CN112282011A - 一种雨污在线监测与处理装置及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水监测技术领域，具体地说，涉及一种雨污在线监测与处理装置及其系统。其包括雨水收集池，雨水收集池的左侧设有进水渠，进水渠的底部设有缓流座，缓流座为前侧高后侧底的梯形结构，缓流座顶部靠近中间的位置开设有预留槽，预留槽顶部设有缓流装置，缓流装置包括活动板。本发明中通过设置的活动板，使雨水受其阻力的作用汇聚，从而减缓了雨水的流动速度，为雨水的监测延长了监测时间，从而提高了监测数据的精确度，而且通过设置的径流监控模块，可远程启动应急水泵进行泄洪，以避免因洪涝灾害造成二次污染及财产损失。

Description

一种雨污在线监测与处理装置及其系统
技术领域
本发明涉及污水监测技术领域，具体地说，涉及一种雨污在线监测与处理装置及其系统。
背景技术
目前，随着我国城市化进程加速、工业化发展规模提高，城市暴雨带来的不仅是洪涝灾害等问题，还伴随着城镇雨水污染、企业生产废水泄露及偷排等水污染问题，因此对各个雨水收集池以及企业的废水排放需要加强监测管理。
但是，由于雨水或者污水在进入收集池时的流速以及流量都会很大，监测设备在监测时不能够及时捕捉到那一阶段的雨水或者污水，因此导致监测的数据精确度大大降低，进而影响监测人员的判断。
而且，仅通过人工检测效率会非常低，也不能够对洪涝区域进行及时的泄洪，从而造成二次污染及财产损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种雨污在线监测与处理装置及其系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种雨污在线监测与处理装置及其系统，包括雨水收集池，所述雨水收集池的左侧设有进水渠，所述进水渠的底部设有缓流座，所述缓流座为前侧高后侧底的梯形结构，所述缓流座顶部靠近中间的位置开设有预留槽，所述预留槽顶部设有缓流装置，所述缓流装置包括活动板，所述活动板的前端固定连接有连接杆，所述预留槽的前侧固定连接有与所述连接杆转动连接的连接块，所述活动板顶部靠近后端的位置设有底部连接座，所述底部连接座的顶部铰接有滑杆，所述滑杆的外部滑动连接有滑杆套，所述滑杆套和所述滑杆之间设有弹簧，所述滑杆套顶部铰接有顶部连接座，所述顶部连接座与所述进水渠的内壁固定连接，所述雨水收集池的右侧设有排水渠，所述排水渠的前侧设有排水阀门。
本实施例中涉及的阀门优选采用电动阀门，其工作原理如本技术领域人员所公知的那样，电动阀门通常由电动执行机构和阀门连接起来，经过安装调试后成为电动阀门，电动阀门使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关、调节动作，从而达到对管道介质的开关或是调节目的。
作为本技术方案的进一步改进，所述进水渠前侧设有进水槽，所述排水渠的底部开设有排水槽，所述雨水收集池顶部设有防尘盖，所述防尘盖顶部和所述连接孔内部均设滤网。
作为本技术方案的进一步改进，所述缓流座顶部靠近前端的位置设有多个缓流板，所述缓流板为向前倾斜的“棘”形结构，所述缓流板与所述预留槽之间设有限流板，所述限流板的前壁开设有多个通孔。
作为本技术方案的进一步改进，所述雨水收集池左侧设有在线监测柜体，所述在线监测柜体与所述雨水收集池之间的前侧位置设有取水管，所述取水管后侧设有排水管，所述进水渠左侧壁位于所述缓流装置前后侧的位置均开设有连接孔，两个所述连接孔分别与所述取水管和所述排水管连接。
本实施例中涉及的进水泵210优秀采用轴流泵，其工作原理如本技术领域人员所公知的那样，利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水，轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方，由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出，叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。
作为本技术方案的进一步改进，所述在线监测柜体后侧设有应急处理柜体，所述应急处理柜体的右侧设有应急处理池，所述应急处理柜体与所述应急处理池之间设有应急单元进水泵，所述应急处理池与所述雨水收集池之间设有应急池进水泵，所述应急处理柜体的左侧靠近后端的位置设有应急阀门。
