CN107859148B - 分流井及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分流井及其控制方法，涉及分流井控制领域，包括：井体，其上设有进水管、出水管、截污管、初雨管和处理管。控制装置，其设置在井体外。闸门机构，其与控制装置相连，控制装置用于驱动闸门机构升降，闸门机构包括第一闸门、第二闸门和第三闸门。堰门，其与控制装置相连，控制装置用于驱动堰门升降；液位计，其与控制装置相连，液位计用于测量井体的井内液位高度；污水检测模块，其用于检测井体内的污染物的浓度；天气检测模块，其用于检测是雨天环境或晴天环境，且控制装置还根据液位计的测量结果以及污水检测模块和天气检测模块的检测结果来控制第一闸门、第二闸门、第三闸门和堰门的开启和关闭。本发明能精准实现清污分流。
Description
技术领域
本发明涉及分流井控制领域，具体涉及一种名称分流井及其控制方法。
背景技术
目前，分流井主要用来进行雨污分流，经过分流后，可直接排入城市内河，经过自然沉淀，即可作为天然的景观用水，也可作为供给喷洒道路的城市市政用水，因此雨水经过净化、缓冲流入河流，可以提高地表水的使用效益。同时，让污水排入污水管网，并通过污水处理厂处理，实现污水再生回用。雨污分流便于雨水收集利用和集中管理排放，降低水量对污水处理厂的冲击。将会大大提升城市的环境质量、城市品位和管理水平，切实改善广大市民群众的生存环境和生活质量。
目前市场的分流井控制技术都是采用水位控制或雨量来控制的，不管采用水位控制还是雨量控制，对清污分流的效果控制都不是很好，要么大量初雨排入了自然水体，要么大量后期雨水通过截污管进入了污水处理厂。从而导致自然水体的污染以及增加了污水处理厂的负担。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种精确实现清污分流的分流井。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种分流井，包括：
井体，其上设有进水管、出水管、截污管、初雨管和处理管，所述初雨管用于将所述井体与调蓄设施连接，所述处理管用于将所述井体与在线处理设施连接；
控制装置，其设置在所述井体外；
闸门机构，其与所述控制装置相连，所述控制装置用于驱动所述闸门机构升降，所述闸门机构包括，
-第一闸门，其用于控制所述井体内的污水流往所述截污管的通断；
-第二闸门，其用于控制所述井体内的污水流往所述初雨管的通断；
-第三闸门，其用于控制所述井体内的污水流往所述处理管的通断；
堰门，其与所述控制装置相连，所述控制装置用于驱动所述堰门升降；
液位计，其与所述控制装置相连，所述液位计用于测量所述井体的井内液位高度；
污水检测模块，其用于检测所述井体内的污染物的浓度；以及
天气检测模块，其用于检测是雨天环境或晴天环境，且所述控制装置还根据所述液位计的测量结果以及污水检测模块和天气检测模块的检测结果来控制所述第一闸门、第二闸门、第三闸门和堰门的开启和关闭。
在上述技术方案的基础上，所述控制装置为PLC。
在上述技术方案的基础上，所述液位计为超声波液位计。
在上述技术方案的基础上，所述污水检测模块为水质传感器。
在上述技术方案的基础上，所述天气检测模块为雨量计。
本发明的目的还在于提供一种精确实现清污分流的分流井。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种上述分流井的控制方法，该方法包括以下步骤：
天气检测模块检测当前环境是雨天环境或晴天环境；
若为晴天环境，则开启第一闸门，同时关闭第二闸门、第三闸门和堰门；
若为雨天环境，则液位计检测并判断井内液位高度与预设的第一水位和警戒水位的大小关系，其中第一水位低于警戒水位；
