CN209907517U - 道路雨水气动分流处理系统 - Google Patents

Abstract

道路雨水气动分流处理系统及方法，包括：压缩气源、气体输送管和设置于市政雨水管上分流井，分流井包括井体结构以及至少设置在该井体结构上的进口、第一出水管、第二出水管、第三出水管和设置于第二出水管、第三出水管上的气动截流装置，分别为第二、第三气动截流装置，其中进口连通分流井上游的市政雨水管，第一出水管连通分流井下游的市政雨水管或自然水体，第二出水管连通市政污水管或污水处理设施或调蓄池，第三出水管连通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施；控制阀，其包括第二控制阀、第三控制阀分别与气体输送管相连，第二、第三控制阀分别控制第二、第三气动截流装置的充、放气，用于分别控制对应的第二、第三出水管的截止、导通。

Description

道路雨水气动分流处理系统

技术领域

本实用新型涉及市政雨水、污水分流，具体涉及一种一进两出的管道分流系统及分流方法，属于民用建筑和市政给排水技术领域。

背景技术

目前在分流井、弃流井和截流井系统中，其系统都是由进水管、出水管和污水管组成，将排水管中的生活污水或是初期雨水、后期雨水进行分流，其中生活污水或是初期雨水被截流至污水管后输送到污水处理厂处理后达标排放(进一步还可以对初期雨水进行储存或截流至污水处理厂处理达标后排放)，对中后期雨水直接排放到自然水体中。

现实中分流井、弃流井和截流井中实现截止与导通功能的装置一般采用电动控制或是液压控制。然而现实中电动控制存在如下问题： 1、在密闭的管道和污水环境中一般会产生易燃易爆的沼气，一般的电动控制类的装置容易爆炸不安全，因此在应用电动控制类的装置时都会要求与沼气接触的电控部分必须具有防爆功能，因此电控类系统的价格就比较昂贵，成本高；2、在暴风第二气较为恶劣的环境下，都会发生断电的情况，断电以后分流井、弃流井或截流井内的设备无法正常工作，从而造成城市内涝等情况发生；3、暴第二气下，分流井、弃流井和截流井中发生淹水的情况介于数小时与数天之间，这样采用完全适合水下使用的电控装置就冗余过大且成本过高，而常用的 IP68等级的电控装置淹水能力在数小时之内，也存在能力不足的情况；4、电控系统的装置使用的是非安全电压，且高压电不安全容易发生事故；5、电气设备淹水以后，容易漏电，存在触电危险；6、电控设备(闸门、堰门)在运行时需要向上或向下的行程，露出城市地面，影响城市景观美观交通，且施工时开挖面积大；7、电控系统使用的是380V的三相电，市政电网不能供电，存在供电电源难的问题。

特别的，对于要求隐蔽安装的场合，且对于电控系统的供电和产生的费用不易解决。液压控制同样也存在一定问题：液压站使用高压油管，液压站和高压油管的成本较高；高压油管破裂漏油会污染环境；电气设备淹水以后，容易漏电，存在触电危险；电控设备(闸门、堰门)在运行时需要向上或向下的行程，露出城市地面，影响城市景观美观交通，且施工时开挖面积大。另外，现有技术中对于生活片区、道路片区和排口等进行整治时，只考虑当前位置和区域的污水和雨水情况，没有进行资源共享，治理成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中存在电控的安全问题和液压控制的成本高的缺陷，实用新型人考虑到使用压缩空气作为动力来源的装置。压缩空气工作压力较小比较安全，而且现有的压缩空气发生和控制装置成熟可靠价格经济，压缩空气不会引入二次污染，压缩空气装置无爆炸风险。压缩空气控制装置可长时间淹水，然而由于管道中情况复杂，如何将压缩空气作为动力来进行控制并且保证安全、成本低的实现是一个两难的问题，过程中主要的难题是管路的设计和控制需要满足后续的快速、方便扩容，实用新型人团队经过创造性研究和工作，针对国内的合流制和分流制的排水管网的现实情况出发，开发出了本实用新型的技术方案，该道路雨水气动分流处理系统将主要的分流井设置在市政雨水管道上，通过对气体输送干管进行总控制，并设置气体输送分管来进行扩容，巧妙的解决了使用压缩空气进行控制来保证安全、成本低的问题，而且使得管路的设计和控制能够满足后续的快速、方便扩容的要求。

为此本实用新型提供以下的技术方案：

一种道路雨水气动分流处理系统，用于对道路市政雨水管中的流体进行分流，包括：

压缩气源，用于提供压缩气体；

气体输送管，所述气体输送管路用于输送气体；

分流井，设置于市政雨水管上，所述分流井包括井体结构以及至少设置在该井体结构上的进口、第一出水管、第二出水管、第三出水管和设置于第二出水管、第三出水管上的气动截流装置，分别为第二气动截流装置和第三气动截流装置，其中进口连通分流井上游的市政雨水管，第一出水管连通分流井下游的市政雨水管或自然水体，第二出水管连通市政污水管或污水处理设施或调蓄池，第三出水管连通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施；