本发明目的之二在于，提供了一种雨污在线监测与应急处理排放系统，包括上述中任意一项所述的雨污在线监测与应急处理排放池，包括中心管理平台，所述中心管理平台包括应急处理单元、在线监控单元、留样单元和服务单元；所述应急处理单元用于接收指令并控制水泵的开关；所述在线监控单元用于对水质进行监测和对雨水径流进行监控；所述留样单元用于对水质监测和雨水径流监控的数据进行存储留样；所述服务单元用于为各个单元提供安全的数据传输网络。
作为本技术方案的进一步改进，所述应急处理单元包括信号模块、联动模块和控制模块；所述信号模块用于实现通信信号的接收与传递；所述联动模块用于与外部的处理设备联动，实现远程操作；所述控制模块用于接收通信信号的指令，并通过指令对水泵和阀门进行控制。
作为本技术方案的进一步改进，所述在线监控单元包括水质监测模块、径流监控模块和报警模块；所述水质监测模块用于对进排水口的水质进行监测；所述径流监控模块用于对各个装置的排放口进行流量监测与控制；所述报警模块用于接收所述水质监测模块和所述径流监控模块的异常电信号，并通过电信号实现异常报警。
作为本技术方案的进一步改进，所述留样单元包括数据管理模块和存储模块；所述数据管理模块用于对水质监测和雨水径流监控的数据进行管理，并生成报表和应急预案的数据包；所述存储模块用于对生成的数据包进行存储。
作为本技术方案的进一步改进，所述服务单元包括网络模块和加密模块；所述网络模块用于将数据包进行点对点的传输；所述加密模块用于对传输的数据进行加密处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该雨污在线监测与处理装置及其系统中，通过设置的活动板，使雨水受其阻力的作用汇聚，从而减缓了雨水的流动速度，为雨水的监测延长了监测时间，从而提高了监测数据的精确度，同时通过汇聚和排放两个过程，以便于对雨水进行分流监测，进一步提高了雨水监测的精确度。
2、该雨污在线监测与处理装置及其系统中，通过设置的缓流板，其阻力作用减缓雨水流入的冲击力，从而对活动板起到一定的保护作用。
3、该雨污在线监测与处理装置及其系统中，通过设置的监测模块对雨水不间断的进行监测，从而避免可能存在废水/污染物泄露及偷排等问题。
4、该雨污在线监测与处理装置及其系统中，通过设置的径流监控模块实现雨水收集的前处理，同时根据当地日降雨量最高值计算雨水收集装置容积，雨水收集池兼具暴雨天气应急水池功能设置应急水泵，可远程启动应急水泵进行泄洪，以避免因洪涝灾害造成二次污染及财产损失。
附图说明
图1为实施例1的整体结构示意图其一；
图2为实施例1的整体结构示意图其二；
图3为实施例1的雨水收集池结构剖视图；
图4为实施例1的图3的A处放大图；
图5为实施例1的缓流座结构示意图；
图6为实施例1的缓流装置结构爆炸图；
图7为实施例1的雨污处理工艺流程图；
图8为实施例1的中心管理平台模块框图；
图9为实施例1的应急处理单元模块框图；
图10为实施例1的在线监控单元模块框图；
图11为实施例1的留样单元模块框图；
图12为实施例1的服务单元模块框图。
图中各个标号意义为：
100、雨水收集池；
110、排水阀门；
120、防尘盖；
130、进水渠；131、进水槽；132、连接孔；
140、缓流座；
141、缓流装置；1411、活动板；1412、底部连接座；1413、连接杆；1414、滑杆套；1415、滑杆；1416、弹簧；1417、顶部连接座；
142、缓流板；
143、限流板；
144、预留槽；1441、连接块；
150、排水渠；151、排水槽；
200、应急处理池；210、应急单元进水泵；220、应急池进水泵；
300、应急处理柜体；310、应急阀门；
400、在线监测柜体；410、排水管；420、取水管；
500、中心管理平台；
510、应急处理单元；511、信号模块；512、联动模块；513、控制模块；
520、在线监控单元；521、水质监测模块；522、径流监控模块；523、报警模块；
530、留样单元；531、数据管理模块；532、存储模块；
540、服务单元；541、网络模块；542、加密模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。
实施例1
本发明提供一种雨污在线监测与处理装置及其系统，请参阅图1-图12，包括雨水收集池100，雨水收集池100的左侧设有进水渠130，进水渠130的底部设有缓流座140，缓流座140为前侧高后侧底的梯形结构，从而使雨水受自身重力的作用沿缓流座140顶面向下流动，避免产生积流，缓流座140顶部靠近中间的位置开设有预留槽144，预留槽144的开设轮廓与活动板1411相吻合，从而对活动板1411进行收纳，使其收纳后的顶面与缓流座140在同一水平面上，进而使雨水平滑的流入雨水收集池100。
