CN110533890B - 简易下水道堵塞应急预警发布系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了简易下水道堵塞应急预警发布系统，基于由区域内若干个下水道组成的排水系统，所述堵塞应急预警发布系统包括设置在若干个下水道内用于监测下水道内不同水位流量大小和流向信息的监控模块、用于将监控模块采集到的数据信号进行处理分析的数据采集汇总模块、用于传递信息的信息传递模块以及分析判断下水道堵塞风险并预警的中心处理模块，所述数据采集汇总模块分析下水道中不同水位的粗略流量大小信息以及水流的流向信息，并将信息通过信息传递模块发送至中心处理模块，所述中心处理模块判断下水道的堵塞风险，并根据堵塞风险进行预警通知相关人员维护处理。本发明能够避免损失，有重点性和针对性的疏通堵塞位置下水道。

Description

简易下水道堵塞应急预警发布系统

技术领域

本发明涉及下水道监测领域，尤其涉及简易下水道堵塞应急预警发布系统。

背景技术

目前，随着现代社会的不断发展，公共设施也逐渐被市政完善，城市中的下水道为一座城市的大动脉，承担着城市废水外排重任。一旦下水道排污不畅，将会对整个城市的交通等方面造成极大地影响，甚至会威胁人们的生命安全。据统计，在中国百分之六十以上的城市下水道存在严重的排污隐患，每到雨季经常会出现内涝现象。其原因在于：首先，许多城市在最初建设时，防洪排涝雨水设施的标准偏低，陈旧老化的已建城市的下水道进行全面的升级改造艰巨而漫长；其次，我国城市快速发展，大规模的开发建设对地表覆被和自然水文条件的干扰和破坏强度非常大，且具持续性，污水外排去向受到严重限制；最重要的是，应对全球的气候变化和极端降雨条件以及各地气候的巨大差异，缺乏准确、科学的预测、预警手段和机制。许多城市短期内不可能大幅度提高防洪排涝雨水设施的标准；对标准偏低、陈旧老化的已建城市的下水道进行全面的升级改造是一个长期的过程，也面临巨大的困难。

此外，下水道还存在以下缺陷：第一，绝大多数下水管道没有设置疏通装置，堵塞管道后，需要进行人工清污；

第二，不能及时发现管道堵塞，往往是在下水道溢出污水时才可发现，给人民生活带来很大经济损失，且这种损失没有明确责任人负责，有严重的滞后性；

第三，在工作人员清污时，由于管道间空间有限，无法使用有效的清污工具，给清理工作带来很大不便；

第四，现有的下水管道装置存在没有智能报警、不能便捷有效的进行管道疏通、没有应急排水系统的缺陷。

目前，对城市下水道的检测方法主要是向管道内投放检测机器人，由机器人配置的摄像头进行检测，但是该方法在检测前需要将下水道清理干净，前后要保证封闭，不能有水流入，并且只能检查到下水道内部构造以及是否有破损等性能状况。

因此迫切需要一种完备的预警监测方法和系统，实现城市下水道的科学管理化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供简易下水道堵塞应急预警发布系统，本发明解决了下水道流通不畅问题，可以实现对下水道进行预测、监测、报警、疏通等功能，能够做到下水道刚刚出现堵塞现象时就提前报警，提前维修，有利于及时维护，提前做好防范措施，避免损失，有重点性和针对性的疏通堵塞位置下水道。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

简易下水道堵塞应急预警发布系统，包括能够安装在下水管道内的简易截面监控观察装置和堵塞应急预警发布系统，所述简易截面监控观察装置通过电线电缆、网络或无线信号收发装置向堵塞应急预警发布系统发送实时监控数据，所述简易截面监控观察装置至少包括位置区别标识装置、速度传感器、截面利用率传感器和简易流向传感器，所述堵塞应急预警发布系统通过堵塞预警规则分析下水道中流通物的速度、流向和富余截面判断堵塞风险威胁指数，为堵塞风险威胁指数分级，并针对不同的威胁分级生成不同预警应急方案，将预警威胁指数、处理措施和位置区别标识装置的指令发送给应急处理工作团队，由应急处理工作团队根据指令预防、巡检、保养和/或抢修、疏导、排障。

优选的，所述位置区别标识装置为设备序号编码或电路IP虚拟分配地址或GPS定位装置，简易截面监控观察装置发送监控数据时，自动打上当前位置的识别信息，地址编号唯一，按实际排污的流向规则排列，编码可以跳跃，供插补或维修使用。