控制阀，其包括第二控制阀、第三控制阀，分别与所述气体输送管相连，所述第二、第三控制阀分别控制所述第二、第三气动截流装置的充、放气，用于分别控制对应的第二、第三出水管的截止、导通。

在上述方案的基础上，所述第一出水管的进入高度高于所述第二、第三出水管的进水高度；或，

所述第一出水管上还设置有第一气动截流装置，所述控制阀还包括第一控制阀，所述第一控制阀与所述气体输送管相连，所述第一控制阀控制所述第一气动截流装置的充、放气，用于控制第一出水管的截止、导通。

在上述方案的基础上，该系统还包括测量仪器和控制器，所述测量仪器和控制阀分别与所述控制器电连接，所述控制器根据所述测量仪器测量的测量信息控制所述控制阀动作，其中，

当所述分流井设置第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述测量仪器用于控制所述第二、第三控制阀分别动作，使得第二气动截流装置放气第二出水管导通，第三气动截流装置充气第三出水管截止，将进入所述分流井内的生活污水分流至市政污水管或污水处理设施或调蓄池，使得第二气动截流装置充气第二出水管截止，第三气动截流装置放气第三出水管导通，将进入所述分流井内的初期雨水分流至通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施，使得第二、第三气动截流装置充气第二、第三出水管截止，将进入所述分流井内的中后期雨水分流至市政雨水管或自然水体；

当所述分流井设置第一气动截流装置、第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述测量仪器用于控制所述第一、第二、第三控制阀分别动作，使得第二气动截流装置放气第二出水管导通，第一、第三气动截流装置充气第一、第三出水管截止，将进入所述分流井内的生活污水分流至市政污水管或污水处理设施或调蓄池，使得第一气动截流装置充气第一出水管截止，第三气动截流装置放气第三出水管导通，将进入所述分流井内的初期雨水分流至通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施，使得第一气动截流装置放气第一出水管导通，第二、第三气动截流装置充气第二、第三出水管截止，将进入所述分流井内的中后期雨水分流至市政雨水管或自然水体。

在上述方案的基础上，设置至少两所述分流井；其中，

当所述分流井设置第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述气体输送管路包括第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井的第二气动截流装置分别通过气体输送分管与第二气体输送干管连通，所有分流井的第三气动截流装置分别通过气体输送分管与第三气体输送干管连通，所述第二控制阀与所述第二气体输送干管相连，所述第三控制阀与所述第三气体输送干管相连，所述第二控制阀用于控制所有分流井的第二气动截流装置同时充气或放气，所述第三控制阀用于控制所有分流井的第三气动截流装置同时充气或放气；

当所述分流井设置第一气动截流装置、第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述气体输送管路包括第一气体输送干管、第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井的第一气动截流装置分别通过气体输送分管与所述第一气体输送干管连通，所有分流井的第二气动截流装置分别通过气体输送分管与第二气体输送干管连通，所有分流井的第三气动截流装置分别通过气体输送分管与第三气体输送干管连通，所述第一控制阀与所述第一气体输送干管相连上，用于控制所有分流井的第一气体截流装置同时充气或放气，所述第二控制阀与所述第二气体输送干管相连，所述第三控制阀与所述第三气体输送干管相连，所述第二控制阀用于控制所有分流井的第二气动截流装置的同时充气或放气，所述第三控制阀用于控制所有分流井的第三气动截流装置的同时充气或放气。

在上述方案基础上，所述市政雨水管的末端连自然水体，市政污水管的末端连污水处理厂，其在进入污水处理厂前的市政污水管上接入调蓄池；

和/或，当第二出水管或第三出水管连通调蓄池时，每一所述分流井的第二出水管或第三出水管连接一所述调蓄池，

和/或，当第二出水管或第三出水管连通调蓄池时，若干所述分流井的第二出水管或第三出水管连接一所述调蓄池。

和/或，所述压缩气源为空压机，所述控制阀为电磁阀组合或三通换向阀；

和/或，所述气动截流装置为气囊或气动管夹阀；

和/或，所述气动截流装置设置与分流井内位于第一、第二、第三出水管的开端，或设置在第一、第二、第三出水管的管路上。

在上述方案基础上，其中，所述测量仪器包括雨量计、流量计、水量计、计时器、水质监测器和液位计中的一种或多种，

对应的，所述测量信息包括降雨雨量、瞬时流量、累积流量、降雨时间、水质和井体结构内水位中的一种或多种。

在上述方案的基础上，还包括控制中心，所述控制器设有与所述控制中心通讯的通信模块；

所述控制中心发出操作指令远程控制所述控制器，并通过所述控制器控制所述控制阀的开启和关闭；和/或，所述控制中心通过所述控制器采集、显示、存储所述测量仪器采集的测量信息并分析。