进一步的，预留槽144顶部设有缓流装置141，缓流装置141包括活动板1411，活动板1411的前端固定连接有连接杆1413，预留槽144的前侧固定连接有与连接杆1413转动连接的连接块1441，活动板1411顶部靠近后端的位置设有底部连接座1412，底部连接座1412的顶部铰接有滑杆1415，滑杆1415的外部滑动连接有滑杆套1414，滑杆套1414和滑杆1415之间设有弹簧1416，滑杆套1414顶部铰接有顶部连接座1417，顶部连接座1417与进水渠130的内壁固定连接，雨水收集池100的右侧设有排水渠150，排水渠150的前侧设有排水阀门110，通过电信号的作用实现排水渠150前端管道的开关，从而达到控制排水的目的。
本实施例中涉及的阀门优选采用电动阀门，其工作原理如本技术领域人员所公知的那样，电动阀门通常由电动执行机构和阀门连接起来，经过安装调试后成为电动阀门，电动阀门使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关、调节动作，从而达到对管道介质的开关或是调节目的。
本实施例的缓流装置141具体使用时，首先，进水渠130无雨水流入时，活动板1411受到弹簧1416弹力的作用处于抬起状态，然后进水渠130进水时，水受重力作用沿缓流座140顶面流动，流动到活动板1411前侧时，受到抬起活动板1411阻力的作用汇聚，从而减缓了雨水的流动速度，为雨水的监测延长了监测时间，从而提高了监测数据的精确度，随着进水渠130内不断有雨水流入，活动板1411前侧汇聚雨水的重量逐渐增加，当作用在活动板1411大于弹簧1416弹力的作用时，活动板1411的连接杆1413绕连接块1441逆时针转动，此时滑杆1415、滑杆套1414、底部连接座1412和顶部连接座1417之间互相进行滑动和转动的配合，使活动板1411与预留槽144重合，汇集的雨水经过活动板1411和缓流座140底面流入雨水收集池100，此时活动板1411顶部的雨水重力不足以抵消弹簧1416的弹力，然后受到弹簧1416弹力作用复位，继续抬起对雨水进行阻挡，从而实现一个循环，使雨水不断进行汇聚和排放两个过程，以便于对雨水进行分流监测，进一步提高了雨水监测的精确度。
再进一步的，进水渠130前侧设有进水槽131，进水槽131的底部平面与缓流座140前侧高度相同，从而便于雨水平滑的流入进水渠130，排水渠150的底部开设有排水槽151，排水槽151向排水阀门110一侧倾斜，从而使雨水顺利的流向排水阀门110，雨水收集池100顶部设有防尘盖120，防尘盖120顶部和连接孔132内部均设滤网，通过滤网对颗粒物进行过滤，避免造成管道的堵塞。
此外，缓流座140顶部靠近前端的位置设有多个缓流板142，缓流板142通过自身对雨水的阻力作用减缓雨水流入的冲击力，从而对活动板1411起到一定的保护作用，同时缓流板142为向前倾斜的“棘”形结构，从而避免雨水在槽内产生积流，缓流板142与预留槽144之间设有限流板143，限流板143的前壁开设有多个通孔，通过通孔减少雨水的流通面积，进一步减小雨水流入时的冲击力。
除此之外，雨水收集池100左侧设有在线监测柜体400，在线监测柜体400内设有在线监控单元520用于对水质进行监测和对雨水径流进行监控，在线监测柜体400与雨水收集池100之间的前侧位置设有取水管420，取水管420后侧设有排水管410，取水管420对汇集的雨水进行取样，并通过在线监控单元520对雨水监测，结果合格则通过排水管410排出，不合格则通过应急池进水泵220将雨水收集池100内的雨水抽入应急处理池200，进水渠130左侧壁位于缓流装置141前后侧的位置均开设有连接孔132，两个连接孔132分别与取水管420和排水管410连接。
具体的，在线监测柜体400后侧设有应急处理柜体300，应急处理柜体300内设有急处理单元510，应急处理柜体300的右侧设有应急处理池200，应急处理柜体300与应急处理池200之间设有应急单元进水泵210，应急处理池200与雨水收集池100之间设有应急池进水泵220，应急处理柜体300的左侧靠近后端的位置设有应急阀门310，通过应急处理池200对污水进行处理，处理后通过急单元进水泵210抽入应急处理柜体300，在线监控单元520对应急处理柜体300内的雨水进行监测，直到合格后再通过应急阀门310排出。
