CN112854399A - 一种小区雨污分流的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于雨污分流技术领域，公开了一种小区雨污分流的控制方法和系统，包括：根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数；实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流。本发明能够针对每一小区的排水情况设置对应的雨量参数，实现不同小区个性化的智能雨污分流，避免污水少排、多排，或者雨水多排、少排的情况发生；且能根据不同的雨量设定不同的参数，能够适用于不同区域、不同规模、不同季节、不同天气、甚至是不同时段的降雨场景，适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于雨污分流技术领域，具体涉及一种小区雨污分流的控制方法及系统。
背景技术
排水系统建设是城镇基础设施建设的重要环节，目前在人们生活的小区里，通常在各楼宇的阳台设有自楼顶延伸至楼底的立管并与城镇雨水管连通，用于排放雨水。然而，日常生活中，不少居民将洗衣机直接安放在阳台，甚至直接将阳台改造为厨房，因此而产生了大量的生活污水流经上述立管直接排放至城镇雨水管中，进而流入河流造成水体污染。因此需要将居民生活污水与雨水进行分流来解决污水流入河流造成水体污染的问题。
现有技术中，主要存在以下几种技术方案用以解决雨污分流的问题：
一种是采用机械分流箱，通过根据流量的大小来控制箱内浮球阀的开闭，以使雨污混流体进入下端的污水管或者上端的雨水管，从而实现一定程度的分流效果。然而，此种方案在混流体流量较小时，分流箱默认混流体均为污水，但实际上此时可能都是雨水，只是刚好当下小区内没有多少生活污水产生，例如深夜时段；而在混流体流量较大时，分流箱默认混流体均为雨水，但实际上此时可能都是生活污水，例如小区居民刚好都在洗衣做饭等；可见，此种方案的雨污分流效果不佳。此外，机械分流箱的大小和浮球阀浮力大小固定后，无法对其进行调整，使用起来灵活性较差。
另一种是通过在每一阳台立管上配套设置相应的雨量监测装置，然后通过监控雨量来控制分流箱进行雨污分流。然而，此种方案中每一立管都需要配置相应的雨量监测装置，设备成本较高，且远程控制端难以对所有雨量监测装置做到统一监控，因此操作起来较为繁琐。
由上述现有技术的方案可见，现有技术的雨污分流方法无法做到对根据不同小区的排水情况具体针对性的进行雨污分流，而导致雨污分流效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小区雨污分流的控制方法和系统，用以解决现有技术中无法做到对根据不同小区的排水情况具体针对性的进行雨污分流，而导致雨污分流效果不佳的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种小区雨污分流的控制方法，所述方法包括：
根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数；
实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流。
进一步的，所述根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数包括：
分别计算小区的有效集雨量和小区同一时段洗涤剂总排量和洗衣用水量；
根据小区含磷水排放标准、所述有效集雨量、所述洗涤剂总排量以及洗衣用水量，计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数。
进一步的，所述计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数之后，还包括：
获取降雨参数修正量，并利用所述降雨参数修正量对所述最小雨量控制参数进行修正，以获取最终的雨量控制参数阈值。
进一步的，所述计算小区的有效集雨量包括：
获取小区面积、雨量截留率和雨量大小，并根据所述小区面积、雨量截留率和雨量大小计算小区的有效集雨量，计算方式如下：
有效集雨量＝小区面积*雨量截留率*雨量大小。
进一步的，所述计算小区同一时段洗涤剂总排量和洗衣用水量包括：
获取小区住户数和入住率，并根据所述小区住户数和入住率计算得出小区阳台洗衣机数，计算方式如下：
小区阳台洗衣机数＝小区住户数*入住率*0.67；
根据洗涤剂的基本数据情况、洗衣平均洗涤剂用量和同一时段洗衣机工作数量，计算得出同一时段总磷排放量，计算方式如下：
总磷排放量＝单次洗衣磷排放量*洗衣机工作数量；
根据单次洗衣用水量、洗衣时间和同一时段洗衣机工作数量，计算得出同一时段的洗衣总用水量，计算方式如下：
洗衣总用水量＝单次洗衣用水总量*洗衣机工作数量。
进一步的，所述根据小区含磷水排放标准、所述有效集雨量、所述洗涤剂总排量以及洗衣用水量，计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数包括：