在上述方案的基础上，道路雨水气动分流方法，基于上述方案中的道路雨水气动分流处理系统，用于将区域内市政雨水管内的污水、初期雨水和中后期雨水对应分流：该方法包括第一模式和第二模式，降雨时，所述测量装置持续采集测量信息，控制器设定第一阈值和第二阈值，控制器根据采集到的测量信息与第一阈值比较，执行第一模式或第二模式，其中

当所述测量信息未达到第一阈值时，为第一模式：

当所述分流井设置第二气动截流装置和第三气动截流装置时，所述控制器根据第二、第三出水管当前的状态，控制第二、第三控制阀动作或不动作，使得所述第二气动截流装置与空气联通放气，所述第二出水管导通，所述第三气动截流装置与所述压缩气源联通充气，所述第三出水管截止，将进入分流井内的污水分流至所述市政污水管或调蓄池或污水处理设施；

当所述分流井设置第一气动截流装置、第二气动截流装置和第三气动截流装置时，所述控制器根据第一、第二、第三出水管当前的状态，分别控制所述第一、第二、第三控制阀动作或不动作，所述第二气动截流装置与空气联通放气，所述第二出水管导通，所述第一、第三气动截流装置分别与所述压缩气源联通充气，所述第一、第三出水管截止，将进入分流井内的污水分流至所述市政污水管或调蓄池或污水处理设施；

当所述测量信息达到第一阈值时，由第一模式切换为第二模式，具体如下：

当所述测量信息位于第一阈值和第二阈值之间时，

所述控制器控制所述第三控制阀动作，所述第三气动截流装置与空气联通放气，所述第三出水管导通，将进入分流井内的初期雨水分流至所述初雨管或初期雨水处理设施，此时，第二控制阀可动作或不动作，使得第二气动截流组件充气或放气，第二出水管截止或导通；

当所述测量信息达到第二阈值时，

若所述分流井设有第二气动截流装置、第三气动截流装置，若所述第二出水管导通，控制器控制所述第二、第三气动截流装置动作，所述第二、第三气动截流装置与所述压缩气源连通充气，所述第二、第三出水管截止，将进入分流井内的中后期雨水经第一出水管分流市政雨水管至自然水体；若第二出水管截止，控制器控制所述第三气动截流装置动作，所述第三气动截流装置与所述压缩气源连通充气，所述第三出水管截止，将进入分流井内的中后期雨水经第一出水管分流市政雨水管至自然水体；

若所述分流井设有第一气动截流装置、第二气动截流装置、第三气动截流装置，若所述第二出水管导通，控制器控制所述第二、第三气动截流装置动作，所述第二、第三气动截流装置与所述压缩气源连通充气，所述第二、第三出水管截止，第一气动截流装置动作，所述第一气动截流装置与空气连通放气，所述第一出水管导通，将进入分流井内的中后期雨水经第一出水管分流市政雨水管至自然水体；若第二出水管截止，控制器控制所述第三气动截流装置动作，所述第三气动截流装置与所述压缩气源连通充气，所述第三出水管截止，第一气动截流装置动作，所述第一气动截流装置与空气连通放气，所述第一出水管导通，将进入分流井内的中后期雨水经第一出水管分流市政雨水管至自然水体。

在上述方案的基础上，所述测量仪器包括雨量计、流量计、水量计、计时器、水质检测器和液位计中的一种，

对应的，所述测量信息包括降雨雨量、瞬时流量、累积流量、降雨时间、水质和井体结构内水位中的一种。

在上述方案的基础上，所述测量仪器为水质检测器时，

所述测量信息未达到第一阈值对应为所述测量信息大于等于第一阈值；

所述测量信息达到第一阈值未达到第二阈值对应为所述测量信息达到第二阈值未达到第一阈值

所述测量信息达到第二阈值对应为所述测量信息小于等于第一阈值。

在上述方案的基础上，沿市政雨水管间隔设置至少两所述气动分流井，控制器控制所有分流井执行相同的动作，其中

当所述分流井设置第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述气体输送管路包括第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井的第二气动截流装置分别通过气体输送分管与第二气体输送干管连通，所有分流井的第三气动截流装置分别通过气体输送分管与第三气体输送干管连通，所述第二控制阀与所述第二气体输送干管相连，所述第三控制阀与所述第三气体输送干管相连；

当所述分流井设置第一气动截流装置、第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述气体输送管路包括第一气体输送干管、第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井的第一气动截流装置分别通过气体输送分管与所述第一气体输送干管连通，所有分流井的第二气动截流装置分别通过气体输送分管与第二气体输送干管连通，所有分流井的第三气动截流装置分别通过气体输送分管与第三气体输送干管连通，所述第一控制阀与所述第一气体输送干管相连上，所述第二控制阀与所述第二气体输送干管相连，所述第三控制阀与所述第三气体输送干管相连。