本实施例中涉及的进水泵210优秀采用轴流泵，其工作原理如本技术领域人员所公知的那样，利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水，轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方，由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出，叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。
本实施例目的之二在于，提供了一种雨污在线监测与应急处理排放系统，包括上述中任意一项的雨污在线监测与应急处理排放池，包括中心管理平台500，中心管理平台500包括应急处理单元510、在线监控单元520、留样单元530和服务单元540；应急处理单元510用于接收指令并控制水泵的开关；在线监控单元520用于对水质进行监测和对雨水径流进行监控；留样单元530用于对水质监测和雨水径流监控的数据进行存储留样；服务单元540用于为各个单元提供安全的数据传输网络。
进一步的，应急处理单元510包括信号模块511、联动模块512和控制模块513；信号模块511用于实现通信信号的接收与传递；联动模块512用于与外部的处理设备联动，实现远程操作；控制模块513用于接收通信信号的指令，并通过指令对水泵和阀门进行控制。
再进一步的，在线监控单元520包括水质监测模块521、径流监控模块522和报警模块523；水质监测模块521用于对进排水口的水质进行监测，监测时，水质监测模块521对采集的数据进行分析、处理和状态显示，并向控制模块513和报警模块523发送控制指令；控制指令包括预警指令、设备通/断电指令以及水泵、雨水收集管道、前端过滤井和净化处理装置的控制指令、雨水应急处理装置的控制指令，从而避免可能存在废水/污染物泄露及偷排等问题，通过水质监测模块521进行全过程无死角管控，大大降低该类污染风险；同时将数据发送至留样单元530，数据包括前端过滤井、雨水收集池、净化初处理装置和清水池的PH、COD、SS、总氮、氨氮、总磷和液位等指标、设备的工作电流、雨水排放口以及雨水处理一体机的供水流量；系统周期性检测雨水收集池的水质情况，并将监测结果发送至中心管理平台；径流监控模块522用于对各个装置的排放口进行流量监测与控制，利用径流监控模块522实现雨水收集的前处理，同时根据当地日降雨量最高值计算雨水收集装置容积，雨水收集池兼具暴雨天气应急水池功能设置应急水泵，可远程启动应急水泵进行泄洪；雨水收集装置采用模块化设计方式以满足不同容量的池容要求；报警模块523用于接收水质监测模块521和径流监控模块522的异常电信号，并通过电信号实现异常报警。
其中，控制模块513采用可编程控制器，可编程控制器以微处理器为核心的结构；通常由中央处理单元、存储器、I/O单元、电源和编程器等几个部分组成；
可编程控制器采用循环扫描的工作方式，在可编程控制器中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环；可编程控制器的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期；当可编程控制器处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在可编程控制器处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
此外，留样单元530包括数据管理模块531和存储模块532；数据管理模块531用于对水质监测和雨水径流监控的数据进行管理；留样单元530接收水质监测模块521发送的数据信息，并生成报表和应急预案的数据包；存储模块532用于对生成的数据包进行存储。
除此之外，服务单元540包括网络模块541和加密模块542；网络模块541用于将数据包进行点对点的传输；加密模块542用于对传输的数据进行加密处理，从而提高数据传输的安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种雨污在线监测与处理装置，包括雨水收集池(100)，其特征在于：所述雨水收集池(100)的左侧设有进水渠(130)，所述进水渠(130)的底部设有缓流座(140)，所述缓流座(140)为前侧高后侧底的梯形结构，所述缓流座(140)顶部靠近中间的位置开设有预留槽(144)，所述预留槽(144)顶部设有缓流装置(141)，所述缓流装置(141)包括活动板(