CN114482224A - 一种一体化截流井装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种一体化截流井装置和控制方法，进水管、出水管和污水溢流管，潜污泵与排污管相连，排污管向外延伸设置，污水溢流管安装有常开第一阀门机构，出水管安装有常闭第二阀门机构，外壳体内设多个液位传感器，第一液位传感器与潜污泵电连接，第二液位传感器与阀门机构电连接；液位高度低于第一液位传感器，潜污泵停止工作；液位高度处于两个液位传感器之间时，第一阀门机构为常开状态、第二阀门机构为常闭状态且污水输送至污水处理厂；液位高度高于第二液位传感器时，第一阀门机构变换为关闭状态，第二阀门机构变换为打开状态以及潜污泵停止工作，雨水经出水管排放，本发明具有自动化控制且工作稳定可靠等优点，可实现智能化控制雨污分流。
Description
技术领域
本发明涉及城市排水技术领域，特别涉及一种一体化截流井装置和控制方法。
背景技术
随着城市化的不断发展，城市的土地利用率不断提高以及城市空间也变更更加狭小，从而使得城市的排水系统发展受到极大的局限。而城市底下已经使用多年的旧管道通常为雨污合并使用，在非下雨时间内，污水能够通过旧管道直接或间接地输送到污水处理厂进行处理，但是若下雨时，大量的雨水将直接进入至城市地下管道，以及被输送至污水处理厂，这样会极大地增加污水处理厂的工作量以及无法对实际需要处理的污水进行有效处理。
针对上述问题，现有技术通常在城市管道的连接处设置有分流井，实现雨水和污水的分流，但是上述结构依然无法可靠地将雨水和污水彻底分离，因此对城市的雨水和污水分离的装置进行改进，是具有重要意义的。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种自动化控制且工作稳定可靠的一体化截流井装置，本发明还提出一种关于的一体化截流井装置的控制方法，旨在保证一体化截流井装置工作可靠以及智能化控制雨污分流。
为实现上述目的，本发明提出的一种一体化截流井装置，包括设置于底部的底板，底板上部安装有内部中空的筒状的外壳体，外壳体顶部设有顶盖板而与道路表面平齐，外壳体内部安装有进水管和出水管，外壳体还安装有污水溢流管与污水处理厂管道相连，外壳体下部安装有潜污泵，潜污泵出口端与排污管底端相连，排污管顶端穿过外壳体壁板而向外延伸设置并与污水处理厂管道相连，污水溢流管的进口端安装有常开的第一阀门机构，出水管的进口端安装有常闭的第二阀门机构，外壳体内设有第一液位传感器和第二液位传感器，第一液位传感器与潜污泵电连接，第二液位传感器分别与第一阀门机构和第二阀门机构的驱动电机电连接；液位高度低于第一液位传感器安装高度时，潜污泵停止工作；液位高度处于第一液位传感器与第二液位传感器之间的安装高度时，第一阀门机构处于常开状态、第二阀门机构处于常闭状态以及潜污泵将污水输送至与污水处理厂相连的污水管道；液位高度高于第二液位传感器安装高度时，第一阀门机构变换为关闭状态，第二阀门机构变换为打开状态以及潜污泵停止工作，雨水直接经出水管向外排放。
优选地，所述第一阀门机构和所述第二阀门机构包括安装框架，安装框架两侧分别设有滑轨，安装框架顶部设有驱动电机，安装框架内设有滑板，滑板与滑轨滑动相连，滑板顶部有丝杆底端相连，驱动电机与丝杆上部转动相连，滑板可将所述污水溢流管和所述出水管端口遮蔽。
优选地，所述进水管、所述出水管、所述污水溢流管端部设有过渡连接部，过渡连接部与所述外壳体固定相连，过渡连接部外部为内窄外宽的喇叭口部，喇叭口部外部设有第一法兰，进水管、出水管、污水溢流管端部外周固定相连有第二法兰，第二法兰前部设有密封圈套于管外周壁，当第一法兰和第二法兰相连时，密封圈受到第二法兰前端面和喇叭口部的内倾斜壁面共同挤压变形密封。
优选地，所述出水管和所述污水溢流管端部的所述过渡连接部与所述安装框架固定相连。
优选地，所述第一阀门机构和所述第二阀门机构的驱动电机为防水电机。
优选地，所述进水管的出口端设有用于粉碎垃圾的粉碎格栅机。
优选地，所述外壳体上部设有排气管和进气管，进气管外端相连有进气风机，排气管将外壳体内部与外界环境连通。