本实用新型的作用和效果在于：

1、成本低：压缩空气工作压力较小比较安全，而且现有的压缩空气发生和控制装置成熟可靠价格经济，气动分流井的动力源为气站，气站的成本相对于液压站更低；气管相当于高压油管成本更低；多个气动分流井可以共用一个气源和一根气体输送总管，节约成本；

2、环保：压缩空气不会引入二次污染，压缩空气装置无爆炸风险；安全：

3、施工简单：开挖量小；

4、不占用高度空间：不会露出地表，不破乱城市美观和交通；

5、安全：分流井现场不使用非安全电压，不存在用电的安全事故；

6、易于获得电源：分流井的供电电压为220V，可以使用市政民用电网，方便获得；

7、可靠性高：城市内涝淹水不影响设备正常工作；

8、防缠绕防堵塞能力强：由于污水中的缠绕物、杂物、漂浮物等较多，此装置安装后的过流通道和市政管道的流道完全保持一致、平滑过渡，不会产生缠绕堵塞；

9、零水损：此装置安装后的过流通道和市政管道的流道完全保持一致、平滑过渡，不影响排水和行洪；

10、寿命长：由于使用污水的环境中，在污水中使用的电动或液动设备，会经常产生故障，气动截流装置的启闭件简单，不会发生故障。 11、密封好：一般的电动或液动设备，由于杂物的堵塞造成漏水密封不好，气动截流装置采用橡胶柔性密封，密封面较大，所以密封效果可靠。

12、扩容、控制方便：可以沿道路市政雨水管间隔设置多个分流井，分流井通过气体输送分管连接到气体输送干管上就可以，所有分流井共用压缩气源、控制阀和气体输送干管，只需要在干路上设置控制阀，同时将控制阀和控制器、压缩气源设置在片区的控制室内，就能对整个片区内的气动分流井内的气动截流装置的充放气进行控制来控制污水和雨水的分流过程，而且便于接入和扩展，不仅成本低，而且安全性可操作性高，分片控制，响应速度快，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例中第三出水管连初雨管的道路雨水气动分流处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中第三出水管连调蓄池的道路雨水气动分流处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中多分流井的第三出水管连一调蓄池的道路雨水气动分流处理系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中分流井的俯视图；

图5为图4的剖视图；

图6为图4的道路雨水气动分流处理系统的控制原理系统图。

图示说明：

市政雨水管2、市政污水管3、调蓄池4、初雨管5；

压缩气源10、控制阀20、第一控制阀21、第二控制阀22、第二控制阀23、气体输送干管30、气动分流井40、控制器50、测量仪器60、气体输送分管31；

井体结构41、进口42、第一出水管43、第二出水管44、第三出水管 45、第二气动截流装置46、第三气动截流装置47、第一气动截流装置48。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

参见图1、图2、图3、图4、图5所示，道路雨水气动分流处理系统，用于对道路市政雨水管2中的流体进行分流，包括：

压缩气源10，用于提供压缩气体；

气体输送管，气体输送管路用于输送气体；

分流井40，设置于市政雨水管2上，分流井40包括井体结构41 以及至少设置在该井体结构41上的进口42、第一出水管43、第二出水管44、第三出水管45和设置于第二出水管44、第三出水管45上的气动截流装置，分别为第二气动截流装置46和第三气动截流装置47，其中进口42连通分流井40上游的市政雨水管2，第一出水管43 连通分流井40下游的市政雨水管2或自然水体，第二出水管44连通市政污水管3或污水处理设施或调蓄池，其中污水处理设施为一体化污水处理站，第三出水管45连通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施，其中初期雨水处理设施为生物滤池、沉淀池或斜板沉淀装置；

控制阀20，其包括第二控制阀22、第三控制阀23分别设置于气体输送管上，第二控制阀22、第三控制阀23分别控制第二气动截流装置46、第三气动截流装置47的充、放气，用于分别控制对应的第二出水管44、第三出水管45的截止、导通。

在上述方案的基础上，本实施例中分流井40的形式可以为形式一或形式二，其中形式一为：是在分流井40的第二出水管44、第三出水管45上设置气动截流装置，分别为第二气动截流装置46和第三气动截流装置47，且第一出水管43的进入高度高于第二出水管44、第三出水管45的进水高度；其中形式二是在第一出水管43上也设置有第一气动截流装置48，控制阀20还包括第一控制阀21，第一控制阀21设置于气体输送管上，第一控制阀21控制第一气动截流装置的充、放气，用于控制第一出水管43的截止、导通。

