CN113720980A - 一种水质监测及智慧截流装置及系统 - Google Patents

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车洪庆
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Abstract

本发明公开了一种水质监测及智慧截流装置及系统，包括液压限流阀、水质监测站房；其中，水质监测站房设置在截流井旁边的地面上，液压限流阀固定在截流井的排水管口；水质监测站房内具有水质检测设备，水质监测站房与截流井之间设置取水排水管，从截流井中取水后进行分析，根据分析结果控制液压限流阀的开闭状态。能够对截流井内初期雨水进行参数分析，实现自动及手动控制闸阀启闭，减少了初期雨水处理时造成不必要的浪费，解决了雨水流量大时，初期雨水截流困难的问题，同时具备水质监测的功能。

Description

一种水质监测及智慧截流装置及系统
技术领域
本发明属于初期雨水处理技术领域，具体涉及一种水质监测及智慧截流装置及系统。
背景技术
初期雨水溶解空气、冲刷地面、房屋后形成黑臭水体，经雨水井汇入河道，造成河道污染，对周边水文环境造成恶劣影响。现有的初期雨水处理技术为截流管截流，再经主管网流入调蓄池进行调蓄后送往污水处理厂。但这种传统的初期雨水处理方法具有一定的局限性，就是雨水中存在达标水质，符合排放标准，经截流、调蓄等一系列程序，浪费了人力、物力、财力，且当雨季雨水流量大时，调蓄和污水处理的速度满足不了需求时，大量不符合排放标准的初期雨水就会流入河道，造成河道污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种水质监测及智慧截流装置，解决了现有技术中雨水流量大时，初期雨水截流困难的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种水质监测及智慧截流装置，包括液压限流阀、水质监测站房；其中，水质监测站房设置在截流井旁边的地面上，液压限流阀固定在截流井的排水管口；水质监测站房内具有水质检测设备，水质监测站房与截流井之间设置取水排水管，从截流井中取水后进行分析，根据分析结果控制液压限流阀的开闭状态。
水质监测站房内设置取水单元、水质监测单元、控制系统；其中，取水单元包括进水管路、排水管路、过滤系统、水泵，采用水泵取水，通过站房内进水管将水输送进站房内水箱，同时对水样进行分配；
水质监测单元包括多种参数分析仪，能同时连接多种不同类型的探头，对分配的水样同时测量并发送监测参数至控制系统；
控制系统包括工控机和PLC控制柜，工控机用于接收多种参数分析仪的监测参数，根据监测参数向PLC控制柜发送控制指令，并进行显示；PLC控制柜根据接收的控制指令控制液压限流阀的状态。
根据水质监测单元中的自动分析仪的用水水质、水压和水量的要求对水样进行分配。
多种参数分析仪包括SS、COD、总磷总氮、氨氮分析仪。
所述工控机能够接收远程控制指令和现场设置指令，对各模块进行自动或手动控制，并将监测数据进行实时显示。
液压限流阀包括液压轴、闸框、闸板、固定点，所述液压轴与闸板连接，带动闸板运动；闸板与闸框之间活动连接；闸框的四周设置用于将闸框固定在现浇混凝土墙上的固定点。
所述闸板与闸框的四周设置适用于污水环境的密封圈。
为了进一步解决水质监测及智慧截流的处理效率问题，本发明还提供一种水质监测及智慧截流系统，具体的技术方案如下：
一种水质监测及智慧截流系统，包括远程控制中心及若干个水质监测及智慧截流装置；其中，远程控制中心和各个水质监测及智慧截流装置之间通过有线和/或无线网络实现数据的双向传输，可远程控制监测设备及阀门的工作状态。
所述远程控制中心与各个水质监测及智慧截流装置之间通过光纤传输作为主信道，4G网络作为备用模块进行数据的双向传输。
