻R12和R13之间的电路连接，脚1与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，脚3与电阻R14的一端相连接，脚5一端与滤波电容器C4的一端相连接；滤波电容器C4的另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R14的另一端与单向可控硅S的G极相连接；
控制浊度仪通断电路中的雨水感应探头DS的两端分别与电路放大器IC3的脚2和电阻R15的一端相连接，电阻R15的另一端与稳压电源三极管的c端与常开触点J1-1之间的电路相连接，手动按钮KV与雨水传感器探头DS相并联，继电器J1一端与稳压电源三极管的c端与常开触点J1-1之间的电路相连接，另一端与放大三极管V4的集电极相连接，电阻R17一端与电路放大器IC3的脚5和脚1相连接，另一端分别与继电器J1、电阻R15以及稳压电源三极管V1的c端和常开触点J1-1之间的电路相连接，电阻R16一端与雨水感应探头DS和电路放大器IC3的脚2之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端、放大三极管V4的发射极以及放大电路IC3的脚3相连接，放大电路IC3的脚4与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与放大三极管V4的基极相连接；
电磁阀控制电路的电动电磁阀门M的电源输入端a与220V交流电源一端连接，电动电磁阀门M的电源输出公用端c与220V交流电源另一端连接，电源输入端a与220V交流电源之间的电路设置有闭合触点J3-1，电动电磁阀门M的电源输入端b与220V交流电源之间的电路设置有常开触点J3-2，电源输出公用端c与闭合触点J3-1之间的电路设置有依次串联的常开触点J2-1、双联继电器J3、和手动（或遥控开关）KT的串联电路。
本发明结构合理，使用方便，利用成本较低的浊度仪监测雨水中的浊度，根据天然降雨情况下试验分析获得的固体悬浮物和浊度的之间相关关系式，推导出雨水径流中固体悬浮物的浓度，从而实现自动的且有选择性的对雨水径流进行收集利用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的电路结构示意图。
图面说明：1、落雨管，2、水平管，3、收集雨水管，4、雨水径流弃除管，5浊度仪，6、电动电磁阀门，7旁路管，8、蓄水池。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的技术方案，一种自动化控制雨污径流的弃除装置，包括建筑物落雨管1，在建筑物的墙体上设置水平管2与建筑物各个落雨管相连通，竖向的收集雨水管3的上端与水平管相连通，下端与雨水径流弃除管4相连通，在收集雨水管的上部和下部分别设置有浊度仪5和电动电磁阀门6，旁路管7一端与浊度仪和电动电磁阀门之间的收集雨水管相连通，另一端与蓄水池8相连通，浊度仪与电动电磁阀门之间设置有控制电路；控制电路包括浊度仪信号放大控制电路、控制浊度仪通断电路和电磁阀控制电路，浊度仪信号放大控制电路的变压器T的输入端与220V交流电源连接，变压器T的输出端一端与单向可控硅S的E极连接，另一端与整流二极管D相连接，整流二极管D的另一端与稳压电源三极管V1的a端相连接，稳压电源三极管V1的c端与常开触点J1-1相连接，常开触点J1-1与继电器J2的输入端连接，继电器J2的输出端与单向可控硅S的C极相连接，滤波电容器C1一端与整流二极管D和稳压电源三极管V1之间的电路连接，另一端与变压器T的输出端和单向可控硅S的E极之间的电路连接，滤波电容器C2的一端与稳压三极管V1的C端和常开触点J1-1之间的电路连接，另一端与滤波电容器C1和单向可控硅S的E极之间的电路连接，稳压电源三极管V1的b极与变压器T的输出端的一端和单向可控硅S的E极之间的电路连接，常开触点J1-1与继电器J2之间的电路和稳压电源三极管V1的b端与单向可控硅S的E极的电路之间设有两个串联电路，电阻R8和R9的串联电路以及R12和R13的串联电路，电阻R1一端与浊度仪HS的一端连接，另一端与常开触点J1-1和J2之间的电路连接，浊度仪HS的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与单向可控硅S的E极连接，放大三极管V2的基极、集电极和发射极分别与浊度仪HS与电阻R2之间的电路、放大三极管V3的基极以及电阻R2的另一端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，放大三极管V3的集电极和发射极分别与电阻R6的一端和电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R6的另一端与信号比较器IC1的脚3相连接，电阻R3的一端与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，另一端与放大三极管V2的集电极和放大三极管V3的基极之间的电路相连接，电阻R4的一端