本实施例中的气体输送管包括一路气体输送干管30和若干气体输送分管31，第一气动截流装置48、第二气动截流装置46和第三气动截流装置47分别通过一气体输送分管31与气体输送干管30相连，其对应的气体输送分管上设置第一控制阀21、第二控制阀22、第三控制阀23。其中气体输送干管30连接气体输送分管31和压缩气源 10。

根据分流井的形式为形式一或形式二，当为形式二时本实施例中的气体输送管可以为三路气体输送干管30，第一气动截流装置48、第二气动截流装置46和第三气动截流装置47分别通过一气体输送干管30与压缩气源10相连，其对应的气体输送干管30上设置第一控制阀21、第二控制阀22、第三控制阀23。气动截流装置为气动管夹阀或气囊或气枕，本实施例中为圆鼓形的气囊，通过绳索固定。气动截流装置设置与分流井内位于第一、第二、第三出水管的开端，或设置在第一、第二、第三出水管的管路上。

本实施例中的市政雨水管2的末端连自然水体，市政污水管3的末端连污水处理厂，其在进入污水处理厂前的市政污水管3上接入调蓄池。

实施例2

参见图6所示，在实施例1的基础上：该系统还包括测量仪器 60和控制器50，测量仪器60和控制阀20分别与控制器50电连接，控制器50根据测量仪器测量的测量信息控制控制阀20动作，其中，

当分流井40设置第二气动截流装置46和第三气动截流装置47 即为形式一时：

测量仪器60用于控制第二控制阀22、第三控制阀23分别动作，使得第二气动截流装置46放气第二出水管44导通，第三气动截流装置47充气第三出水管45截止，将进入分流井40内的生活污水分流至市政污水管3或污水处理设施或调蓄池，使得第二气动截流装置46充气第二出水管44截止，第三气动截流装置47放气第三出水管 45导通，将进入分流井40内的初期雨水分流至通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施，使得第二气动截流装置46、第三气动截流装置 47充气第二出水管44、第三出水管45截止，将进入分流井40内的中后期雨水分流至市政雨水管2或自然水体；

当分流井40设置第一气动截流装置、第二气动截流装置46和第三气动截流装置47即为形式二时：

测量仪器用于控制第一控制阀21、第二控制阀22、第三控制阀 23分别动作，使得第二气动截流装置46放气第二出水管44导通，第一气动截流装置48、第三气动截流装置47充气第一出水管43、第三出水管45截止，将进入分流井40内的生活污水分流至市政污水管3或污水处理设施或调蓄池，使得第一气动截流装置充气第一出水管 43截止，第三气动截流装置47放气第三出水管45导通，将进入分流井40内的初期雨水分流至通初雨管5或调蓄池或初期雨水处理设施，使得第一气动截流装置放气第一出水管43导通，第二气动截流装置46、第三气动截流装置47充气第二出水管44、第三出水管45 截止，将进入分流井40内的中后期雨水分流至市政雨水管2或自然水体。

测量仪器包括雨量计、流量计、水量计、计时器、水质监测器和液位计中的一种或多种，对应的，所述测量信息包括降雨雨量、降雨时间、瞬时流量、累积水量、水质和井体结构41内水位中的一种或多种。

流量计，将流量计设置在分流井40的出水口上，通过控制器50 设置流量阈值来进行控制，流量计采集的瞬时流量作为测量信息发给控制器50。

水量计，将水量计设置在分流井40的出水口上，通过控制器50 设置流量阈值来进行控制，水量计采集的累积流量发给控制器50。

计时器，通过设置降雨时间的时间阈值来进行控制，计量降雨时间并将降雨时间作为测量信息发送给控制器50。

水质监测器，通过将该检测器设置在排水管的进口42中来监测获取水中的水质指标，并设置对应的水质指标的阈值，实时将水质指标的测量数值作为测量信息发送给控制器50。

液位计，安装在分流井40、弃流井或截流井的井下部分，通过测量液位来进行控制，将测得的液位作为测量信息发送给控制器50。

雨量计，露天放置在室外，通过测量雨量来进行控制，将测得的雨量作为测量信息发送给控制器50。

以上实施例中，测量仪器可以使用一种，在特殊的要求或是为了提高控制的准确性，也可以设置多种测量仪器而采集多种测量信息来进行控制：当多种测量信息都满足要求时，控制器50才进行动作，这样的操作能使得雨水、污水的分流效果更好。

该系统的控制方法如下：

该方法包括第一模式和第二模式，降雨时，测量装置持续采集测量信息，控制器50设定第一阈值和第二阈值，控制器50根据采集到的测量信息与第一阈值比较，执行第一模式或第二模式，其中S1，当测量信息未达到第一阈值时，为第一模式：

当分流井40设置第二气动截流装置46和第三气动截流装置47 即形式一时，控制器50根据第二出水管44、第三出水管45当前的状态，分别控制第二控制阀22、第三控制阀23动作或不动作，使得第二气动截流装置46与空气联通放气，第二出水管44导通，第三气动截流装置47与压缩气源10联通充气，第三出水管45截止，将进入分流井40内的污水分流至市政污水管3或调蓄池或污水处理设施；

