CN110589975A - 一种基于物联网技术的智能污水管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的智能污水管，包括竖管体和横管体组成的管本体，所述竖管体内安装有防回流机构，所述横管体上设有生物降污机构，所述管本体上还安装有智能监控机构，智能监控机构与智能控制器相连，所述防回流机构包括在竖管体内设置的挡板，挡板在竖管体内呈倾斜设置，挡板较高位置的一端与竖管体内壁相铰接。本发明中，通过在污水管上种植具有降污能力的水生植物，利用植物对污水管内的污水进行吸收生物降解，从而缓解污水厂压力，同时水生植物的根系生长于管本体的空腔内，污水从通孔进入空腔被植物根系吸收，解决了将水生植物直接种植在污水管内，植物根系挤占污水管空间，影响污水排放，易造成拥堵的问题。

Description

一种基于物联网技术的智能污水管

技术领域

本发明属于污水管网设备技术领域，具体为一种基于物联网技术的智能污水管。

背景技术

一个城市或者一个区域把需要收集的排污口的污水收集起来，通过管道排到污水处理厂，这些管道组成了网状结构，俗称污水管网，污水管网包括干管以及支管。

目前，申请号为CN201520665233.3的中国专利公开了一种具有污水处理功能的污水管网，它包括排放污水的污水管网，污水管网上每隔一定距离设有一个井口，每个井口上设置有带多个小孔的井盖，污水管网的每个井盖上通过小孔种有水生植物，水生植物根部伸展在污水中，并且在井口处的污水管网里设有挂式填料，将微生物膜附着在水生植物根系和挂式填料上，植物根系通过代谢产生的氧为微生物的污水处理提供了一定的氧源，使得污水管网具有了一定的污水处理能力，减少占地和投资的污水处理技术和设备。

这种具有污水处理功能的污水管网虽然有一定的污水处理能，但其通过将水生植物种植在井盖上的小孔内，使得水生植物与井盖相对固定，水生植物的根系直接生长在管道内，占据管道空间，根系不断繁盛时，会严重阻碍污水的排放，同时现有的污水管缺乏智能监控能力，因此我们提出一种基于物联网技术的智能污水管。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有污水管不智能和已有的利用水生植物进行污水处理技术有待改善的问题，提供一种基于物联网技术的智能污水管。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于物联网技术的智能污水管，包括竖管体和横管体组成的管本体，所述竖管体内安装有防回流机构，所述横管体上设有生物降污机构，所述管本体上还安装有智能监控机构，智能监控机构与智能控制器相连。

其中，所述防回流机构包括在竖管体内设置的挡板，挡板在竖管体内呈倾斜设置，挡板较高位置的一端与竖管体内壁相铰接，竖管体内与挡板铰接一侧的下方位置设置弹簧，弹簧的两端分别与竖管体内壁和挡板相连接。

其中，所述生物降污机构包括在横管体上均匀设置的降污水植物，降污水植物通过种植器种植与横管体内。

其中，所述种植器包括在横管体上顶部位置开设的种植孔，横管体内开设有空腔，横管体内壁上均匀开设有与空腔连通的通孔，所述降污水植物的植物根系生长于空腔内。

其中，所述智能监控机构包括安装于竖管体内靠近上方位置的臭气传感器以及横管体上设置的流量计，所述智能控制器安装于监控室内，智能监控器内安装有CPU，所述流量计、臭气传感器分别与CPU电连接，CPU上还连接有报警模块、显示模块、GPRS模块、储存模块、电路转换模块。

其中，所述电路转换模块上连接有蓄电池模块、供电模块和电路检测模块，蓄电池模块上还连接有太阳能模块。

其中，所述流量计包括降污水植物最左端设置的第一流量计与最右端位置设置的第二流量计。

其中，所述管本体的内壁上设有耐腐蚀涂料层，管本体内设有光纤，光纤外包覆有光纤保护层，所述CPU上还连接有光衰检测器，光衰检测器与光纤相连。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过在污水管上种植具有降污能力的水生植物，利用植物对污水管内的污水进行吸收生物降解，从而缓解污水厂压力，同时水生植物的根系生长于管本体的空腔内，污水从通孔进入空腔被植物根系吸收，解决了将水生植物直接种植在污水管内，植物根系挤占污水管空间，影响污水排放，易造成拥堵的问题。

2、本发明中，在污水进行排放时，受重力影响将竖管体内的挡板挤开，从而下落流入横管体内进行污水输送，当竖管体内污水断流时，挡板受弹簧的回复形变，挡板与竖管体内壁相抵接，从而限制了管内臭气的溢出，保护地面环境空气。