所述远程控制中心具有智能分析控制模块，根据每个水质监测及智慧截流装置的监测数据对相应的设备进行自动或手动控制，并发出提示报警信息。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、能够对截流井内初期雨水进行参数分析，实现自动及手动控制闸阀启闭，减少了初期雨水处理时造成不必要的浪费，解决了雨水流量大时，初期雨水截流困难的问题，同时具备水质监测的功能。
2、工控机一体化显示屏上,既可以通过工控机触摸屏对系统进行手动控制，也可以接收远程控制中心发来的控制指令自动控制，且可以实时显示监控数据，有效提高了设备的智能化，提高了监测效率。
3、整个系统通过站房取水，对水质参数进行分析，从而控制限流阀的启闭，确保入河雨水水质达标，保护周围水文环境。
附图说明
图1为本发明截流井地面站房示意图。
图2为本发明截流井液压限流阀示意图。
图3为本发明截流井液压限流阀剖面图。
图4为本发明水质监测站房前剖面图。
图5为本发明水质监测站房后剖面图。
其中，图中的标识为：1-截流井；2-水质监测站房；3-取水排水管；4-截流井进水管；5-液压限流阀；6-液压轴；7-闸板；8-闸框；9-固定点。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
一种水质监测及智慧截流装置，包括液压限流阀、水质监测站房；其中，水质监测站房设置在截流井旁边的地面上，液压限流阀固定在截流井的排水管口；水质监测站房内具有水质检测设备，水质监测站房与截流井之间设置取水排水管，从截流井中取水后进行分析，根据分析结果控制液压限流阀的开闭状态。
具体实施例，如图1至图5所示，
一种水质监测及智慧截流装置，包括液压限流阀5、水质监测站房2；其中，水质监测站房2设置在截流井1旁边的地面上，液压限流阀5固定在截流井1的排水管口；水质监测站房2内具有水质检测设备，水质监测站房2与截流井1之间设置取水排水管3，从截流井1中取水后进行分析，根据分析结果控制液压限流阀5的开闭状态。
水质监测站房内设置取水单元、水质监测单元、控制系统；其中，取水单元包括进水管路、排水管路、过滤系统、水泵，采用水泵取水，通过站房内进水管将水输送进站房内水箱，同时根据水质监测单元中的自动分析仪的用水水质、水压和水量的要求对水样进行分配至不同的参数分析仪；
水质监测单元包括多种参数分析仪，能同时连接SS、COD、总磷总氮、氨氮分析仪等多种不同类型的探头，对分配的水样同时测量并发送监测参数至控制系统；
控制系统包括工控机和PLC控制柜，工控机用于接收多种参数分析仪的监测参数，根据监测参数向PLC控制柜发送控制指令，并进行显示；PLC控制柜根据接收的控制指令控制液压限流阀的状态。
水质监测站房主体采用框架机构样式，底面采用H钢焊接一体结构，立柱和边框采用镀锌方管焊接而成；站房墙面和门采用现成夹芯板加工，右侧面安装机柜空调保证站房内工作温度，屋顶采用人字样式安装装饰瓦片。
液压限流阀包括液压轴6、闸框8、闸板7、固定点9，所述液压轴6与闸板7固定连接，液压轴6运动带动闸板7运动，所述液压轴材质选择304不锈钢，通过液压驱动控制闸板启闭，液压轴由控制系统可实现自动及手动两种模式；
闸板7与闸框8之间活动连接，闸板7能够在闸框8之间运动，闸框、闸板材质为304不锈钢，闸板与闸框的四周设置适用于污水环境的密封圈，确保无泄漏，同时能确保自动实现闸板位置的精确定位，调节流量准确、灵活，闸板运行无卡阻；
闸框8的四周设置用于将闸框8固定在现浇柱混凝土墙上的固定点9，通过膨胀螺栓将限流阀固定在现浇混凝土墙上，混凝土墙表面应平整，保证闸门的密封性符合要求。
该水质监测及智慧截流装置的工作原理及工作过程如下：
下雨初期，雨水汇集经截流井进水管4进入截流井，工控机控制水泵将截流井中的雨水抽到水质监测站房的水箱内作为水样，根据水质监测单元中的自动分析仪的用水水质、水压和水量的要求对水样进行分配，水质监测单元的多种参数分析仪，对分配的水样同时测量并显示所需监测参数，采用数字信号进行通讯，能同时连接SS、氨氮、总磷总氮、COD等不同类型的探头。
多参数分析仪监测的参数由数据采集器自动控制完成采集，并记录于数据采集器中，数据采集器通过信号传输将数据反应到工控机一体化显示屏上,通过工控机触摸屏可以对系统进行手动控制。当监测参数满足排放标准时，工控机发送控制指令至PLC控制器，PLC控制器控制液压轴带动闸板开启，截流井中的雨水通过截流井排水管排入河道，如果检测参数不满足排放标准，将截流井中的雨水排放至调蓄池进行处理后再进行排放。