当分流井40设置第一气动截流装置48、第二气动截流装置46 和第三气动截流装置47即为形式二时，控制器50根据第一出水管 43、第二出水管44、第三出水管45当前的状态，分别控制第一控制阀21、第二控制阀22、第三控制阀23动作或不动作，使得第二气动截流装置46与空气联通放气，第二出水管44导通，第一气动截流装置48、第三气动截流装置47分别与压缩气源10联通充气，第一出水管43、第三出水管45截止，将进入分流井40内的污水分流至市政污水管3或调蓄池或污水处理设施；

当测量信息达到第一阈值时，由第一模式切换为第二模式，具体如下：

S2，当测量信息位于第一阈值和第二阈值之间时，

控制器50控制第三控制阀23动作，第三气动截流装置47与空气联通放气，第三出水管45导通，将进入分流井40内的初期雨水分流至初雨管或初期雨水处理设施；此时第二出水管44是否切换状态则可根据第二出水管44连接的污水管、污水处理设施或调蓄池是否有接纳能力来动作，若有接纳能力，则第二控制阀20可以不动作，第二出水管44持续保持导通状态，将一部分初期雨水从第二出水管 44分流出去，若没有接纳能力，则第二控制阀20必须动作，第二气动截流装置46充气膨胀，将第二出水管44截止；

S3，当测量信息达到第二阈值时，

若分流井40设有第二气动截流装置46、第三气动截流装置47 即形式一，若第二出水管44导通，控制器50控制第二气动截流装置 46、第三气动截流装置47动作，第二气动截流装置46、第三气动截流装置47与压缩气源10连通充气，第二出水管44、第三出水管45 截止，将进入分流井40内的中后期雨水经第一出水管43分流至自然水体；若第二出水管44截止，控制器50控制第三气动截流装置47 动作，第三气动截流装置47与压缩气源10连通充气，第三出水管 45截止，将进入分流井40内的中后期雨水经第一出水管43分流至自然水体

若分流井40设有第一气动截流装置、第二气动截流装置46、第三气动截流装置47即形式二，若第二出水管44导通，控制器50控制第二气动截流装置46、第三气动截流装置47动作，第二气动截流装置46、第三气动截流装置47与压缩气源10连通充气，第二出水管44、第三出水管45截止，第一气动截流装置48动作，第一气动截流装置48与空气连通放气，第一出水管43导通，将进入分流井 40内的中后期雨水经第一出水管43分流至自然水体；若第二出水管 44截止，控制器50控制第三气动截流装置47动作，第三气动截流装置47与压缩气源10连通充气，第三出水管45截止，第一气动截流装置48动作，第一气动截流装置48与空气连通放气，第一出水管 43导通，将进入分流井40内的中后期雨水经第一出水管43分流至自然水体。

具体的当测量信息为使用雨量计测量的雨量时，第一阈值为第一雨量阈值，第二阈值为第二雨量阈值，且第二雨量阈值大于第一雨量阈值，且第一雨量阈值的选值大于等于零。以此类推，可根据具体使用需要选择不同类型的阈值。

实施例3

本实施例在实施1和2的基础上，将沿市政雨水管2间隔设置至少两所述分流井40，以分流井A和分流井B为例说明；其中，

当分流井40设置第二气动截流装置46和第三气动截流装置47 即形式一时：

气体输送管路包括第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管31，所有分流井40的第二气动截流装置46分别通过气体输送分管与第二气体输送干管30连通，所有分流井40的第三气动截流装置47分别通过气体输送分管与第三气体输送干管30连通，第二控制阀20设置于第二气体输送干管30，第三控制阀20设置于第三气体输送干管30，第二控制阀20用于控制所有分流井40的第二气动截流装置46同时充气或放气，第三控制阀20用于控制所有分流井40的第三气动截流装置47同时充气或放气；

当分流井40设置第一气动截流装置、第二气动截流装置46和第三气动截流装置47即形式二时：

气体输送管路包括第一气体输送干管、第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井40的第一气动截流装置分别通过气体输送分管与第一气体输送干管连通，所有分流井 40的第二气动截流装置46分别通过气体输送分管与第二气体输送干管30连通，所有分流井40的第三气动截流装置47分别通过气体输送分管与第三气体输送干管30连通，第一控制阀21设置于第一气体输送干管30上，用于控制所有分流井40的第一气体截流装置同时充气或放气，第二控制阀20设置于第二气体输送干管30，第三控制阀 20设置于第三气体输送干管30，第二控制阀20用于控制所有分流井 40的第二气动截流装置46的同时充气或放气，第三控制阀20用于控制所有分流井40的第三气动截流装置47的同时充气或放气。