优选的，所述截面利用率传感器设置有带弹性可自动回复筒盖的通筒，所述筒盖和通筒上设置有低压、低电流的接触通止的电线回路或电容回路，下水道物体流速大于0.05米/秒时筒盖与通筒分离，回路断开，小于0.05米/秒时筒盖与通筒贴合，回路接通，所述在下水道截面的不同高度设置有多个，所述截面利用率传感器根据下水道截面形状和回路断开、接通的高度换算出截面面积、已利用的截面面积、未使用的富余截面和富余截面比率。

优选的，所述简易流向传感器设置有多个，位于下水道截面的不同高度，包括安装支架和安装在安装支架上的电子接触回路，所述电子接触回路包括位于中间带有挡流板能够顺流弯曲变形或移动的回路接触点、位于正常排污流向下游的顺流接触点、位于正常排污流向上游的逆流接触点，所述回路接触点、顺流接触点、逆流接触点均与导线或电子元器件连接，下水道物体流速大于0.1米/秒时将推动回路接触点移动，与顺流接触点或逆流接触点接触构成导电回路，准确指示下水道的物体流向，下水道物体流速小于0.1米/秒时无法推动回路接触点移动或无法使回路接触点与顺流接触点或逆流接触点接触构成导电回路，指示下水道内当前流速为零或速度可忽略。

优选的，所述堵塞风险威胁指数分级包括：安全、低堵塞威胁、中堵塞威胁、高堵塞威胁和视为堵塞，安全和低堵塞威胁不向应急处理工作团队预警，中堵塞威胁和高堵塞威胁向应急处理工作团队预警，视为堵塞则安排应急处理工作团队出警疏导抢修。

优选的，所述预警应急方案包括按堵塞威胁指数分别设立巡检校正、定期保养维护、定期辅助疏通和紧急疏导抢修。

优选的，所述应急处理工作团队可以是清淤疏导机器人、设备和/或维护保养人员、疏通抢修人员。

优选的，所述堵塞预警规则包括：当前位置的管路富余截面比率大于50％、流向正确，如果流速为0-1米/秒，判断为安全；如果流速大于1米/秒，判断为无堵塞威胁；富余截面比率大于30％，小于50％、流向正确，无论流速为多少，均判断为低堵塞威胁；当前管路富余截面比率大于20％，小于30％、流向正确，如果流速为0-1米/秒，判断为中堵塞威胁；如果流速大于1米/秒，判断为低堵塞威胁；管路当前富余截面比率大于10％，小于20％、流向正确，如果流速较小0-1米/秒，判断为高堵塞威胁；如果流速大于1米/秒，小于3米/秒，判断为中堵塞威胁，如果流速大于3米/秒，判断为低堵塞威胁；当前富余截面比率小于10％、流向正确，如果流速0-1米/秒，判断为已疑为堵塞；如果流速大于1米/秒，小于3米/秒，判断为高堵塞威胁，如果流速大于3米/秒，判断为中堵塞威胁，当前位置的管路中的流向相反，则不论管路当前剩余截面积比率的大小和流速的大小，均判断为当前IP地址的下一个IP地址已视为堵塞。

本发明的有益效果是：

1.解决下水道堵塞了报警、监测等问题。具有发现及时、技术简单、监测有效、成本低廉等特点，提高应急处置效率；

2.解决了下水道流通不畅问题，适用于市政下水道常用的圆形、方形等多种形状的下水道，应用前景十分广阔；

3.节约时间，大大减轻下水道维护人员的负担，不用维护人员挨个巡查每个下水道，节省了大量的人力、物力；

4.有重点性和针对性的监测下水道，疏通堵塞位置下水道，节省大量资源；

5.可以实现对下水道进行预测、监测、报警、疏通等功能，能够做到下水道刚刚出现堵塞现象时就提前报警，提前维修，有利于及时维护，提前做好防范措施，避免损失。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为下水道排泄管网系统结构示意图；

图2为本发明涉及的一种流程结构框图；

图3为本发明涉及的系统架构和工作原理示意图；

图4为本发明涉及的不同下水道截面的简易截面监控观察装置安装位置示意图；

图5为本发明涉及的截面利用率传感器在不同排污液面位置的工作原理图；

图6为本发明涉及的截面利用率传感器打开状态俯视示意图；

图7为本发明涉及的简易流向传感器的结构示意和工作状态的示意图。

图中标号说明：富余截面1,已利用的截面2,非工作状态下的截面利用率传感器3,工作状态下的截面利用率传感器4，通筒盖子5,筒盖6,接触式导电通路7，带触头断开式的导电回路8，导电回路插拔接头9，流向10，逆流接触点11，回路接触点12，顺流接触点13，导电回路14，安装支架15,处于不流动或极低速流动状态的流向传感器16，,处于顺流工作状态的流向传感器17,处于逆流工作状态的流向传感器18。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行请求。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机请求的组合来实现。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案：

