CN115575458A - 一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，管网包括多级管道依次连通并形成交叉的节点，每一个节点包括汇总管连通至汇总管的至少两根支管道，在所述汇总管和支管道的相交处设有阴井。所述溯源方法包括：抽样选取所述管网内的部分阴井安装检测装置，所述检测装置包括检测瓶；通过所述检测装置检测流经对应阴井内水体的水压波动量。当水压波动量超过设定值时，提取阴井内的水样装入所述检测瓶中；向控制端发送采样信号及阴井编号；分析所述检测瓶内水样的主要污染物成分，并基于主要污染物成分确定偷排污水的目标。检测装置基于对水体的水压波动量触发抽样信息，触发灵活且不会受到阴井环境影响，检测准确性高。

Description

一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其是涉及一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法。

背景技术

在城市中分布有污水管道、雨水管道及其它管道，管道内的水体流入处理场的处理池内进行污水处理。然而，部分不良的企业往往利用侥幸心理偷排污水，该污水通过管道排入处理池。由于，污水中的主要污染物成分远远超过处理池的处理能力时，就会严重破坏处理池的处理能力。如，处理池采用细菌分解污水中的有机物，而污水中的主要污染物成分为重金属，则处理池内的细菌会大量死亡，而影响处理能力。

为监测偷排污水的企业，采取一些相关的溯源方法。中国专利CN111667168A公开了一种基于液位监测诊断排水系统运行状态的方法，该方法包括如下步骤：(1)优化布置液位监测点，以液位监测点为界将排水系统分为若干个排水分区；(2)收集并预处理收集到的排水管网液位监测数据；(3)预处理后的液位监测数据作为输入条件，通过曼宁公式或求解圣维南方程组，计算管道流量值；(4)利用便携式流量计校核管道流量校核管道流量并确定管道的淤积程度；(5)基于校核后的管道流量计算各排水分区的晴天日均流量、地下水入渗量、生活污水混接量，对地下水入渗严重和生活污水混接严重的区域进行详细排查。

然而，上述的溯源方法采用监测排水管网内的液位变化，由于排水管网处于地下的复杂流体及潮湿气体环境，特别是水体上方的气体具有含硫气体、沼气及其它腐蚀性气体，监测设备在该环境下存在检测效果差，维护成本高的技术问题，并且，管道还存在淤泥沉淀影响管道管径，继而影响管道内液体液位的问题，导致检测结果不准确，因此需要改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明公开的第一方面：提供了一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，管网包括多级管道依次连通并形成交叉的节点，每一个节点包括汇总管连通至汇总管的至少两根支管道，在所述汇总管和支管道的相交处设有阴井，所述溯源方法包括：

抽样选取所述管网内的部分阴井安装检测装置，所述检测装置包括检测瓶；

通过所述检测装置检测流经对应阴井内水体的水压波动量；

当水压波动量超过设定值时，提取阴井内的水样装入所述检测瓶中；

向控制端发送采样信号及阴井编号；

分析所述检测瓶内水样的主要污染物成分，并基于主要污染物成分确定偷排污水的目标。

在一实施例中，所述检测装置包括接线盒和设置于所述阴井的底部区域的压力传感器，所述压力传感器与所述接线盒电连接；

所述压力传感器在所述阴井内水体流量变化时输出水压变化参数。

在一实施例中，所述接线盒设置于所述阴井周边的安装孔内，其中：

所述安装孔为自所述阴井周边的地面向下延伸的沉孔结构，所述安装孔与所述阴井间隔设置；

自所述阴井的侧壁向所述安装孔开设穿线孔；

在所述安装孔的开口处安装有防护盖；

所述压力传感器的信号线自所述穿线孔穿梭至所述安装孔内，所述接线盒安装于所述安装孔内。

在一实施例中，所述检测装置包括安装架、安装于所述安装架的二个及以上的水泵及与每个水泵相对应的检测瓶；其中，所述安装架固定于所述阴井内且远离所述阴井内的最高波动液面；