其控制方法为：当沿市政雨水管间隔设置至少两气动分流井，控制器控制所有分流井执行相同的动作。所有分流井同时分流生活污水、初期雨水和后期雨水。

在一个区域内只需要设计一测量仪器、一或二路气体输送干管、压缩气源10和控制阀20，控制阀20可以控制所有连接一气体输送干管30的气囊动作，只需要在干路上设置控制阀20，同时将控制阀 20和控制器50、压缩气源10设置在一控制室内，就能控制所有气动截流装置动作来控制污水和雨水的分流过程，而且便于接入和扩展。整个系统，管路关系简单，设计容易实现，方便扩容。

实施例4

上述实施例中，气动分流井40的第三出水管45都是连通初雨管 5，参见图2和图3所示，本实施例中，分流井40的第三出水管45 直接连通调蓄池4。当第三出水管45连通调蓄池4时，每一个调蓄池4连接一个以上气动分流井40的第三出水管45，如图2所示，每一个分流井40的第三出水管45都单独连通一个调蓄池4；对应在分流时，初期雨水直接进入调蓄池4被存储。

当第二出水管44连通调蓄池时，若干分流井40的第二出水管 44连接一调蓄池；对应在分流时，生活污水直接进入调蓄池被存储。

或者，作为一种优化，在某些场合，可以两个或更多个的气动分流井40的第三出水管45连通同一个调蓄池，如图3所示，提高调蓄池的利用率或是减少调蓄池的数目，节约建设成本。

实施例5

在上述实施例1至4的基础上，该系统还包括控制中心，控制器设有与控制中心通讯的通信模块；

控制中心发出操作指令远程控制所述控制器，并通过控制器控制所述控制阀的开启和关闭；和/或，所述控制中心通过所述控制器采集、显示、存储所述测量仪器采集的测量信息并分析。

本实施例的作用和有益效果在于：上述实施例提供的道路雨水气动分流处理系统，可以为单独设置的分流井40，或者沿道路市政雨水管2间隔设置分流井40，每一分流井40具有与道路市政污水管3 连通的出口，分流井40用于将道路市政雨水管2内的污水分流至道路中设置的市政污水管3，初期雨水分流至初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施，中后期干净的雨水分流至市政雨水管2，在分流井40 与道路市政污水管3连通的出口上设置气动截流装置，通过同一个压缩气源10和控制阀20道路市政雨水管2上所有分流出口内的气动截流装置；使用压缩空气能够安全可控，而且由于所有气动截流装置均通过气体输送分管分别与气体输送干管30连通，即一干管多个分路的方式，只需要在干路上设置控制阀20，同时将控制阀20和控制器 50、压缩气源10设置在片区的控制室内，就能对整个片区内的气动分流井40内的气动截流装置的充放气进行控制来控制污水和雨水的分流过程，而且便于接入和扩展，不仅成本低，而且安全性可操作性高。

对于市政污水管3对应的出口设置在所述气动分流井40的下方的情况，利用高度差进行污水的短接，从而只需要设计二根气体输送干管30来对气囊的膨胀充气过程进行控制，简化了管路的设计和布设成本，同时也方便了后续的管理维护和后续的扩容接入过程。

设置两个气囊进行控制，分别使用一个气囊和一根气体输送干管 30、一个控制阀20对污水管、雨水管与进口42的排水管的导通、截止状态进行统一控制，只使用同一个气源，并且相应的控制器50、控制阀20、测量仪器都设置片区的控制室中，实现了远程和同步控制，在某个片区(如小区某个道路、城市的某个街道或者是菜市场、店铺或排档区域)设置一个控制室，一个控制装置(包括气源、控制阀20、控制器50、测量仪器)就可以对目标片区的排水管(既可以是分流制的也可以是合流制)的雨水、污水进行分流控制。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.道路雨水气动分流处理系统，用于对道路市政雨水管中的流体进行分流，其特征在于，包括：

压缩气源，用于提供压缩气体；

气体输送管，所述气体输送管路用于输送气体；

分流井，设置于市政雨水管上，所述分流井包括井体结构以及至少设置在该井体结构上的进口、第一出水管、第二出水管、第三出水管和设置于第二出水管、第三出水管上的气动截流装置，分别为第二气动截流装置和第三气动截流装置，其中进口连通分流井上游的市政雨水管，第一出水管连通分流井下游的市政雨水管或自然水体，第二出水管连通市政污水管或污水处理设施或调蓄池，第三出水管连通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施；

控制阀，其包括第二控制阀、第三控制阀，分别与所述气体输送管相连，所述第二、第三控制阀分别控制所述第二、第三气动截流装置的充、放气，用于分别控制对应的第二、第三出水管的截止、导通。

