CN111206663A - 一种智能雨水收集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能雨水收集系统，包括流量型初期雨水收集弃流井，所述流量型初期雨水收集弃流井的出水口与离心过滤器相连，离心过滤器的出水口与储水罐相连，所述流量型初期雨水收集弃流井中设有流量计和电动阀，所述储水罐中设有若干电子液位计、水泵、压力表和多功能溢流器，还包括控制箱，所述控制箱与流量计、电动阀、离心过滤器、电子液位计、水泵、远传压力表、多功能溢流器相连。应用智能控制系统，通过设置的流量计和电子液位计监测雨水收集系统的工作状态，按程序设定进行应对并排查故障提醒用户维修，减少了人力消耗，节约了运行维护成本，并有效提高运行效率。

Description

一种智能雨水收集系统
技术领域
本发明涉及资源再利用领域，尤其涉及一种智能雨水收集系统。
背景技术
水是生命之源，有资料显示，我国的水资源并不丰富，全国有2/3的城市缺水，目前，人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水和浅层地下水，储量只占全球水体总量的十万分之七，由于我国人口众多，人均可利用水资源量仅为世界平均值的1/4。随着城市化进程的加快，城市中的景观用水、道路冲洗、绿化及洗车等的用水量快速增长使得本就紧张的水资源显得更加缺乏。同时由于城市化的推进使得更多地面被各种建筑、道路覆盖，从而使得雨水无法下渗到地下，加重城市排水系统的压力。面对这些问题，雨水回收再利用便成为最好的解决方法，现有的雨水收集系统结构简单，智能化水平低，使用过程中需要人工清理堵塞物，耗费人力且容易产生故障，导致其使用寿命较短。
中国专利文献CN105350607B公开了一种“城市雨水收集再利用系统”。包括用于将水收集起来的雨水收集模块以及用于将雨水收集模块收集到的雨水再利用的雨水综合利用模块，这种系统系统简单、成本较低，采用这种系统可以有效提高城市雨水的综合利用率。但是该发明智能化水平低，缺乏人机信息交互，许多清理工作需要耗费人力，难以及时排查故障，导致其使用寿命较短。
发明内容
本发明主要解决原有的智能化水平低，缺乏人机信息交互，难以及时排查故障的技术问题，提供一种智能雨水收集系统，应用智能控制系统，通过设置的流量计和电子液位计监测雨水收集系统的工作状态，按程序设定进行应对并排查故障提醒用户维修，减少了人力消耗，节约了运行维护成本，并有效提高运行效率。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括流量型初期雨水收集弃流井，所述流量型初期雨水收集弃流井的出水口与离心过滤器相连，离心过滤器的出水口与储水罐相连，其特征在于，所述流量型初期雨水收集弃流井中设有流量计和电动阀，所述储水罐中设有若干电子液位计、水泵、压力表和多功能溢流器，还包括控制箱，所述控制箱与流量计、电动阀、离心过滤器、电子液位计、水泵、远传压力表、多功能溢流器相连。控制箱获取流量计、电子液位计、远传压力表采集到的数据，通过分析数据获得结论通知用户并自动控制电动阀、离心过滤器、水泵、多功能溢流器作出反应，及时处理，避免造成不良后果。
作为优选，所述的离心过滤器包括收水口、出水口、弃流口和过滤网，所述出水口与储水罐相连，所述弃流口与污水管相连，所述过滤网上的孔径为0.28mm。由收水口进入的雨水在离心力的作用下，干净的雨水经过离心过滤器内过滤网进入储水罐，过滤网上的孔径为0.28mm，其余含有杂质的雨水经由弃流口通过收水弃流井进入污水管网，过滤器的收水效率可达90到99％，具体情况视当时雨量而定。
作为优选，所述的流量型初期雨水收集弃流井内包括收水管、出水管、弃流管、挡水墙、电动阀和流量计，所述收水管与房顶、地面的雨水收集管网相连，所述出水管与离心过滤器的收水口相连，所述弃流口与污水管相连。雨水经房顶、地面的雨水收集管网进入收水管，雨水收进井内后，流量计开始工作进行流量计数，由于前期的雨水杂质含量太高，初期雨水进来的时候电动阀先打开，经由弃流管流入污水管网，经过一段时间或者一定流量后，电动阀关闭，雨水经由出水管进入过滤器，如瞬时余量太大，则来不及收的雨水经由挡水墙进入弃流管，进入污水管网。