根据所述总磷排放量、洗衣总用水量和所述有效集雨量，计算得出小区当前时段排水的含磷量，计算方式如下：
含磷量＝总磷排放量/(洗衣总用水量+有效集雨量)；
判断小区当前时段排水的含磷量是否符合所述小区含磷水排放标准；
当判定不符合时，反向计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小降雨控制参数。
进一步的，所述实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流包括：
通过雨量传感器实时获取小区当前降雨量，并发送至PLC控制箱进行判断；
当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，PLC发送控制信号至Lora终端，所述Lora终端与每一雨污分流器通信，以使雨污分流器中的IO控制器控制对应的电动阀门开启并进行雨污分流。
本发明还提供一种小区雨污分流的控制系统，所述控制系统应用如上述的小区雨污分流的控制方法进行雨污分流，所述控制系统包括：依次通信连接的雨量传感器、PLC控制箱、Lora终端以及分别与所述Lora终端通信连接的多个雨污分流器，所述雨污分流器包括IO控制器和电动阀；当所述雨量传感器检测到小区当前降雨量达到所述最小雨量控制参数时，所述PLC控制箱通过所述Lora终端控制所述多个雨污分流器的电动阀开启，进行雨污分流。
进一步的，所述控制系统还包括：云服务器和监控终端，所述监控终端通过所述云服务器与每一所述Lora终端进行通信，对所述最小雨量控制参数进行设置之后并发送至所述PLC控制箱，并对每一小区的雨污分流情况进行实时监控。
进一步的，所述监控终端包括监控电脑和/或智能手机。
本发明的有益效果为：
1、本发明中的小区雨污分流的控制方法，根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数；然后当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流；能够针对每一小区的排水情况设置对应的雨量参数，实现不同小区个性化的智能雨污分流，避免污水少排、多排，或者雨水多排、少排的情况发生。
2、根据不同的雨量设定不同的参数，能够适用于不同区域、不同规模、不同季节、不同天气、甚至是不同时段的降雨场景，适用范围广。
3、本发明中的小区雨污分流的控制系统，通过将Lora终端与云端连接，用户可以通过远程的监控电脑或者移动终端直观了解到不同小区的雨污分流工况，且在必要时可以介入进行人为控制，使得雨污分流监控更加智能化。
附图说明
图1是本发明实施例中的小区雨污分流的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的小区雨污分流的控制系统的结构框图。
具体实施方式
为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本说明保护的范围。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清。
实施例一
请参见图1，示出了一种小区雨污分流的控制方法的方法示意图，所述方法包括：
步骤S1，根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数；
在本发明实施例中，优选的，所述步骤S1具体包括：
分别计算小区的有效集雨量和小区同一时段洗涤剂总排量和洗衣用水量；
在本发明实施例中，计算所述小区的有效集雨量具体包括：获取小区面积、雨量截留率和雨量大小，并根据所述小区面积、雨量截留率和雨量大小计算小区的有效集雨量，计算方式如下：
有效集雨量＝小区面积*雨量截留率*雨量大小。
在本发明实施例中，所述计算小区同一时段洗涤剂总排量和洗衣用水量包括：
获取小区住户数和入住率，并根据所述小区住户数和入住率计算得出小区阳台洗衣机数，计算方式如下：
小区阳台洗衣机数＝小区住户数*入住率*0.67；
根据洗涤剂的基本数据情况、洗衣平均洗涤剂用量和同一时段洗衣机工作数量，计算得出同一时段总磷排放量，计算方式如下：
总磷排放量＝单次洗衣磷排放量*洗衣机工作数量；
其中，需要说明的是，洗涤剂的基本数据情况是根据现有的各种类型的洗涤剂(包括含磷洗涤剂、无磷洗涤剂)的整体比例，例如含磷洗涤剂和无磷洗涤剂的整体比例为50％：50％；其中，洗衣平均洗涤剂用量是指用户普遍洗衣单次用洗涤剂量，可以是40g。；更为具体的，由于含磷洗涤剂含磷的质量分数为3.49％，无磷洗涤剂含磷质量分数为0.48％，当含磷洗涤剂和无磷洗涤剂的整体比例为50％：50％时，且单次用洗涤剂量取值为40g时，则单次洗衣磷排放量为：40*50％*3.49％+40*50％*0.48％。
根据单次洗衣用水量、洗衣时间和同一时段洗衣机工作数量，计算得出同一时段的洗衣总用水量，计算方式如下：