2.根据权利要求1所述的道路雨水气动分流处理系统，其特征在于：所述第一出水管的进入高度高于所述第二、第三出水管的进水高度；或，

所述第一出水管上还设置有第一气动截流装置，所述控制阀还包括第一控制阀，所述第一控制阀与所述气体输送管相连，所述第一控制阀控制所述第一气动截流装置的充、放气，用于控制第一出水管的截止、导通。

3.根据权利要求2所述的道路雨水气动分流处理系统，其特征在于：该系统还包括测量仪器和控制器，所述测量仪器和控制阀分别与所述控制器电连接，所述控制器根据所述测量仪器测量的测量信息控制所述控制阀动作，其中，

当所述分流井设置第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述控制阀用于控制所述第二、第三控制阀分别动作，使得第二气动截流装置放气第二出水管导通，第三气动截流装置充气第三出水管截止，将进入所述分流井内的生活污水分流至市政污水管或污水处理设施或调蓄池；使得第二气动截流装置充气第二出水管截止，第三气动截流装置放气第三出水管导通，将进入所述分流井内的初期雨水分流至通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施；使得第二、第三气动截流装置充气第二、第三出水管截止，将进入所述分流井内的中后期雨水分流至市政雨水管或自然水体；

当所述分流井设置第一气动截流装置、第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述控制器用于控制所述第一、第二、第三控制阀分别动作，使得第二气动截流装置放气第二出水管导通，第一、第三气动截流装置充气第一、第三出水管截止，将进入所述分流井内的生活污水分流至市政污水管或污水处理设施或调蓄池；使得第一气动截流装置充气第一出水管截止，第三气动截流装置放气第三出水管导通，将进入所述分流井内的初期雨水分流至通初雨管或调蓄池或初期雨水处理设施；使得第一气动截流装置放气第一出水管导通，第二、第三气动截流装置充气第二、第三出水管截止，将进入所述分流井内的中后期雨水分流至市政雨水管或自然水体。

4.根据权利要求3所述的道路雨水气动分流处理系统，其特征在于：

设置至少两所述分流井；其中，

当所述分流井设置第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述气体输送管路包括第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井的第二气动截流装置分别通过气体输送分管与第二气体输送干管连通，所有分流井的第三气动截流装置分别通过气体输送分管与第三气体输送干管连通，所述第二控制阀与所述第二气体输送干管相连，所述第三控制阀与所述第三气体输送干管相连，所述第二控制阀用于控制所有分流井的第二气动截流装置同时充气或放气，所述第三控制阀用于控制所有分流井的第三气动截流装置同时充气或放气；

当所述分流井设置第一气动截流装置、第二气动截流装置和第三气动截流装置时：

所述气体输送管路包括第一气体输送干管、第二气体输送干管、第三气体输送干管和若干气体输送分管，所有分流井的第一气动截流装置分别通过气体输送分管与所述第一气体输送干管连通，所有分流井的第二气动截流装置分别通过气体输送分管与第二气体输送干管连通，所有分流井的第三气动截流装置分别通过气体输送分管与第三气体输送干管连通，所述第一控制阀与所述第一气体输送干管相连上，用于控制所有分流井的第一气体截流装置同时充气或放气，所述第二控制阀与所述第二气体输送干管相连，所述第三控制阀与所述第三气体输送干管相连，所述第二控制阀用于控制所有分流井的第二气动截流装置的同时充气或放气，所述第三控制阀用于控制所有分流井的第三气动截流装置的同时充气或放气。

5.根据权利要求4所述的道路雨水气动分流处理系统，其特征在于：所述市政雨水管的末端连自然水体，市政污水管的末端连污水处理厂，其在进入污水处理厂前的市政污水管上接入调蓄池；

和/或，当第二出水管或第三出水管连通调蓄池时，每一所述分流井的第二出水管或第三出水管连接一所述调蓄池，

和/或，当第二出水管或第三出水管连通调蓄池时，若干所述分流井的第二出水管或第三出水管连接一所述调蓄池；

和/或，所述压缩气源为空压机，所述控制阀为电磁阀组合或三通换向阀；

和/或，所述气动截流装置为气囊或气动管夹阀；

和/或，所述气动截流装置设置与分流井内位于第一、第二、第三出水管的开端，或设置在第一、第二、第三出水管的管路上。

6.根据权利要求3所述的道路雨水气动分流处理系统，其特征在于：

其中，所述测量仪器包括雨量计、流量计、水量计、计时器、水质监测器和液位计中的一种或多种，

对应的，所述测量信息包括降雨雨量、瞬时流量、累积流量、降雨时间、水质和井体结构内水位中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的道路雨水气动分流处理系统，其特征在于：还包括控制中心，所述控制器设有与所述控制中心通讯的通信模块；

所述控制中心发出操作指令远程控制所述控制器，并通过所述控制器控制所述控制阀的开启和关闭；和/或，所述控制中心通过所述控制器采集、显示、存储所述测量仪器采集的测量信息并分析。

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