本发明还提出了一种关于所述一体化截流井装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：当外界环境处于非下雨状态时，城市管道将污水通过进水管流入所述外壳体内部，污水内部的固态垃圾经所述粉碎格栅机而被粉碎；
步骤S2：流入外壳体内的污水逐渐在外壳体底部积聚，液位逐渐上升并被所述第一液位传感器检测到污水液位后，通过向所述潜污泵发送启动信号，通过潜污泵将外壳体下部的污水向外排出至污水处理厂，所述污水溢流管将部分污水排放至污水处理厂管道；
步骤S3：当外界环境处于下雨状态时，大量雨水伴随污水进入至外壳体内并使得外壳体内液面高度较快上升，液位被第二液位传感器检测后，通过向所述第一阀门机构发送信号而使驱动电机推动滑板向下移动而将污水溢流管管口关闭，以及向所述第二阀门机构发送信号而使驱动电机拉动滑板向上移动而将出水管管口打开，雨水直接经出水管向外排放；
步骤S4：当外壳体内部液位低于第二液位传感器后，第一阀门机构恢复常开状态，第二阀门机构恢复常闭状态，潜污泵持续将外壳体内水体向外泵送，当液位低于第一液位传感器时，潜污泵停止泵送工作。
本发明技术方案相对现有技术具有以下优点：
本发明技术方案通过在进水管端部设置粉碎格栅机而将进入外壳体内的固体垃圾进行粉碎处理，以避免过多的固体垃圾积聚在外壳体内，增加后续的维护工作量。另外通过第一液位传感器检测液位高度以控制潜污泵的工作状态，当液位高度处于第一液位传感器与第二液位传感器之间高度时，则通过潜污泵和污水溢流管而将污水排放至污水处理厂处理，而通过第二液位传感器检测液位高度以控制第一阀门机构和第二阀门机构的工作状态，使得过多的雨水直接向外排放而非直接输送至污水处理厂处理。因此本发明技术方案能够自动检测液位高度并判断和自动控制为不同工作状态，实现自动化控制效果。
与此同时，本发明的进水管、出水管、污水溢流管端部外周固定相连有第二法兰，第二法兰前部设有密封圈套于管外周壁，当过渡连接部外部的喇叭口部的第一法兰和第二法兰相连时，密封圈受到第二法兰前端面和喇叭口部的内倾斜壁面共同挤压变形密封，实现一体化截流井装置的管道连接位置的良好密封性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的一体化截流井装置的俯视结构示意图；
图2为图1中A-A方向的剖视结构示意图；
图3为图1中B-B方向的剖视结构示意图；
图4为图2中C处的局部放大图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 底板 | 12 | 驱动电机 |
| 2 | 外壳体 | 13 | 滑板 |
| 3 | 顶盖板 | 14 | 丝杆 |
| 4 | 进水管 | 15 | 过渡连接部 |
| 5 | 出水管 | 151 | 喇叭口部 |
| 51 | 第二阀门机构 | 152 | 第一法兰 |
| 6 | 污水溢流管 | 153 | 第二法兰 |
| 61 | 第一阀门机构 | 154 | 密封圈 |
| 7 | 潜污泵 | 155 | 内倾斜壁面 |
| 8 | 排污管 | 16 | 粉碎格栅机 |
| 9 | 第一液位传感器 | 17 | 排气管 |
| 10 | 第二液位传感器 | 18 | 进气管 |
| 11 | 安装框架 | 19 | 进气风机 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种一体化截流井装置。
请参见图1至图4，在本发明实施例的一体化截流井装置，包括设置于底部的底板1，底板1上部安装有内部中空的筒状的外壳体2，外壳体2顶部设有顶盖板3而与道路表面平齐，外壳体2内部安装有进水管4和出水管5，其中进水管4与城市底下污水管道相通，而出水管5与外界河道相通，外壳体2还安装有污水溢流管6与污水处理厂管道相连，外壳体2下部安装有潜污泵7，潜污泵7出口端与排污管8底端相连，排污管8顶端穿过外壳体2的壁板而向外延伸设置并与污水处理厂管道相连，污水溢流管6的进口端安装有常开的第一阀门机构61，出水管5的进口端安装有常闭的第二阀门机构51，外壳体2内设有第一液位传感器9和第二液位传感器10，第一液位传感器9与潜污泵7电连接，第二液位传感器10分别与第一阀门机构61和第二阀门机构51的驱动电机电连接；液位高度低于第一液位传感器9安装高度时，潜污泵停止工作；液位高度处于第一液位传感器9与第二液位传感器10之间的安装高度时，第一阀门机构61处于常开状态、第二阀门机构51处于常闭状态以及潜污泵7将污水输送至与污水处理厂相连的污水管道；液位高度高于第二液位传感器10安装高度时，第一阀门机构61变换为关闭状态，第二阀门机构51变换为打开状态以及潜污泵7停止工作，雨水直接经出水管5向外排放。