洗衣总用水量＝单次洗衣用水总量*洗衣机工作数量。
其中，根据调查显示，居民用户单次洗衣时间平均在60分钟左右，单次洗衣用水总量平均为100kg。
在本发明实施例中，优选的，所述最小雨量控制参数的计算包括：根据小区含磷水排放标准、所述有效集雨量、所述洗涤剂总排量以及洗衣用水量，计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数：
根据所述总磷排放量、洗衣总用水量和所述有效集雨量，计算得出小区当前时段排水的含磷量，计算方式如下：
含磷量＝总磷排放量/(洗衣总用水量+有效集雨量)；
判断小区当前时段排水的含磷量是否符合所述小区含磷水排放标准；
当判定不符合时，反向计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小降雨控制参数。
其中，需要说明的是，所述小区含磷水排放标准主要遵循以下相关标准：GB18918-2002一级A标准，总磷标准是≤0.5mg/L；III类水总磷标准是≤0.2mg/L；V类水总磷标准是≤0.4mg/L，可以根据实际需要选择，此处不做限定。
在本发明实施例中，进一步的，所述计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数之后，还包括：
获取降雨参数修正量，并利用所述降雨参数修正量对所述最小雨量控制参数进行修正，以获取最终的雨量控制参数阈值。
其中，需要说明的是，此处的降雨参数修正量是一个人工经验的修正值，根据情况，可能理论计算值不足以保证排水完全达标，存在一定的误差，人工修正量就是需要在多次经验积累后确定的。比如，计算得出的降雨量需要在4.5mm/h，而经过多次人工复测后，可能会有0.3mm/h的偏差，则需要将0.3加到公式中去。每次计算得出的结果，都加0.3上去作为阀门控制动作值。
作为本发明实施例的第一个验证例，选择某矮层小区的数据进行测算，测算数据如下：
表1某矮层小区的降雨参数测算表
作为本发明实施例的第二个验证例，选择某小高层小区的数据进行测算，测算数据如下：
表2某小高层小区的降雨参数测算表
作为本发明实施例的第三个验证例，选择某高层小区的数据进行测算，测算数据如下：
表3某高层小区的降雨参数测算表
步骤S2，实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流。
进一步的，所述实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流包括：
通过雨量传感器实时获取小区当前降雨量，并发送至PLC控制箱进行判断；
当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，PLC发送控制信号至Lora终端，所述Lora终端与每一雨污分流器通信，以使雨污分流器中的IO控制器控制对应的电动阀门开启并进行雨污分流。
其中，需要说明的是，由于系统运作时可能存在死区，因此，作为一种优选的方式，在所述最小雨量控制参数值的取值上下范围设一取值区间，则当降雨量处于这一区间内时，所述电动阀均不动作，只有当降雨量低于区间最小值或者大于区间最大值时所述电动阀开始动作；例如，当所述最小雨量控制参数取值为1mm时，设置死区10％，则取值区间为[0.9-1.1]，当降雨量低于0.9或者高于1.1时电动阀才动作，当处于区间内时不动作。
实施例二
请参见图2，本发明还提供一种小区雨污分流的控制系统，所述控制系统应用如上述的小区雨污分流的控制方法进行雨污分流，所述控制系统包括：依次通信连接的雨量传感器、PLC控制箱、Lora终端以及分别与所述Lora终端通信连接的多个雨污分流器，所述雨污分流器包括IO控制器和电动阀；当所述雨量传感器检测到小区当前降雨量达到所述最小雨量控制参数时，所述PLC控制箱通过所述Lora终端控制所述多个雨污分流器的电动阀开启，进行雨污分流。
在本发明实施例中，所述控制系统还包括：云服务器和监控终端，所述监控终端通过所述云服务器与每一所述Lora终端进行通信，对所述最小雨量控制参数进行设置之后并发送至所述PLC控制箱，并对每一小区的雨污分流情况进行实时监控。优选的，所述监控终端包括监控电脑和/或智能手机。
本发明实施例的有益效果为：
1、本发明中的小区雨污分流的控制方法，根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数；然后当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流；能够针对每一小区的排水情况设置对应的雨量参数，实现不同小区个性化的智能雨污分流，避免污水少排、多排，或者雨水多排、少排的情况发生。
2、根据不同的雨量设定不同的参数，能够适用于不同区域、不同规模、不同季节、不同天气、甚至是不同时段的降雨场景，适用范围广。