若井内液位高度小于第一水位，则污水检测模块进一步判断井体内的污染物的浓度，若污染物的浓度大于或者等于预设的临界浓度，则开启第一闸门，同时关闭第二闸门、第三闸门和堰门；若污染物的浓度小于预设的临界浓度，则开启第三闸门，同时关闭第一闸门、第二闸门和堰门；
若井内液位高度大于等于第一水位，则污水检测模块进一步判断井体内的污染物的浓度，若污染物的浓度大于或者等于预设的临界浓度，则开启第二闸门，使污水进入调蓄设施，同时开启第一闸门，关闭第三闸门和堰门，当调蓄设施达到最高蓄水水位时，关闭第二闸门；若污染物的浓度小于预设的临界浓度，则开启第三闸门，同时关闭第一闸门、第二闸门和堰门；
若井内液位高度大于等于警戒水位，则污水检测模块进一步判断井体内的污染物的浓度，若污染物的浓度大于或者等于预设的临界浓度，则开启堰门和第一闸门，同时判断调蓄设施是否达到最高蓄水水位，若是，则关闭第二闸门和第三闸门，若否，则开启第二闸门和第三闸门；若污染物的浓度小于预设的临界浓度，则开启堰门和第三闸门，同时关闭第一闸门和第二闸门。
在上述技术方案的基础上，所述天气检测模块为雨量计，雨量计检测单位时间内的雨量信号是否小于预设累计雨量，若是，则雨量计判断当前环境是晴天环境，若否，则为雨天环境。
在上述技术方案的基础上，所述液位计为超声波液位计，所述超声波液位计实时测量井内液位高度并将测量值发送至控制装置。
在上述技术方案的基础上，所述污水检测模块为水质传感器，所述水质传感器实时测量井体内的污染物的浓度并将测量值发送至控制装置。
在上述技术方案的基础上，所述控制装置为PLC。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的分流井，其包括闸门机构、堰门、液位计、污水检测模块、天气检测模块和控制装置。其充分考虑雨量、井体内的液位和水质的影响，根据实际情况来控制分流井各个闸门和堰门的开启关闭，从而精确实现了清污分流。
附图说明
图1为本发明中分流井的工作示意图；
图2为本发明中分流井的结构示意图；
图3为本发明中控制方法的流程图。
图中：1-井体，11-进水管，12-出水管，13-截污管，14-初雨管，15-处理管，2-控制装置，3-闸门机构，31-第一闸门，32-第二闸门，33-第三闸门，4-堰门，5-液位计，6-污水检测模块，7-天气检测模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明提供一种分流井，其包括井体1、控制装置2、闸门机构3、堰门4、液位计5、污水检测模块6和天气检测模块7。
井体1上设有进水管11、出水管12、截污管13、初雨管14和处理管15，初雨管14用于将井体1与调蓄设施连接，处理管15用于将井体1与在线处理设施连接。
控制装置2设置在井体1外，具体的，本发明中的控制装置2为PLC。
闸门机构3与控制装置2相连，控制装置2用于驱动闸门机构3升降，闸门机构3包括第一闸门31、第二闸门32、第三闸门33。
其中第一闸门31用于控制井体1内的污水流往截污管13的通断，其中截污管13通往污水处理厂。第二闸门32用于控制井体1内的污水流往初雨管14的通断，其中初雨管14通往调蓄设施。第三闸门33用于控制井体1内的污水流往处理管15的通断，其中处理管15通往在线处理设施，污水通过在线处理设施处理后排放至自然水体。
堰门4与控制装置2相连，控制装置2用于驱动堰门4升降。本发明中的堰门4可以是下开式堰门。
液位计5与控制装置2相连，液位计5用于测量井体1的井内液位高度。具体的，本发明中的液位计5为超声波液位计。超声波液位计是用来实时测量液位值，测量得到的液位值传给PLC然后进行模拟量运算转换成实际液位值。
污水检测模块6用于检测井体1内的污染物的浓度，测量得到的浓度值传给PLC然后进行模拟量运算转换成实际浓度值。具体的，本发明中的污水检测模块6为水质传感器。