参照图1至图5所示，简易下水道堵塞应急预警发布系统，包括能够安装在下水管道内的简易截面监控观察装置和堵塞应急预警发布系统，所述简易截面监控观察装置通过电线电缆、网络或无线信号收发装置向堵塞应急预警发布系统发送实时监控数据，所述简易截面监控观察装置至少包括位置区别标识装置、速度传感器、截面利用率传感器和简易流向传感器，所述堵塞应急预警发布系统通过堵塞预警规则分析下水道中流通物的速度、流向和富余截面判断堵塞风险威胁指数，为堵塞风险威胁指数分级，并针对不同的威胁分级生成不同预警应急方案，将预警威胁指数、处理措施和位置区别标识装置的指令发送给应急处理工作团队，由应急处理工作团队根据指令预防、巡检、保养和/或抢修、疏导、排障。

优选的，所述位置区别标识装置为设备序号编码或电路IP虚拟分配地址或GPS定位装置，简易截面监控观察装置发送监控数据时，自动打上当前位置的识别信息，地址编号唯一，按实际排污的流向规则排列，编码可以跳跃，供插补或维修使用。

优选的，所述截面利用率传感器设置有带弹性可自动回复筒盖的通筒，所述筒盖和通筒上设置有低压、低电流的接触通止的电线回路或电容回路，下水道物体流速大于0.05米/秒时筒盖与通筒分离，回路断开，小于0.05米/秒时筒盖与通筒贴合，回路接通，所述在下水道截面的不同高度设置有多个，所述截面利用率传感器根据下水道截面形状和回路断开、接通的高度换算出截面面积、已利用的截面面积、未使用的富余截面和富余截面比率。

优选的，所述简易流向传感器设置有多个，位于下水道截面的不同高度，包括安装支架和安装在安装支架上的电子接触回路，所述电子接触回路包括位于中间带有挡流板能够顺流弯曲变形或移动的回路接触点、位于正常排污流向下游的顺流接触点、位于正常排污流向上游的逆流接触点，所述回路接触点、顺流接触点、逆流接触点均与导线或电子元器件连接，下水道物体流速大于0.1米/秒时将推动回路接触点移动，与顺流接触点或逆流接触点接触构成导电回路，准确指示下水道的物体流向，下水道物体流速小于0.1米/秒时无法推动回路接触点移动或无法使回路接触点与顺流接触点或逆流接触点接触构成导电回路，指示下水道内当前流速为零或速度可霍略。

优选的，所述堵塞风险威胁指数分级包括：安全、低堵塞威胁、中堵塞威胁、高堵塞威胁和视为堵塞，安全和低堵塞威胁不向应急处理工作团队预警，中堵塞威胁和高堵塞威胁向应急处理工作团队预警，视为堵塞则安排应急处理工作团队出警疏导抢修。