3、本发明中的小区雨污分流的控制系统，通过将Lora终端与云端连接，用户可以通过远程的监控电脑或者移动终端直观了解到不同小区的雨污分流工况，且在必要时可以介入进行人为控制，使得雨污分流监控更加智能化。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (10)
1.一种小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数；
实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流。
2.根据权利要求1所述的小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述根据小区的雨水截留情况和小区洗衣污水的排放情况，计算小区需要进行雨污分流的最小雨量控制参数包括：
分别计算小区的有效集雨量和小区同一时段洗涤剂总排量和洗衣用水量；
根据小区含磷水排放标准、所述有效集雨量、所述洗涤剂总排量以及洗衣用水量，计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数。
3.根据权利要求2所述的小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数之后，还包括：
获取降雨参数修正量，并利用所述降雨参数修正量对所述最小雨量控制参数进行修正，以获取最终的雨量控制参数阈值。
4.根据权利要求3所述的小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述计算小区的有效集雨量包括：
获取小区面积、雨量截留率和雨量大小，并根据所述小区面积、雨量截留率和雨量大小计算小区的有效集雨量，计算方式如下：
有效集雨量＝小区面积*雨量截留率*雨量大小。
5.根据权利要求4所述的小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述计算小区同一时段洗涤剂总排量和洗衣用水量包括：
获取小区住户数和入住率，并根据所述小区住户数和入住率计算得出小区阳台洗衣机数，计算方式如下：
小区阳台洗衣机数＝小区住户数*入住率*0.67；
根据洗涤剂的基本数据情况、洗衣平均洗涤剂用量和同一时段洗衣机工作数量，计算得出同一时段总磷排放量，计算方式如下：
总磷排放量＝单次洗衣磷排放量*洗衣机工作数量；
根据单次洗衣用水量、洗衣时间和同一时段洗衣机工作数量，计算得出同一时段的洗衣总用水量，计算方式如下：
洗衣总用水量＝单次洗衣用水总量*洗衣机工作数量。
6.根据权利要求5所述的小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述根据小区含磷水排放标准、所述有效集雨量、所述洗涤剂总排量以及洗衣用水量，计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小雨量控制参数包括：
根据所述总磷排放量、洗衣总用水量和所述有效集雨量，计算得出小区当前时段排水的含磷量，计算方式如下：
含磷量＝总磷排放量/(洗衣总用水量+有效集雨量)；
判断小区当前时段排水的含磷量是否符合所述小区含磷水排放标准；
当判定不符合时，反向计算得到满足所述小区含磷水排放标准的最小降雨控制参数。
7.根据权利要求1所述的小区雨污分流的控制方法，其特征在于，所述实时获取小区当前降雨量，当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，控制小区雨污分流系统进行雨污分流包括：
通过雨量传感器实时获取小区当前降雨量，并发送至PLC控制箱进行判断；
当降雨量达到所述最小雨量控制参数时，PLC发送控制信号至Lora终端，所述Lora终端与每一雨污分流器通信，以使雨污分流器中的IO控制器控制对应的电动阀门开启并进行雨污分流。
8.一种小区雨污分流的控制系统，其特征在于，所述控制系统应用如权利要求1-7任意一项所述的小区雨污分流的控制方法进行雨污分流，所述控制系统包括：依次通信连接的雨量传感器、PLC控制箱、Lora终端以及分别与所述Lora终端通信连接的多个雨污分流器，所述雨污分流器包括IO控制器和电动阀；当所述雨量传感器检测到小区当前降雨量达到所述最小雨量控制参数时，所述PLC控制箱通过所述Lora终端控制所述多个雨污分流器的电动阀开启，进行雨污分流。
9.根据权利要求8所述的小区雨污分流的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：云服务器和监控终端，所述监控终端通过所述云服务器与每一所述Lora终端进行通信，对所述最小雨量控制参数进行设置之后并发送至所述PLC控制箱，并对每一小区的雨污分流情况进行实时监控。
10.根据权利要求9所述的小区雨污分流的控制系统，其特征在于，所述监控终端包括监控电脑和/或智能手机。
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