所述提取阴井内的水样装入检测瓶中包括以下步骤：

控制其中一个所述水泵抽取流经所述阴井的水体；

将所述水泵抽取的水体对应存储至检测瓶。

在一实施例中，所述检测瓶直立摆放于所述安装架的上方，所述水泵的进水管悬挂于所述阴井内，所述水泵的出水管插入所述检测瓶内。

在一实施例中，所述安装架包括安装主体和分布于所述安装主体周边的支脚组件，所述支脚组件伸缩抵接于所述阴井的侧壁。

在一实施例中，所述溯源方法还包括：

采集流经所述阴井的水体的PH值参数及电导值参数；

当水体的PH值参数及电导值参数超过预设值时，提取阴井内的水样装入检测瓶中，并向控制端发送采样信号及阴井编号。

在一实施例中，所述阴井内安装有固定架、安装于所述固定架的电导仪和浸没于所述阴井的水体内的蓄水盆，所述蓄水盆具有收容液体的容纳空间，所述电导仪的检测端浸入到蓄水盆的容纳空间内，所述电导仪用于检测流经所述阴井的水体的PH值参数及电导值参数。

在一实施例中，所述检测装置还包括太阳能板、与所述太阳能板连接的储能单元、通信模块及控制模块，所述控制模块与所述接线盒导电连接，所述通信模块与所述控制端通信连接。

在一实施例中，所述检测装置按照预设时长定时采集所述阴井内的水样送入所述检测瓶；或者，控制端遥控检测装置采集所述阴井内的水样送入所述检测瓶。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：检测装置基于对水体的水压波动量触发抽样信息，从而对偷排污水情况下的阴井处流量加大而触发检测机制，触发灵活且不会受到阴井环境影响，检测准确性高。检测瓶在检测装置触发时采集流经阴井的水体，从而进一步详细分析污水中的主要污染物成分，实时取样效果好且取样准确，提高主要污染物成分溯源的准确性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明中溯源方法的流程框图。

图2是本发明中管网的示意图。

图3是本发明中检测装置安装于阴井的剖视结构示意图。

图中，节点10；阴井11；汇总管12；支管道13；检测装置20；检测瓶21；压力传感器22；水泵23；进水管231；出水管232；支脚组件24；调节杆241；锁定件242；安装架25；安装孔30；穿线孔31；接线盒32；防护盖33；固定架40；电导仪41；蓄水盆42；储能单元50；通信模块60；太阳能板70。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例，见图1至图3所示：本发明公开了一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，该溯源方法用于检测管网内的部分支管道13的偷排污水，并确定偷排污水的目标。管网包括多级管道依次连通并形成交叉的节点10，其中，节点10基于管道流体流动方向分级，具体为，上一级节点10的流体向下一级节点10方向流动，最终汇聚至污水处理的区域。其中，每一个节点10包括汇总管12连通至汇总管12的至少两根支管道13，在汇总管12和支管道13的相交处设有阴井11。其中，二条及以上的支管道13同时连接至阴井11，并且，流经支管道13中的流体回汇聚至该阴井11的汇总管12。值得一提的是，上一级节点10的汇总管12是下一级节点10的支管道13，从而构成管网。

在本实施例中，溯源方法包括以下步骤：

步骤S101，抽样选取管网内的部分阴井11安装检测装置20，检测装置20包括检测瓶21。由于管网呈阶梯状的多级分布，如果管网中存在污水偷排，均会被监测到。抽样选取部分节点10处的阴井11安装检测装置20，简约成本，又能最大范围的检测污水偷排现象。检测瓶21用于收集流经所处阴井11内的水体，从而构造自动采样。

步骤S102，通过检测装置20检测流经对应阴井11内水体的水压波动量。检测装置20采用位于水体底部的检测机构对流经水体的压力进行检测。水压波动量为一个模糊值，并非精确值。当阴井11内的流体流量增大时，则检测装置20检测到水压变大。当阴井11内的流体流量减小时，则检测装置20检测到水压变小。在正常情况下，阴井11内的水体流量在一定幅度内变化属于正常现象。

步骤S103，当水压波动量超过设定值时，提取阴井11内的水样装入检测瓶21中。检测装置20设置有水压波动量的触发阈值，当阴井11内的水体压力超过触发阈值时，则表明阴井11内出现异常流量，该异常流量大概率为污水偷排形成的额外流量。当检测装置20触发时，则通过取样机构向检测瓶21内输送流经该阴井11的水流。可选地，取样机构可配置为水泵23、升降取水机构、旋转取水机构等。