优选的，所述预警应急方案包括按堵塞威胁指数分别设立巡检校正、定期保养维护、定期辅助疏通和紧急疏导抢修。

优选的，所述应急处理工作团队可以是清淤疏导机器人、设备和/或维护保养人员、疏通抢修人员。

优选的，所述堵塞预警规则包括：当前位置的管路富余截面比率很大(大于50％)、流向正确，如果流速较小(0-1米/秒)，判断为安全；如果流速适中或较大(大于1米/秒)，判断为无堵塞威胁；富余截面比率较大(大于30％，小于50％)、流向正确，无论流速为多少，均判断为低堵塞威胁；当前管路富余截面比率适中(大于20％，小于30％)、流向正确，如果流速较小(0-1米/秒)，判断为中堵塞威胁；如果流速适中或较大(大于1米/秒)，判断为低堵塞威胁；管路当前富余截面比率较小(大于10％，小于20％)、流向正确，如果流速较小(0-1米/秒)，判断为高堵塞威胁；如果流速适中(大于1米/秒，小于3米/秒)，判断为中堵塞威胁，如果流速较大(大于3米/秒)，判断为低堵塞威胁；当前富余截面比率很小(小于10％)、流向正确，如果流速较小(0-1米/秒)，判断为已疑为堵塞；如果流速适中(大于1米/秒，小于3米/秒)，判断为高堵塞威胁，如果流速较大(大于3米/秒)，判断为中堵塞威胁，当前位置的管路中的流向相反，则不论管路当前剩余截面积比率的大小和流速的大小，均判断为当前IP地址的下一个IP地址已视为堵塞。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.简易下水道堵塞应急预警发布系统，其特征在于：包括能够安装在下水管道内的简易截面监控观察装置和堵塞应急预警发布系统，所述简易截面监控观察装置通过电线电缆、网络或无线信号收发装置向堵塞应急预警发布系统发送实时监控数据，所述简易截面监控观察装置至少包括位置区别标识装置、速度传感器、截面利用率传感器和简易流向传感器，所述堵塞应急预警发布系统通过堵塞预警规则分析下水道中流通物的速度、流向和富余截面判断堵塞风险威胁指数，为堵塞风险威胁指数分级，并针对不同的威胁分级生成不同预警应急方案，将预警威胁指数、处理措施和位置区别标识装置的指令发送给应急处理工作团队，由应急处理工作团队根据指令预防、巡检、保养和/或抢修、疏导、排障，所述截面利用率传感器设置有带弹性可自动回复筒盖的通筒，所述筒盖和通筒上设置有低压、低电流的接触通止的电线回路或电容回路，下水道物体流速大于0.05米/秒时筒盖与通筒分离，回路断开，小于0.05米/秒时筒盖与通筒贴合，回路接通，所述在下水道截面的不同高度设置有多个，所述截面利用率传感器根据下水道截面形状和回路断开、接通的高度换算出截面面积、已利用的截面面积、未使用的富余截面和富余截面比率，所述简易流向传感器设置有多个，位于下水道截面的不同高度，包括安装支架和安装在安装支架上的电子接触回路，所述电子接触回路包括位于中间带有挡流板能够顺流弯曲变形或移动的回路接触点、位于正常排污流向下游的顺流接触点、位于正常排污流向上游的逆流接触点，所述回路接触点、顺流接触点、逆流接触点均与导线或电子元器件连接，下水道物体流速大于0.1米/秒时将推动回路接触点移动，与顺流接触点或逆流接触点接触构成导电回路，准确指示下水道的物体流向，下水道物体流速小于0.1米/秒时无法推动回路接触点移动或无法使回路接触点与顺流接触点或逆流接触点接触构成导电回路，指示下水道内当前流速为零或速度可忽略。

2.根据权利要求1所述的简易下水道堵塞应急预警发布系统，其特征在于：所述位置区别标识装置为设备序号编码或电路IP虚拟分配地址或GPS定位装置，简易截面监控观察装置发送监控数据时，自动打上当前位置的识别信息，地址编号唯一，按实际排污的流向规则排列，编码可以跳跃，供插补或维修使用。

3.根据权利要求1所述的简易下水道堵塞应急预警发布系统，其特征在于：所述堵塞风险威胁指数分级包括：安全、低堵塞威胁、中堵塞威胁、高堵塞威胁和视为堵塞，安全和低堵塞威胁不向应急处理工作团队预警，中堵塞威胁和高堵塞威胁向应急处理工作团队预警，视为堵塞则安排应急处理工作团队出警疏导抢修。

4.根据权利要求1所述的简易下水道堵塞应急预警发布系统，其特征在于：所述预警应急方案包括按堵塞威胁指数分别设立巡检校正、定期保养维护、定期辅助疏通和紧急疏导抢修。

5.根据权利要求1所述的简易下水道堵塞应急预警发布系统，其特征在于：所述应急处理工作团队可以是清淤疏导机器人、设备和/或维护保养人员、疏通抢修人员。

6.根据权利要求3所述的简易下水道堵塞应急预警发布系统，其特征在于：所述堵塞预警规则包括：当前位置的管路富余截面比率大于50％、流向正确，如果流速为0-1米/秒，判断为安全；如果流速大于1米/秒，判断为无堵塞威胁；富余截面比率大于30％，小于50％、流向正确，无论流速为多少，均判断为低堵塞威胁；当前管路富余截面比率大于20％，小于30％、流向正确，如果流速为0-1米/秒，判断为中堵塞威胁；如果流速大于1米/秒，判断为低堵塞威胁；管路当前富余截面比率大于10％，小于20％、流向正确，如果流速较小0-1米/秒，判断为高堵塞威胁；如果流速大于1米/秒，小于3米/秒，判断为中堵塞威胁，如果流速大于3米/秒，判断为低堵塞威胁；当前富余截面比率小于10％、流向正确，如果流速0-1米/秒，判断为已疑为堵塞；如果流速大于1米/秒，小于3米/秒，判断为高堵塞威胁，如果流速大于3米/秒，判断为中堵塞威胁，当前位置的管路中的流向相反，则不论管路当前剩余截面积比率的大小和流速的大小，均判断为当前IP地址的下一个IP地址已视为堵塞。

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