与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，另一端与放大三极管V3的集电极和电阻R6之间的电路相连接，滤波电容器C3一端与电阻R6与信号比较器IC1的脚3之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R7的一端与电阻R6与信号比较器IC1的脚3之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，信号比较器IC1的脚2、脚8、脚7和脚1分别与电阻R8和R9之间的电路、常开触点J1-1和继电器J2之间的电路、电阻R11的一端以及变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，信号比较器IC1的脚4与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R11的另一端与电路放大器IC2的脚2相连接，电阻R10一端与信号比较器IC1的脚7与R11之间的电路连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电路放大器IC2的脚4和脚8分别与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，脚6与电阻R12和R13之间的电路连接，脚1与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，脚3与电阻R14的一端相连接，脚5一端与滤波电容器C4的一端相连接；滤波电容器C4的另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R14的另一端与单向可控硅S的G极相连接；
控制浊度仪通断电路中的雨水感应探头DS的两端分别与电路放大器IC3的脚2和电阻R15的一端相连接，电阻R15的另一端与稳压电源三极管的c端与常开触点J1-1之间的电路相连接，手动按钮KV与雨水传感器探头DS相并联，继电器J1一端与稳压电源三极管的c端与常开触点J1-1之间的电路相连接，另一端与放大三极管V4的集电极相连接，电阻R17一端与电路放大器IC3的脚5和脚1相连接，另一端分别与继电器J1、电阻R15以及稳压电源三极管V1的c端和常开触点J1-1之间的电路相连接，电阻R16一端与雨水感应探头DS和电路放大器IC3的脚2之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端、放大三极管V4的发射极以及放大电路IC3的脚3相连接，放大电路IC3的脚4与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与放大三极管V4的基极相连接；
电磁阀控制电路的电动电磁阀门M的电源输入端a与220V交流电源一端连接，电动电磁阀门M的电源输出公用端c与220V交流电源另一端连接，电源输入端a与220V交流电源之间的电路设置有闭合触点J3-1，电动电磁阀门M的电源输入端b与220V交流电源之间的电路设置有常开触点J3-2，电源输出公用端c与闭合触点J3-1之间的电路设置有依次串联的常开触点J2-1、双联继电器J3、和手动（或遥控开关）KT的串联电路。
本发明的工作原理：降雨条件下屋面的雨水径流从落雨管中流下，设置浊度仪的感应参数并对雨水径流进行检测，如果雨水未达到收集的阈值标准，电磁阀开启，从收集雨水管流入到雨水径流弃除管将雨水弃除，如果雨水达到收集的阈值标准，电磁阀关闭，雨水从收集雨水管流入到旁路管进入蓄水池进行收集利用；本发明的电路控制原理为：根据浊度仪对在线雨水径流中浊度值的在线监测感应，转换为电信号放大三极管V2、放大三极管V3和电路放大器IC1、IC2放大后通过单向可控硅S控制继电器J2通电，此时继电器J2的常开触点J2-1闭合，双联继电器J3得电，双联继电器J3的常开触点J3-2闭合，电动电磁阀M关闭，停止弃除除浊度值较高的雨水，对符合要求的雨水径流进行收集，为了避免在收集雨水径流过程中，当出现暴雨时来不及收集而发生出现屋顶溢水等紧急情况时，在上述双联继电器J3的电路上串接手动开关KT或遥控开关，驱动电磁阀打开并快速排水。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (1)

1.一种自动化控制雨污径流的弃除装置，包括建筑物落雨管，其特征在于：在建筑物的墙体上设置水平管与建筑物各个落雨管相连通，竖向的收集雨水管的上端与水平管相连通，下端与雨水径流弃除管相连通，在收集雨水管的上部和下部分别设置有浊度仪和电动电磁阀门，旁路管一端与浊度仪和电动电磁阀门之间的收集雨水管相连通，另一端与蓄水池相连通，浊度仪与电动电磁阀门之间设置有控制电路；