步骤S104，向控制端发送采样信号及阴井11编号，控制端用于汇聚和分析检测装置20所反馈的信息，安排工作人员对数据进行筛选，将对应阴井11编号的检测瓶21收集并送至检测设备检测。

步骤S105，分析检测瓶21内水样的主要污染物成分，并基于主要污染物成分确定偷排污水的目标。设备检测对检测瓶21内的水样进行分析，从而获取水样的各个成分参数，如水样的PH值、重金属含量、COD含量、总氮含量、总磷含量、总氨含量及其它测试用的参数。检测瓶21在检测装置20触发时采集流经阴井11的水体，从而进一步详细分析污水中的主要污染物成分，实时取样效果好且取样准确，提高主要污染物成分溯源的准确性。

检测装置20基于对水体的水压波动量触发抽样信息，从而对偷排污水情况下的阴井11处流量加大而触发检测机制，触发灵活且不会受到阴井11环境影响，检测准确性高。

在上述步骤S102中通过检测装置20检测流经对应阴井11内水体的水压波动量，其中，检测装置20包括接线盒32和设置于阴井11的底部区域的压力传感器22，压力传感器22与接线盒32电连接。压力传感器22浸没于水体内，以检测水体压力。可选地，压力传感器22具有受力面，水体的压力作用于该受力面，从而使压力传感器22输出对应的水压信号。可选地，压力传感器22设置为具有第一检测端和第二检测端，通过检测第一检测端和第二检测端的之间压差，以确定阴井11内水压变化。

如图3所示，压力传感器22在阴井11内水体流量变化时输出水压变化参数，压力传感器22仅仅需要在水压压力超过触发阈值时发送触发信号，而无需精确计算出具体的水压值，降低压力传感器22的设计要求，既能降低成本，也可降低方法难度。

接线盒32为压力传感器22提供电能，并将压力传感器22所传递的电信号进行放大及分析并将该电信号传输至控制端。其中，接线盒32为具有耐腐蚀、接线方便且电气性能稳定的特性。

接线盒32位于阴井11内，以方便安装。为提高接线盒32的使用安全及电气性能稳定，接线盒32设置于阴井11周边的安装孔30内，从而避免接线盒32直接处于阴井11的潮湿环境内，极大提高使用的安全性，无需开启阴井11即可接线或维护，提高维护的便捷性。

安装孔30的具体地施工方式为：自阴井11周边的地面向下延伸的沉孔结构，安装孔30与阴井11间隔设置。安装孔30与阴井11的开口并列设置，安装孔30的开口朝上，以方便接线盒32自上而下放入安装孔30内，操作方便。并且，安装孔30与阴井11间隔设置，避免接线盒32处于潮湿环境。

优选地，自阴井11的侧壁向安装孔30开设穿线孔31；压力传感器22的信号线自穿线孔31穿梭至安装孔30内，接线盒32安装于安装孔30内。穿线孔31自阴井11的侧壁贯穿至安装孔30，以将阴井11与安装孔30连通。可选地，穿线孔31位于安装孔30的底部，可引导流入安装孔30的雨水进入到阴井11内。可选地，在安装孔30的底部设置有垫高架，接线盒32固定于垫高架，以避免雨水淹没接线盒32，且方便接线盒32的安装及固定。

进一步地，在安装孔30的开口处安装有防护盖33，该防护盖33可阻挡雨水及其它异物直接进入安装孔30内。可选地，在防护盖33的边缘设置有环形的插接边，在安装孔30的周壁设置有环形的防护凹槽，插接边嵌入防护凹槽，既能减小雨水进入，又能保持安装孔30内的气体溢出。

检测装置20可在流经对应阴井11内水体的水压波动量超过设定值时提取阴井11内的水样，作为优选，检测装置20可采用泵抽方式提取水样。在一实施例中，检测装置20包括安装架25、安装于安装架25的二个及以上的水泵23及与每个水泵23相对应的检测瓶21，其中，安装架25固定于阴井11内且远离阴井11内的最高波动液面。