具体地，本实施例的第一阀门机构61和第二阀门机构51包括安装框架11，安装框架11两侧分别设有滑轨，安装框架11顶部设有驱动电机12，安装框架11内设有滑板13，滑板13与滑轨滑动相连，滑板13顶部有丝杆14底端相连，驱动电机12与丝杆14上部转动相连，滑板13可将污水溢流管6和出水管5端口遮蔽。
请参见图4，本实施例的进水管4、出水管5、污水溢流管6端部设有过渡连接部15，过渡连接部15与外壳体2固定相连，过渡连接部15外部为内窄外宽的喇叭口部151，喇叭口部151外部设有第一法兰152，进水管4、出水管5、污水溢流管6端部外周固定相连有第二法兰153，第二法兰153前部设有密封圈154套于管外周壁，当第一法兰152和第二法兰153相连时，密封圈154受到第二法兰153前端面和喇叭口部151的内倾斜壁面155共同挤压变形密封。另外本实施例的出水管和污水溢流管端部的过渡连接部与安装框架固定相连，以实现稳定安装相连。
优选地，本实施例的第一阀门机构61和第二阀门机构51的驱动电机12为防水电机，以保证工作过程安全可靠。
优选地，本实施例的进水管4的出口端设有用于粉碎垃圾的粉碎格栅机16，以对体积较大的垃圾进行粉碎处理，避免过多固体垃圾积聚于外壳体2内部，影响整体工作可靠性，以及避免后续清理维护。
优选地，本实施例的外壳体2上部设有排气管17和进气管18，进气管18外端相连有进气风机19，排气管17将外壳体2内部与外界环境连通。
请参见图1至图4，本发明还提出一种关于一体化截流井装置的控制方法，当外界环境处于非下雨状态时，城市管道将污水通过进水管4流入外壳体2内部，污水内部的固态垃圾经粉碎格栅机16而被粉碎。流入外壳体2内的污水逐渐在外壳体2底部积聚，液位逐渐上升并被第一液位传感器9检测到污水液位后，通过向潜污泵7发送启动信号，通过潜污泵7将外壳体下部的污水向外排出至污水处理厂，污水溢流管6将部分污水排放至污水处理厂管道。
当外界环境处于下雨状态时，大量雨水伴随污水进入至外壳体2内并使得外壳体2内液面高度较快上升，液位被第二液位传感器10检测后，通过向第一阀门机构61发送信号而使驱动电机12推动滑板13向下移动而将污水溢流管6管口关闭，以及向第二阀门机构51发送信号而使驱动电机12拉动滑板向上移动而将出水管5管口打开，雨水直接经出水管5向外排放。
当外壳体内部液位低于第二液位传感器10后，第一阀门机构61恢复常开状态，第二阀门机构51恢复常闭状态，潜污泵7持续将外壳体2内水体向外泵送，当液位低于第一液位传感器9时，潜污泵7停止泵送工作。
本发明的一体化截流井装置通过在进水管4端部设置粉碎格栅机16而将进入外壳体2内的固体垃圾进行粉碎处理，以避免过多的固体垃圾积聚在外壳体2内，增加后续的维护工作量。另外通过第一液位传感器9检测液位高度以控制潜污泵7的工作状态，当液位高度处于第一液位传感器9与第二液位传感器10之间高度时，则通过潜污泵7和污水溢流管6而将污水排放至污水处理厂处理，而通过第二液位传感器10检测液位高度以控制第一阀门机构61和第二阀门机构51的工作状态，使得过多的雨水直接向外排放而非直接输送至污水处理厂处理。因此本发明技术方案能够自动检测液位高度并判断和自动控制为不同工作状态，实现自动化控制效果。