作为优选，所述的储水罐中设有进水管、缓流头、过滤网、隔板、多功能溢流器和溢流口，所述缓流头安装在进水管上，过滤网安装在隔板上，所述多功能溢流器安装在溢流口处，储水罐上方均匀设有若干个检查井。干净的雨水经由离心过滤器的出水管进入玻璃钢罐体内，其中缓流头起到进水缓流的作用，使进来的雨水不会直接冲击罐体底部，这样就不会引起罐体底部原有的泥沙的翻动，使原有的水体保持一个比较清澈的状态，同时也减少对罐体底部结构的冲击破坏，溢流口设于储水罐右上端，溢流口的进水口与多功能溢流器相连，出水口与弃流井相连，多功能溢流器可以起到既能及时把罐体内多余的水排出罐体又能防止其他不需要的物质回到罐体内的作用，所述隔板位于储水罐左侧约三分之一处。
作为优选，所述的隔板将储水罐分为沉淀区和清水区。
作为优选，所述的沉淀区中设有排空泵和电子液位计，所述排空泵和电子液位计与控制箱相连，排空泵出水口与污水管相连。由于沉淀区内整体水质相对于清水区而言还是比较差，水体底部经过长时间积累以后还是会有很多泥沙沉淀，所以设置排空泵每过一段时间进行一次排空作业，把底部的泥沙经由弃流井排到污水管网内。排空泵设有手动和自动两种模式，可自由切换，另设有电子液位计作为水泵的保护措施，当水位低于液位计设置液位时，水泵自动停止，电子液位计也可作为隔板过滤网是否堵塞的检测设备，当隔板两边液位长时间差别很大的话，智能系统会判定过滤网发生了堵塞问题。
作为优选，所述的清水区中设有回用泵和电子液位计，所述回用泵和电子液位计与控制箱相连，回用泵出水口与用水设备和净水设备相连，回用泵的水管内设有远传压力表，远传压力表与控制箱相连。系统检测到回用管内压力变化，有用水需求时，回用泵开始工作，回用泵出去的水分两路走，一路是直接供绿化浇灌、道路冲洗用，一路是经过净化设备再次净化用于对水质要求更高的地方。远传压力表可实时检测回用管内水体的压力值，同时作为判定回用系统是否有故障的检测设备，远传压力表还能检测是否有用水需求当有用水需求时，阀门打开，水压降低，当低于设置压力时，回用水泵自动开启；当用水完毕后，出水端阀门关闭，此时回用水泵还在工作，会导致管道内水压增大，当水压增大达到甚至超过设定值的时候，回用水泵自动关闭，并且能够通过管道上预先安装好止回阀来稳定住水压。当水泵在工作的同时，液位计检测到罐体有水，然而回用管内却没有压力，则判定是否为水泵故障或者其他问题，及时发送故障信息，并停止水泵工作。
作为优选，所述的过滤网为不锈钢材质，过滤网孔径为0.1mm。不锈钢材质保证过滤网的使用寿命，孔径为0.1mm的过滤网实现对水质进行二次过滤净化。
作为优选，所述的排空泵和回用泵各有一常用一备用两个，且设有手动和自动两种模式。当常用水泵出现故障时，系统会自动切换到备用水泵继续工作，通知系统会发送报警信息到管理员端及时对故障设备进行检修更换。
作为优选，所述的控制箱包括控制模块和数据传输模块，所述数据传输模块与电脑、手机等终端远程无线连接。数据传输模块用于获取各种采样数据和将数据信息和处理结果发送到终端提醒用户，控制模块用于处理采样数据并作出应对。
本发明的有益效果是：应用智能控制系统，通过设置的流量计和电子液位计监测雨水收集系统的工作状态，按程序设定进行应对并排查故障提醒用户维修，减少了人力消耗，节约了运行维护成本，并有效提高运行效率。
附图说明
图1是本发明的一种连接结构图。
图2是本发明的储水罐的一种结构图。