安装架25固定于阴井11内且远离阴井11内的水体，以保持安装架25所支撑的其它配件远离水体。安装架25为可拆卸活动装配于阴井11内的撑架结构，其可适配不同安装高度要求的阴井11，统配性高。作为优选，安装架25包括安装主体和分布于安装主体周边的支脚组件24，支脚组件24伸缩抵接于阴井11的侧壁。支脚组件24为安装于安装主体上的伸缩结构件，安装主体的多个支脚组件24从不同方向伸出并抵接于阴井11的侧壁，从而构成共同支撑安装主体的结构，避免在阴井11侧壁上开设孔洞，安装方便。支脚组件24缩回后，可将安装架25沿阴井11升降调节，以处于不同高度，调节便捷。作为优选，支脚组件24包括螺旋连接于安装主体的调节杆241和螺旋连接于调节杆241的锁定件242，锁定件242在调节杆241调节到位后锁定，以保持调节杆241与安装主体的位置不变。可选地，调节杆241可配置为螺杆，在调节杆241的末端设置有抓地脚，抓地脚用于抵接阴井11侧壁。

多个水泵23安装于安装架25，并且，水泵23与检测瓶21一一对应，从而避免取样的水体混淆。最重要的是，阴井11内的气体环境复杂，复杂电气线路极易产生故障，稳定性差。水泵23与检测瓶21一一对应，每个水泵23可交替抽取水样，工作稳定性高且可避免其中一个水泵23故障后无法取样的弊端，取样稳定且整体稳定性高。作为优选，所有水泵23的导线连接至接线盒32，将电气连接部分设于接线盒32内，从而保持整体运行稳定。

在步骤S103中提取阴井11内的水样装入检测瓶21中包括以下步骤：

步骤S201，控制其中一个水泵23抽取流经阴井11的水体。在本步骤中，在安装架25上设置有多个水泵23，具体地，在安装架25上并排分布四个水泵23及四个检测瓶21，每个水泵23对应连接一个检测瓶21和阴井11内的水体。

步骤S202，将水泵23抽取的水体对应存储至检测瓶21。在压力传感器22检测到水压波动值超过预设值时，其中一个水泵23抽取水体对应存储至检测瓶21，其它的水泵23处于待机状态，并在下一次的控制信号下轮流抽取。

作为优选，检测瓶21直立摆放于安装架25的上方，以方便操作人员收集及更换检测瓶21。水泵23的进水管231悬挂于阴井11内，水泵23的出水管232插入检测瓶21内，以使水泵23的进水管231能够抽取阴井11中部偏下的水体，提高取样的准确性。

如图3所示，溯源方法除了取样到检测设备上进行分析检测，还可以在线检测水体的部分参数，如在线检测PH值参数及电导值参数。

在一实施例中，溯源方法还包括：

步骤S301，采集流经阴井11的水体的PH值参数及电导值参数。在阴井11内设置有在线检测组件，以实时检测水体内的PH值参数及电导值参数。当PH值参数及电导值参数处于正常值时，表示水体质量稳定，符合处理池的处理要求。

步骤S302，当水体的PH值参数及电导值参数超过预设值时，提取阴井11内的水样装入检测瓶21中，并向控制端发送采样信号及阴井11编号。在线检测装置20检测到PH值参数及电导值参数其中一者的参数异常时，表明水体的指标超标，具有偷排污水的嫌疑。检测装置20控制水泵23抽取水体进入检测瓶21，重复步骤S104及步骤S105。

在线检测组件可配置为电导仪41，其中，阴井11内安装有固定架40、安装于固定架40的电导仪41和浸没于阴井11的水体内的蓄水盆42，蓄水盆42具有收容液体的容纳空间。电导仪41的检测端浸入到蓄水盆42的容纳空间内，电导仪41用于检测流经阴井11的水体的PH值参数及电导值参数。

当阴井11内的水位下降时，电导仪41的检测端有可能会直接暴露于空气中，而导致电导仪41测试不准确或损坏。在本实施例中，电导仪41的检测端浸没于蓄水盆42内，该蓄水盆42内始终具有水体，从而避免电导仪41的检测端直接暴露于空气中，工作稳定性高。当阴井11内的水位上升时，蓄水盆42浸没于水体内，电导仪41的检测端可以直接检测阴井11内的水体的参数，而保持测试准确，检测效果好。