3、本发明中，通过在管本体内设置光纤，由光衰检测器进行时刻检测，当污水管发生破损或因人为导致断裂时，光纤被拉扯断裂，光衰检测器检测到光纤断裂进而判断污水管破损，光衰检测器再根据光纤内光信息的丢失自动测算光纤中断位置，从而方便快捷的找到污水管破损处，及时进行抢修，避免污水外漏大量下渗污染土壤以及地下水的情况发生。

4、本发明中，通过在管本体上设置流量计和臭气传感器，以及与之相连的CPU，CPU根据水生植物两端的流量计检测污水流量变化，进而了解污水流经水生植物时的受阻情况，进而及时更换繁盛的水生植物，避免大量根系堵塞污水管的情况发生，同时单片机利用GPRS模块与物联网相连，不仅可以将检测的污水管信息上传，以方便管理者进行污水的调配，同时从物联网获取上游排放以及下游污水厂的处理信息，进而实现宏观调控，大大提升了污水调控能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意简图；

图2为本发明中种植器的结构示意简图；

图3为本发明中管本体的部分剖视图；

图4为本发明的系统模块化框图。

图中标记：1、竖管体；2、臭气传感器；3、挡板；4、弹簧；5、降污水生植物；6、横管体；7、第一流量计；8、种植器；9、通孔；10、第二流量计；11、空腔；12、种植孔；13、植物根系；14、管本体；15、光纤保护层；16、光纤；17、耐腐蚀涂料层；18、CPU；19、电路转换模块；20、流量计；21、报警模块；22、显示模块；23、GPRS模块；24、光衰检测器；25、储存模块；26、供电模块；27、电路检测模块；28、蓄电池模块；29、太阳能模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一，请参阅图1～2和4，一种基于物联网技术的智能污水管，包括竖管体1和横管体6组成的管本体14，所述竖管体1内安装有防回流机构，所述横管体6上设有生物降污机构，所述管本体14上还安装有智能监控机构，智能监控机构与智能控制器相连；

所述防回流机构包括在竖管体1内设置的挡板3，挡板3在竖管体1内呈倾斜设置，挡板3较高位置的一端与竖管体1内壁相铰接，竖管体1内与挡板3铰接一侧的下方位置设置弹簧4，弹簧4的两端分别与竖管体1内壁和挡板3相连接；

所述生物降污机构包括在横管体6上均匀设置的降污水生植物5，降污水生植物5通过种植器8种植与横管体6内；

所述种植器8包括在横管体6上顶部位置开设的种植孔12，横管体6内开设有空腔11，横管体6内壁上均匀开设有与空腔11连通的通孔9，所述降污水生植物5的植物根系13生长于空腔11内；

所述智能监控机构包括安装于竖管体1内靠近上方位置的臭气传感器2以及横管体6上设置的流量计20，流量计20包括降污水生植物5最左端设置的第一流量计7与最右端位置设置的第二流量计10，所述智能控制器安装于监控室内，智能监控器内安装有CPU18，所述流量计20、臭气传感器2分别与CPU18电连接，CPU18上还连接有报警模块21、显示模块22、GPRS模块23、储存模块25、电路转换模块19，电路转换模块19上连接有蓄电池模块28、供电模块26和电路检测模块27，蓄电池模块28上还连接有太阳能模块29。

实施例二，请参阅图1～4，一种基于物联网技术的智能污水管，包括竖管体1和横管体6组成的管本体14，所述竖管体1内安装有防回流机构，所述横管体6上设有生物降污机构，所述管本体14上还安装有智能监控机构，智能监控机构与智能控制器相连；

所述防回流机构包括在竖管体1内设置的挡板3，挡板3在竖管体1内呈倾斜设置，挡板3较高位置的一端与竖管体1内壁相铰接，竖管体1内与挡板3铰接一侧的下方位置设置弹簧4，弹簧4的两端分别与竖管体1内壁和挡板3相连接；

所述生物降污机构包括在横管体6上均匀设置的降污水生植物5，降污水生植物5通过种植器8种植与横管体6内；

所述种植器8包括在横管体6上顶部位置开设的种植孔12，横管体6内开设有空腔11，横管体6内壁上均匀开设有与空腔11连通的通孔9，所述降污水生植物5的植物根系13生长于空腔11内；