天气检测模块7用于检测是雨天环境或晴天环境，具体的，本发明中天气检测模块7为雨量计。雨量计检测单位时间内的雨量信号是否小于预设累计雨量，若是，则雨量计判断当前环境是晴天环境，若否，则为雨天环境。且本发明中的控制装置2还根据液位计5的测量结果以及污水检测模块6和天气检测模块7的检测结果来控制所述第一闸门31、第二闸门32、第三闸门33和堰门4的开启和关闭。
本发明还提供一种上述分流井的控制方法，该方法包括以下步骤：
S1.天气检测模块7检测当前环境是雨天环境或晴天环境，若为晴天则执行步骤S2，若为雨天则执行步骤S3；
S2.开启第一闸门31，同时关闭第二闸门32、第三闸门33和堰门4，结束；
晴天模式下，由于井体1内存储有大量的生活污水，故需要将第一闸门31，由污水处理厂进行处理。
S3.液位计5检测并判断井内液位高度H与预设的第一水位H1和警戒水位H2的大小关系，其中第一水位H1低于警戒水位H2，若H＜H1，执行步骤S4，若H1≤H＜H2，执行步骤S7，若H≥H2，执行步骤S10；
S4.进一步判断井体1内的污染物的浓度C是否大于或者等于预设的临界浓度C1，若C≥C1，执行步骤S5，若C＜C1，执行步骤S6；
S5.开启第一闸门31，同时关闭第二闸门32、第三闸门33和堰门4，结束；
由于此时C≥C1，即井体1内的污染物的浓度较高，故污水不能通过第三闸门33排放至在线处理设施来处理，只能交由污水处理厂来处理。
S6.开启第三闸门33，同时关闭第一闸门31、第二闸门32和堰门4，结束；
由于此时C＜C1，即井体1内的污染物的浓度较低，故污水能通过第三闸门33排放至在线处理设施来处理，不需要交由污水处理厂来处理。
S7.进一步判断井体1内的污染物的浓度C是否大于或者等于预设的临界浓度C1，若C≥C1，执行步骤S8，若C＜C1，执行步骤S9；
S8.开启第二闸门32，使污水进入调蓄设施，同时开启第一闸门31，关闭第三闸门33和堰门4，当调蓄设施达到最高蓄水水位时，关闭第二闸门32，结束；
由于此时井体1内液位高度较高，且井体1内的污染物的浓度较大，故还需要调蓄设施来协助处理污水。调蓄设施设有最高蓄水水位，当达到最高蓄水水位后，调蓄设施将不会再接纳污水。
S9.开启第三闸门33，同时关闭第一闸门31、第二闸门32和堰门4，结束；
S10.进一步判断井体1内的污染物的浓度C是否大于或者等于预设的临界浓度C1，若C≥C1，执行步骤S11，若C＜C1，执行步骤S14；
此时，由于井体1内的高度已经高于警戒水位，堰门4将会开启泄洪。而第二闸门32的开启关闭视调蓄设施的水位和井体1内污染物浓度而定，第一闸门31的开启关闭根据井体1内污染物浓度而定。
S11.进一步判断调蓄设施是否达到最高蓄水水位，若是，执行步骤S12，若否，执行步骤S13；
S12.开启堰门4和第一闸门31，关闭第二闸门32和第三闸门33，结束；
S13.开启第一闸门31、第二闸门32、第三闸门33和堰门4，结束；
S14.开启堰门4和第三闸门33，同时关闭第一闸门31和第二闸门32。
综上所述，本发明中的分流井的控制方法，其充分考虑雨量、井体1内的液位和水质的影响，根据实际情况来控制分流井各个闸门和堰门的开启关闭，从而精确实现了清污分流。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种分流井，其特征在于，包括：
井体(1)，其上设有进水管(11)、出水管(12)、截污管(13)、初雨管(14)和处理管(15)，所述初雨管(14)用于将所述井体(1)与调蓄设施连接，所述处理管(15)用于将所述井体(1)与在线处理设施连接；
控制装置(2)，其设置在所述井体(1)外；
闸门机构(3)，其与所述控制装置(2)相连，所述控制装置(2)用于驱动所述闸门机构(3)升降，所述闸门机构(3)包括，
-第一闸门(31)，其用于控制所述井体(1)内的污水流往所述截污管(13)的通断；
-第二闸门(32)，其用于控制所述井体(1)内的污水流往所述初雨管(14)的通断；