检测装置20在驱动电导仪41、水泵23及压力传感器22工作均需要电能，作为优选，检测装置20与市电连接，如，检测装置20连接至路边铺设的路灯线路。作为优选，检测装置20通过储能单元50供电，其中，检测装置20还包括太阳能板70、与太阳能板70连接的储能单元50、通信模块60及控制模块，控制模块与接线盒32导电连接，通信模块60与控制端通信连接。太阳能板70为储能单元50充电，以使储能单元50为水泵23、压力传感器22、通信模块60及其它用电单元供电。采用太阳能板70供电，可减少布线的弊端，提高应用灵活性。可选地，太阳能板70固定于路灯或杆子上，以方便光照。

溯源方法除了水压异常情况下的检测，还包括其它自动采样方式。在一实施例中，检测装置20按照预设时长定时采集阴井11内的水样送入检测瓶21，通过定时采样检测，以确定该节点10及所连接的上级节点10是否存在偷排污水的情况，从而实现管网逐级监控，漏检概率低。在一实施例中，控制端遥控检测装置20采集所述阴井11内的水样送入所述检测瓶21。控制端可控制抽样节点10位置的水泵23主动抽取水样，以进行主动抽样检测，无需操作人员额外携带抽样工具，操作便捷。并且，主动抽样配合压力传感器22的自动检测，实现更加灵活的抽检方式，抽检效率高且抽检效果好。

上述实施例仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，管网包括多级管道依次连通并形成交叉的节点，每一个节点包括汇总管连通至汇总管的至少两根支管道，在所述汇总管和支管道的相交处设有阴井，其特征在于，所述溯源方法包括：

抽样选取所述管网内的部分阴井安装检测装置，所述检测装置包括检测瓶；

通过所述检测装置检测流经对应阴井内水体的水压波动量；

当水压波动量超过设定值时，提取阴井内的水样装入所述检测瓶中；

向控制端发送采样信号及阴井编号；

分析所述检测瓶内水样的主要污染物成分，并基于主要污染物成分确定偷排污水的目标。

2.根据权利要求1所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述检测装置包括接线盒和设置于所述阴井的底部区域的压力传感器，所述压力传感器与所述接线盒电连接；

所述压力传感器在所述阴井内水体流量变化时输出水压变化参数。

3.根据权利要求2所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述接线盒设置于所述阴井周边的安装孔内，其中：

所述安装孔为自所述阴井周边的地面向下延伸的沉孔结构，所述安装孔与所述阴井间隔设置；

自所述阴井的侧壁向所述安装孔开设穿线孔；

在所述安装孔的开口处安装有防护盖；

所述压力传感器的信号线自所述穿线孔穿梭至所述安装孔内，所述接线盒安装于所述安装孔内。

4.根据权利要求1所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述检测装置包括安装架、安装于所述安装架的二个及以上的水泵及与每个水泵相对应的检测瓶；其中，所述安装架固定于所述阴井内且远离所述阴井内的最高波动液面；

所述提取阴井内的水样装入检测瓶中包括以下步骤：

控制其中一个所述水泵抽取流经所述阴井的水体；

将所述水泵抽取的水体对应存储至检测瓶。

5.根据权利要求4所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述检测瓶直立摆放于所述安装架的上方，所述水泵的进水管悬挂于所述阴井内，所述水泵的出水管插入所述检测瓶内。

6.根据权利要求4所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述安装架包括安装主体和分布于所述安装主体周边的支脚组件，所述支脚组件伸缩抵接于所述阴井的侧壁。

7.根据权利要求1所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述溯源方法还包括：

采集流经所述阴井的水体的PH值参数及电导值参数；

当水体的PH值参数及电导值参数超过预设值时，提取阴井内的水样装入检测瓶中，并向控制端发送采样信号及阴井编号。

8.根据权利要求7所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述阴井内安装有固定架、安装于所述固定架的电导仪和浸没于所述阴井的水体内的蓄水盆，所述蓄水盆具有收容液体的容纳空间，所述电导仪的检测端浸入到蓄水盆的容纳空间内，所述电导仪用于检测流经所述阴井的水体的PH值参数及电导值参数。

9.根据权利要求2所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述检测装置还包括太阳能板、与所述太阳能板连接的储能单元、通信模块及控制模块，所述控制模块与所述接线盒导电连接，所述通信模块与所述控制端通信连接。

10.根据权利要求1所述的用于取样检测管网偷排污水的溯源方法，其特征在于，所述检测装置按照预设时长定时采集所述阴井内的水样送入所述检测瓶；或者，控制端遥控检测装置采集所述阴井内的水样送入所述检测瓶。

Images