控制电路包括浊度仪信号放大控制电路、控制浊度仪通断电路和电磁阀控制电路，浊度仪信号放大控制电路的变压器T的输入端与220V交流电源连接，变压器T的输出端一端与单向可控硅S的E极连接，另一端与整流二极管D相连接，整流二极管D的另一端与稳压电源三极管V1的a端相连接，稳压电源三极管V1的c端与常开触点J1-1相连接，常开触点J1-1与继电器J2的输入端连接，继电器J2的输出端与单向可控硅S的C极相连接，滤波电容器C1一端与整流二极管D和稳压电源三极管V1之间的电路连接，另一端与变压器T的输出端和单向可控硅S的E极之间的电路连接，滤波电容器C2的一端与稳压三极管V1的C端和常开触点J1-1之间的电路连接，另一端与滤波电容器C1和单向可控硅S的E极之间的电路连接，稳压电源三极管V1的b极与变压器T的输出端的一端和单向可控硅S的E极之间的电路连接，常开触点J1-1与继电器J2之间的电路和稳压电源三极管V1的b端与单向可控硅S的E极的电路之间设有两个串联电路，电阻R8和R9的串联电路以及R12和R13的串联电路，电阻R1一端与浊度仪HS的一端连接，另一端与常开触点J1-1和J2之间的电路连接，浊度仪HS的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与单向可控硅S的E极连接，放大三极管V2的基极、集电极和发射极分别与浊度仪HS与电阻R2之间的电路、放大三极管V3的基极以及电阻R2的另一端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，放大三极管V3的集电极和发射极分别与电阻R6的一端和电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R6的另一端与信号比较器IC1的脚3相连接，电阻R3的一端与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，另一端与放大三极管V2的集电极和放大三极管V3的基极之间的电路相连接，电阻R4的一端与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，另一端与放大三极管V3的集电极和电阻R6之间的电路相连接，滤波电容器C3一端与电阻R6与信号比较器IC1的脚3之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R7的一端与电阻R6与信号比较器IC1的脚3之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，信号比较器IC1的脚2、脚8、脚7和脚1分别与电阻R8和R9之间的电路、常开触点J1-1和继电器J2之间的电路、电阻R11的一端以及变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，信号比较器IC1的脚4与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R11的另一端与电路放大器IC2的脚2相连接，电阻R10一端与信号比较器IC1的脚7与R11之间的电路连接，另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电路放大器IC2的脚4和脚8分别与常开触点J1-1和继电器J2之间的电路相连接，脚6与电阻R12和R13之间的电路连接，脚1与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，脚3与电阻R14的一端相连接，脚5一端与滤波电容器C4的一端相连接；滤波电容器C4的另一端与变压器T的输出端与单向可控硅S的E极之间的电路相连接，电阻R14的另一端与单向可控硅S的G极相连接；
控制浊度仪通断电路中的雨水感应探头DS的两端分别与电路放大器IC3的脚2和电阻R15的一端相连接，电阻R15的另一端与稳压电源三极管的c端与常开触点J1-1之间的电路相连接，手动按钮KV与雨水传感器探头DS相并联，继电器J1一端与稳压电源三极管的c端与常开触点J1-1之间的电路相连接，另一端与放大三极管V4的集电极相连接，电阻R17一端与电路放大器IC3的脚5和脚1相连接，另一端分别与继电器J1、电阻R15以及稳压电源三极管V1的c端和常开触点J1-1之间的电路相连接，电阻R16一端与雨水感应探头DS和电路放大器IC3的脚2之间的电路相连接，另一端与变压器T的输出端、放大三极管V4的发射极以及放大电路IC3的脚3相连接，放大电路IC3的脚4与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与放大三极管V4的基极相连接；
电磁阀控制电路的电动电磁阀门M的电源输入端a与220V交流电源一端连接，电动电磁阀门M的电源输出公用端c与220V交流电源另一端连接，电源输入端a与220V交流电源之间的电路设置有闭合触点J3-1，电动电磁阀门M的电源输入端b与220V交流电源之间的电路设置有常开触点J3-2，电源输出公用端c与闭合触点J3-1之间的电路设置有依次串联的常开触点J2-1、双联继电器J3、和手动（或遥控开关）KT的串联电路。
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