与此同时，本发明的进水管4、出水管5、污水溢流管6端部外周固定相连有第二法兰153，第二法兰153前部设有密封圈154套于管外周壁，当过渡连接部外部的喇叭口部151的第一法兰152和第二法兰153相连时，密封圈154受到第二法兰153前端面和喇叭口部151的内倾斜壁面155共同挤压变形密封，实现一体化截流井装置的管道连接位置的良好密封性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种一体化截流井装置，其特征在于，包括设置于底部的底板，底板上部安装有内部中空的筒状的外壳体，外壳体顶部设有顶盖板而与道路表面平齐，外壳体内部安装有进水管和出水管，外壳体还安装有污水溢流管与污水处理厂管道相连，外壳体下部安装有潜污泵，潜污泵出口端与排污管底端相连，排污管顶端穿过外壳体壁板而向外延伸设置并与污水处理厂管道相连，污水溢流管的进口端安装有常开的第一阀门机构，出水管的进口端安装有常闭的第二阀门机构，外壳体内设有第一液位传感器和第二液位传感器，第一液位传感器与潜污泵电连接，第二液位传感器分别与第一阀门机构和第二阀门机构的驱动电机电连接；液位高度低于第一液位传感器安装高度时，潜污泵停止工作；液位高度处于第一液位传感器与第二液位传感器之间的安装高度时，第一阀门机构处于常开状态、第二阀门机构处于常闭状态以及潜污泵将污水输送至与污水处理厂相连的污水管道；液位高度高于第二液位传感器安装高度时，第一阀门机构变换为关闭状态，第二阀门机构变换为打开状态以及潜污泵停止工作，雨水直接经出水管向外排放。
2.如权利要求1所述的一体化截流井装置，其特征在于，所述第一阀门机构和所述第二阀门机构包括安装框架，安装框架两侧分别设有滑轨，安装框架顶部设有驱动电机，安装框架内设有滑板，滑板与滑轨滑动相连，滑板顶部有丝杆底端相连，驱动电机与丝杆上部转动相连，滑板可将所述污水溢流管和所述出水管端口遮蔽。
3.如权利要求2所述的一体化截流井装置，其特征在于，所述进水管、所述出水管、所述污水溢流管端部设有过渡连接部，过渡连接部与所述外壳体固定相连，过渡连接部外部为内窄外宽的喇叭口部，喇叭口部外部设有第一法兰，进水管、出水管、污水溢流管端部外周固定相连有第二法兰，第二法兰前部设有密封圈套于管外周壁，当第一法兰和第二法兰相连时，密封圈受到第二法兰前端面和喇叭口部的内倾斜壁面共同挤压变形密封。
4.如权利要求3所述的一体化截流井装置，其特征在于，所述出水管和所述污水溢流管端部的所述过渡连接部与所述安装框架固定相连。
5.如权利要求4所述的一体化截流井装置，其特征在于，所述第一阀门机构和所述第二阀门机构的驱动电机为防水电机。
6.如权利要求5所述的一体化截流井装置，其特征在于，所述进水管的出口端设有用于粉碎垃圾的粉碎格栅机。
7.如权利要求6所述的一体化截流井装置，其特征在于，所述外壳体上部设有排气管和进气管，进气管外端相连有进气风机，排气管将外壳体内部与外界环境连通。
8.一种关于如权利要求如权利要求7所述一体化截流井装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：当外界环境处于非下雨状态时，城市管道将污水通过进水管流入所述外壳体内部，污水内部的固态垃圾经所述粉碎格栅机而被粉碎；
步骤S2：流入外壳体内的污水逐渐在外壳体底部积聚，液位逐渐上升并被所述第一液位传感器检测到污水液位后，通过向所述潜污泵发送启动信号，通过潜污泵将外壳体下部的污水向外排出至污水处理厂，所述污水溢流管将部分污水排放至污水处理厂管道；
步骤S3：当外界环境处于下雨状态时，大量雨水伴随污水进入至外壳体内并使得外壳体内液面高度较快上升，液位被第二液位传感器检测后，通过向所述第一阀门机构发送信号而使驱动电机推动滑板向下移动而将污水溢流管管口关闭，以及向所述第二阀门机构发送信号而使驱动电机拉动滑板向上移动而将出水管管口打开，雨水直接经出水管向外排放；
步骤S4：当外壳体内部液位低于第二液位传感器后，第一阀门机构恢复常开状态，第二阀门机构恢复常闭状态，潜污泵持续将外壳体内水体向外泵送，当液位低于第一液位传感器时，潜污泵停止泵送工作。
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- 2022-01-28 CN CN202210107365.9A patent/CN114482224A/zh active Pending
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