图中1流量型初期雨水收集弃流井，2离心过滤器，3储水罐，3.1隔板，3.2沉淀区，3.3清水区，4控制箱，5流量计，6电动阀，7电子液位计，8.1排空泵，8.2回用泵，9远传压力表，10多功能溢流器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种智能雨水收集系统，如图1所示，包括流量型初期雨水收集弃流井1、离心过滤器2、储水罐3和控制箱4，流量型初期雨水收集弃流井1的出水口与离心过滤器2相连，离心过滤器2的出水口与储水罐3相连，离心过滤器2包括收水口、出水口、弃流口和过滤网，出水口与储水罐3相连，弃流口与污水管相连，所述过滤网上的孔径为0.28mm，流量型初期雨水收集弃流井1内包括收水管、出水管、弃流管、挡水墙、电动阀6和流量计5，收水管与房顶、地面的雨水收集管网相连，出水管与离心过滤器2的收水口相连，弃流口与污水管相连。
储水罐3中设有进水管、缓流头、过滤网、隔板3.1、多功能溢流器10和溢流口，缓流头安装在进水管上，进水管与离心过滤器的出水管相连，干净的雨水经由离心过滤器的出水管进入玻璃钢罐体内，其中缓流头起到进水缓流的作用，使进来的雨水不会直接冲击罐体底部，这样就不会引起罐体底部原有的泥沙的翻动，使原有的水体保持一个比较清澈的状态，同时也减少对罐体底部结构的冲击破坏。过滤网安装在隔板上，溢流口设于储水罐右上端，溢流口的进水口与多功能溢流器10相连，出水口与弃流井相连，多功能溢流器可以起到既能及时把罐体内多余的水排出罐体又能防止其他不需要的物质回到罐体内的作用。储水罐3上方均匀设有若干个检查井。隔板3.1位于储水罐左侧约三分之一处，将储水罐3分为沉淀区3.2和清水区3.3，隔板3.1上设有过滤网，过滤网为不锈钢材质，过滤网孔径为0.1mm。不锈钢材质保证过滤网的使用寿命，孔径为0.1mm的过滤网实现对水质进行二次过滤净化。沉淀区3.2中安装有一备一用两台排空泵8.1和电子液位计7，排空泵设有手动和自动两种模式，可自由切换，排空泵8.1和电子液位计7与控制箱4相连，排空泵8.1出水口与污水管相连。清水区3.3中设有一备一用两台回用泵8.2和电子液位计7，排空泵设有手动和自动两种模式，可自由切换，回用泵8.2和电子液位计7与控制箱4相连，回用泵8.2出水口与用水设备和净水设备相连，回用泵8.2的水管内设有远传压力表9，远传压力表9与控制箱相连。
控制箱4包括控制模块和数据传输模块，数据传输模块与流量计5、电动阀6、离心过滤器2、电子液位计7、水泵、远传压力表9、多功能溢流器10相连，同时与电脑、手机等终端远程无线连接。数据传输模块用于获取各种采样数据和将数据信息和处理结果发送到终端提醒用户，控制模块为以单片机为核心的控制电路，用于处理采样数据并作出应对。
工作时，雨水经房顶、地面的雨水收集管网进入收水管，雨水收进流量型初期雨水收集弃流井1内后，流量计5开始工作进行流量计数，由于前期的雨水杂质含量太高，初期雨水进来的时候电动阀6先打开，经由弃流管流入污水管网，经过一段时间或者一定流量后，电动阀6关闭，雨水经由出水管进入离心过滤器2，如瞬时余量太大，则来不及收的雨水经由挡水墙进入弃流管，进入污水管网。由收水口进入的雨水在离心力的作用下，干净的雨水经过离心过滤器2内过滤网进入储水罐3，过滤网上的孔径为0.28mm，其余含有杂质的雨水经由弃流口通过收水弃流井进入污水管网，过滤器的收水效率可达90到99％，具体情况视当时雨量而定。干净的雨水经由离心过滤器2的出水管进入玻璃钢罐体内，由于沉淀区3.1内整体水质相对于清水区3.2而言还是比较差，水体底部经过长时间积累以后还是会有很多泥沙沉淀，所以设置排空泵8.1每过一段时间进行一次排空作业，把底部的泥沙经由弃流井排到污水管网内，排空泵8.1设有手动和自动两种模式，可自由切换。系统检测到回用管内压力变化，有用水需求时，回用泵开始工作，回用泵出去的水分两路走，一路是直接供绿化浇灌、道路冲洗用，一路是经过净化设备再次净化用于对水质要求更高的地方。远传压力表9可实时检测回用管内水体的压力值，同时作为判定回用系统是否有故障的检测设备，远传压力表9还能检测是否有用水需求当有用水需求时，阀门打开，水压降低，当低于设置压力时，回用水泵自动开启；当用水完毕后，出水端阀门关闭，此时回用水泵还在工作，会导致管道内水压增大，当水压增大达到甚至超过设定值的时候，回用水泵自动关闭，并且能够通过管道上预先安装好止回阀来稳定住水压。当水泵在工作的同时，液位计检测到罐体有水，然而回用管内却没有压力，则判定是否为水泵故障或者其他问题，并停止水泵工作。电子液位计7作为水泵的保护措施，当水位低于电子液位计7设置液位时，水泵自动停止，电子液位计7也可作为隔板过滤网是否堵塞的检测设备，当隔板3.1两边液位长时间差别很大的话，控制箱4中的控制模块会判定过滤网发生了堵塞问题，通过数据传输模块及时将故障信息电脑、手机等终端以通知用户及时维修。