1411)，所述活动板(1411)的前端固定连接有连接杆(1413)，所述预留槽(144)的前侧固定连接有与所述连接杆(1413)转动连接的连接块(1441)，所述活动板(1411)顶部靠近后端的位置设有底部连接座(1412)，所述底部连接座(1412)的顶部铰接有滑杆(1415)，所述滑杆(1415)的外部滑动连接有滑杆套(1414)，所述滑杆套(1414)和所述滑杆(1415)之间设有弹簧(1416)，所述滑杆套(1414)顶部铰接有顶部连接座(1417)，所述顶部连接座(1417)与所述进水渠(130)的内壁固定连接，所述雨水收集池(100)的右侧设有排水渠(150)，所述排水渠(150)的前侧设有排水阀门(110)。
2.根据权利要求1所述的雨污在线监测与处理装置，其特征在于：所述进水渠(130)前侧设有进水槽(131)，所述排水渠(150)的底部开设有排水槽(151)，所述雨水收集池(100)顶部设有防尘盖(120)，所述防尘盖(120)顶部和所述连接孔(132)内部均设滤网。
3.根据权利要求1所述的雨污在线监测与处理装置，其特征在于：所述缓流座(140)顶部靠近前端的位置设有多个缓流板(142)，所述缓流板(142)为向前倾斜的“棘”形结构，所述缓流板(142)与所述预留槽(144)之间设有限流板(143)，所述限流板(143)的前壁开设有多个通孔。
4.根据权利要求1所述的雨污在线监测与处理装置，其特征在于：所述雨水收集池(100)左侧设有在线监测柜体(400)，所述在线监测柜体(400)与所述雨水收集池(100)之间的前侧位置设有取水管(420)，所述取水管(420)后侧设有排水管(410)，所述进水渠(130)左侧壁位于所述缓流装置(141)前后侧的位置均开设有连接孔(132)，两个所述连接孔(132)分别与所述取水管(420)和所述排水管(410)连接。
5.根据权利要求4所述的雨污在线监测与处理装置，其特征在于：所述在线监测柜体(400)后侧设有应急处理柜体(300)，所述应急处理柜体(300)的右侧设有应急处理池(200)，所述应急处理柜体(300)与所述应急处理池(200)之间设有应急单元进水泵(210)，所述应急处理池(200)与所述雨水收集池(100)之间设有应急池进水泵(220)，所述应急处理柜体(300)的左侧靠近后端的位置设有应急阀门(310)。
6.一种雨污在线监测与处理系统，包括权利要求1-5中任意一项所述的雨污在线监测与应急处理排放池，包括中心管理平台(500)，其特征在于：所述中心管理平台(500)包括应急处理单元(510)、在线监控单元(520)、留样单元(530)和服务单元(540)；所述应急处理单元(510)用于接收指令并控制水泵的开关；所述在线监控单元(520)用于对水质进行监测和对雨水径流进行监控；所述留样单元(530)用于对水质监测和雨水径流监控的数据进行存储留样；所述服务单元(540)用于为各个单元提供安全的数据传输网络。
7.根据权利要求6所述的雨污在线监测与处理系统，其特征在于：所述应急处理单元(510)包括信号模块(511)、联动模块(512)和控制模块(513)；所述信号模块(511)用于实现通信信号的接收与传递；所述联动模块(512)用于与外部的处理设备联动；所述控制模块(513)用于接收通信信号的指令，并通过指令对水泵和阀门进行控制。
8.根据权利要求6所述的雨污在线监测与处理系统，其特征在于：所述在线监控单元(520)包括水质监测模块(521)、径流监控模块(522)和报警模块(523)；所述水质监测模块(521)用于对进排水口的水质进行监测；所述径流监控模块(522)用于对各个装置的排放口进行流量监测与控制；所述报警模块(523)用于接收所述水质监测模块(521)和所述径流监控模块(522)的异常电信号，并通过电信号实现异常报警。
9.根据权利要求6所述的雨污在线监测与处理系统，其特征在于：所述留样单元(530)包括数据管理模块(531)和存储模块(532)；所述数据管理模块(531)用于对水质监测和雨水径流监控的数据进行管理，并生成报表和应急预案的数据包；所述存储模块(532)用于对生成的数据包进行存储。
10.根据权利要求6所述的雨污在线监测与处理系统，其特征在于：所述服务单元(540)包括网络模块(541)和加密模块(542)；所述网络模块(541)用于将数据包进行点对点的传输；所述加密模块(542)用于对传输的数据进行加密处理。
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