水质监测及智慧截流装置的供电系统，采用交流电源引自附近配电箱，同时站房内设置UPS蓄电池备用电源。
为了使得监测效率更高，本方案还公开了一种水质监测及智慧截流系统，包括远程控制中心及若干个水质监测及智慧截流装置；其中，远程控制中心和各个水质监测及智慧截流装置之间通过有线和/或无线网络实现数据的双向传输，可远程控制监测设备及阀门的工作状态。
所述远程控制中心与各个水质监测及智慧截流装置之间通过光纤传输作为主信道，4G网络作为备用模块进行数据的双向传输。
所述远程控制中心具有智能分析控制模块，根据每个水质监测及智慧截流装置的监测数据对相应的设备进行自动或手动控制，并发出提示报警信息。
监测站房内设置PLC控制柜，可实现各种设备的控制。主要的控制功能为远程控制；现场基站(即水质监测及智慧截流装置终端)和控制中心之间通过光纤传输为主信道，4G网络为备用信号实现了双向的数据传输，可远程控制监测设备的启停，阀门的开关等。
所述工控机能够接收远程控制指令和现场设置指令，对各模块进行自动或手动控制，并将监测数据进行实时显示。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质监测及智慧截流装置，其特征在于：包括液压限流阀、水质监测站房；其中，水质监测站房设置在截流井旁边的地面上，液压限流阀固定在截流井的排水管口；水质监测站房内具有水质检测设备，水质监测站房与截流井之间设置取水排水管，从截流井中取水后进行分析，根据分析结果控制液压限流阀的开闭状态。
2.根据权利要求1所述的水质监测及智慧截流装置，其特征在于：水质监测站房内设置取水单元、水质监测单元、控制系统；其中，取水单元包括进水管路、排水管路、过滤系统、水泵，采用水泵取水，通过站房内进水管将水输送进站房内水箱，同时对水样进行分配；
水质监测单元包括多种参数分析仪，能同时连接多种不同类型的探头，对分配的水样同时测量并发送监测参数至控制系统；
控制系统包括工控机和PLC控制柜，工控机用于接收多种参数分析仪的监测参数，根据监测参数向PLC控制柜发送控制指令，并进行显示；PLC控制柜根据接收的控制指令控制液压限流阀的状态。
3.根据权利要求2所述的水质监测及智慧截流装置，其特征在于：根据水质监测单元中的自动分析仪的用水水质、水压和水量的要求对水样进行分配。
4.根据权利要求2所述的水质监测及智慧截流装置，其特征在于：多种参数分析仪包括SS、COD、总磷总氮、氨氮分析仪。
5.根据权利要求2所述的水质监测及智慧截流系统，其特征在于：所述工控机能够接收远程控制指令和现场设置指令，对各模块进行自动或手动控制，并将监测数据进行实时显示。
6.根据权利要求1所述的水质监测及智慧截流装置，其特征在于：液压限流阀包括液压轴、闸框、闸板、固定点，所述液压轴与闸板连接，带动闸板运动；闸板与闸框之间活动连接；闸框的四周设置用于将闸框固定在现浇混凝土墙上的固定点。
7.根据权利要求6所述的水质监测及智慧截流装置，其特征在于：所述闸板与闸框的四周设置适用于污水环境的密封圈。
8.一种水质监测及智慧截流系统，其特征在于：包括远程控制中心及若干个权利要求1至7中任一项所述的水质监测及智慧截流装置；其中，远程控制中心和各个水质监测及智慧截流装置之间通过有线和/或无线网络实现数据的双向传输，可远程控制监测设备及阀门的工作状态。
9.根据权利要求8所述的水质监测及智慧截流系统，其特征在于：所述远程控制中心与各个水质监测及智慧截流装置之间通过光纤传输作为主信道，4G网络作为备用模块进行数据的双向传输。
10.根据权利要求8所述的水质监测及智慧截流系统，其特征在于：所述远程控制中心具有智能分析控制模块，根据每个水质监测及智慧截流装置的监测数据对相应的设备进行自动或手动控制，并发出提示报警信息。
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