所述智能监控机构包括安装于竖管体1内靠近上方位置的臭气传感器2以及横管体6上设置的流量计20，流量计20包括降污水生植物5最左端设置的第一流量计7与最右端位置设置的第二流量计10，所述智能控制器安装于监控室内，智能监控器内安装有CPU18，所述流量计20、臭气传感器2分别与CPU18电连接，CPU18上还连接有报警模块21、显示模块22、GPRS模块23、储存模块25、电路转换模块19，电路转换模块19上连接有蓄电池模块28、供电模块26和电路检测模块27，蓄电池模块28上还连接有太阳能模块29；

所述管本体14的内壁上设有耐腐蚀涂料层17，管本体14内设有光纤16，光纤16外包覆有光纤保护层15，所述CPU18上还连接有光衰检测器24，光衰检测器24与光纤16相连。

工作原理：本发明提供一种基于物联网技术的智能污水管，结构设置巧妙，使用时污水从竖管体1排入横管体6中，在污水输送时由于重力影响，污水将挡板3挤开，从而流入横管体中，当竖管体1内的污水断流时，挡板3受弹簧4的回复形变影响，挡板3与竖管体1内壁相抵接，从而限制管内臭气逆流，避免臭气溢出，影响外部空气环境，当污水流经横管体6时，横管体6内的降污水生植物5的根系吸收污水，从而提供一定的污水处理能力，缓解污水厂处理压力，而横管体6两端的流量计20分别检测污水经过水生植物前后的流量大小，从而单片机18根据流量变化，判断水生植物根系是否繁盛到影响污水输送，进而提醒管理人员及时处理，避免根系堵塞污水管；

同时通过在管本体14内设置光纤16，由光衰检测器24进行时刻检测，当污水管发生破损或因人为导致断裂时，光纤16被拉扯断裂，光衰检测器24检测到光纤16断裂进而判断污水管破损，光衰检测器24再根据光纤16内光信息的丢失自动测算光纤16中断位置，从而方便快捷的找到污水管破损处，及时进行抢修，避免污水外漏大量下渗污染土壤以及地下水的情况发生，同时同时单片机18利用GPRS模块23与物联网相连，不仅可以将检测的污水管信息上传，以方便管理者进行污水的调配，同时从物联网获取上游排放以及下游污水厂的处理信息，进而实现宏观调控，大大提升了污水调控能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网技术的智能污水管，包括竖管体（1）和横管体（6）组成的管本体（14），其特征在于,所述竖管体（1）内安装有防回流机构，所述横管体（6）上设有生物降污机构，所述管本体（14）上还安装有智能监控机构，智能监控机构与智能控制器相连。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述防回流机构包括在竖管体（1）内设置的挡板（3），挡板（3）在竖管体（1）内呈倾斜设置，挡板（3）较高位置的一端与竖管体（1）内壁相铰接，竖管体（1）内与挡板（3）铰接一侧的下方位置设置弹簧（4），弹簧（4）的两端分别与竖管体（1）内壁和挡板（3）相连接。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述生物降污机构包括在横管体（6）上均匀设置的降污水生植物（5），降污水生植物（5）通过种植器（8）种植与横管体（6）内。

4.如权利要求3所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述种植器（8）包括在横管体（6）上顶部位置开设的种植孔（12），横管体（6）内开设有空腔（11），横管体（6）内壁上均匀开设有与空腔（11）连通的通孔（9），所述降污水生植物（5）的植物根系（13）生长于空腔（11）内。

5.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述智能监控机构包括安装于竖管体（1）内靠近上方位置的臭气传感器（2）以及横管体（6）上设置的流量计（20），所述智能控制器安装于监控室内，智能监控器内安装有CPU（18），所述流量计（20）、臭气传感器（2）分别与CPU（18）电连接，CPU（18）上还连接有报警模块（21）、显示模块（22）、GPRS模块（23）、储存模块（25）、电路转换模块（19）。

6.如权利要求5所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述电路转换模块（19）上连接有蓄电池模块（28）、供电模块（26）和电路检测模块（27），蓄电池模块（28）上还连接有太阳能模块（29）。

7.如权利要求5所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述流量计（20）包括降污水生植物（5）最左端设置的第一流量计（7）与最右端位置设置的第二流量计（10）。

8.如权利要求5所述的一种基于物联网技术的智能污水管，其特征在于，所述管本体（14）的内壁上设有耐腐蚀涂料层（17），管本体（14）内设有光纤（16），光纤（16）外包覆有光纤保护层（15），所述CPU（18）上还连接有光衰检测器（24），光衰检测器（24）与光纤（16）相连。