Claims (10)

1.一种智能雨水收集系统，包括流量型初期雨水收集弃流井(1)，所述流量型初期雨水收集弃流井(1)的出水口与离心过滤器(2)相连，离心过滤器(2)的出水口与储水罐(3)相连，其特征在于，所述流量型初期雨水收集弃流井(1)中设有流量计(5)和电动阀(6)，所述储水罐(3)中设有若干电子液位计(7)、水泵(8)、压力表(9)和多功能溢流器(10)，还包括控制箱(4)，所述控制箱(4)与流量计(5)、电动阀(6)、离心过滤器(2)、电子液位计(7)、水泵、远传压力表(9)、多功能溢流器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述离心过滤器(2)包括收水口、出水口、弃流口和过滤网，所述出水口与储水罐(3)相连，所述弃流口与污水管相连，所述过滤网上的孔径为0.28mm。
3.根据权利要求2所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述流量型初期雨水收集弃流井(1)内包括收水管、出水管、弃流管、挡水墙、电动阀(6)和流量计(5)，所述收水管与房顶、地面的雨水收集管网相连，所述出水管与离心过滤器(2)的收水口相连，所述弃流口与污水管相连。
4.根据权利要求1所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述储水罐(3)中设有进水管、缓流头、过滤网、隔板(3.1)、多功能溢流器(10)和溢流口，所述缓流头安装在进水管上，过滤网安装在隔板上，所述多功能溢流器(10)安装在溢流口处，储水罐(3)上方均匀设有若干个检查井。
5.根据权利要求1所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述隔板(3.1)将储水罐(3)分为沉淀区(3.2)和清水区(3.3)。
6.根据权利要求5所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述沉淀区(3.2)中设有排空泵(8.1)和电子液位计(7)，所述排空泵(8.1)和电子液位计(7)与控制箱(4)相连，排空泵(8.1)出水口与污水管相连。
7.根据权利要求5所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述清水区(3.3)中设有回用泵(8.2)和电子液位计(7)，所述回用泵(8.2)和电子液位计(7)与控制箱(4)相连，回用泵(8.2)出水口与用水设备和净水设备相连，回用泵(8.2)的水管内设有远传压力表(9)，远传压力表(9)与控制箱相连。
8.根据权利要求4所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述过滤网为不锈钢材质，过滤网孔径为0.1mm。
9.根据权利要求4所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述排空泵(8.1)和回用泵(8.2)各有一常用一备用两个，且设有手动和自动两种模式。
10.根据权利要求1所述的一种智能雨水收集系统，其特征在于，所述控制箱(4)包括控制模块和数据传输模块，所述数据传输模块与电脑、手机等终端远程无线连接。
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