-第三闸门(33)，其用于控制所述井体(1)内的污水流往所述处理管(15)的通断；
堰门(4)，其与所述控制装置(2)相连，所述控制装置(2)用于驱动所述堰门(4)升降；
液位计(5)，其与所述控制装置(2)相连，所述液位计(5)用于测量所述井体(1)的井内液位高度；
污水检测模块(6)，其用于检测所述井体(1)内的污染物的浓度；以及
天气检测模块(7)，其用于检测是雨天环境或晴天环境，且所述控制装置(2)还根据所述液位计(5)的测量结果以及污水检测模块(6)和天气检测模块(7)的检测结果来控制所述第一闸门(31)、第二闸门(32)、第三闸门(33)和堰门(4)的开启和关闭。
2.如权利要求1所述的分流井，其特征在于：所述控制装置(2)为PLC。
3.如权利要求1所述的分流井，其特征在于：所述液位计(5)为超声波液位计。
4.如权利要求1所述的分流井，其特征在于：所述污水检测模块(6)为水质传感器。
5.如权利要求1所述的分流井，其特征在于：所述天气检测模块(7)为雨量计。
6.一种如权利要求1所述的分流井的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
天气检测模块(7)检测当前环境是雨天环境或晴天环境；
若为晴天环境，则开启第一闸门(31)，同时关闭第二闸门(32)、第三闸门(33)和堰门(4)；
若为雨天环境，则液位计(5)检测并判断井内液位高度与预设的第一水位和警戒水位的大小关系，其中第一水位低于警戒水位；
若井内液位高度小于第一水位，则污水检测模块(6)进一步判断井体(1)内的污染物的浓度，若污染物的浓度大于或者等于预设的临界浓度，则开启第一闸门(31)，同时关闭第二闸门(32)、第三闸门(33)和堰门(4)；若污染物的浓度小于预设的临界浓度，则开启第三闸门(33)，同时关闭第一闸门(31)、第二闸门(32)和堰门(4)；
若井内液位高度大于等于第一水位，则污水检测模块(6)进一步判断井体(1)内的污染物的浓度，若污染物的浓度大于或者等于预设的临界浓度，则开启第二闸门(32)，使污水进入调蓄设施，同时开启第一闸门(31)，关闭第三闸门(33)和堰门(4)，当调蓄设施达到最高蓄水水位时，关闭第二闸门(32)；若污染物的浓度小于预设的临界浓度，则开启第三闸门(33)，同时关闭第一闸门(31)、第二闸门(32)和堰门(4)；
若井内液位高度大于等于警戒水位，则污水检测模块(6)进一步判断井体(1)内的污染物的浓度，若污染物的浓度大于或者等于预设的临界浓度，则开启堰门(4)和第一闸门(31)，同时判断调蓄设施是否达到最高蓄水水位，若是，则关闭第二闸门(32)和第三闸门(33)，若否，则开启第二闸门(32)和第三闸门(33)；若污染物的浓度小于预设的临界浓度，则开启堰门(4)和第三闸门(33)，同时关闭第一闸门(31)和第二闸门(32)。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述天气检测模块(7)为雨量计，雨量计检测单位时间内的雨量信号是否小于预设累计雨量，若是，则雨量计判断当前环境是晴天环境，若否，则为雨天环境。
8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述液位计(5)为超声波液位计，所述超声波液位计实时测量井内液位高度并将测量值发送至控制装置(2)。
9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述污水检测模块(6)为水质传感器，所述水质传感器实时测量井体(1)内的污染物的浓度并将测量值发送至控制装置(2)。
10.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述控制装置(2)为PLC。
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