CN212620879U - 一种市政污水管网健康状况的监控设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种市政污水管网健康状况的监控设备，包括：若干超声波液位计、电磁流量计、污水水质在线检测仪表和运算预警装置；其中，市政污水管网的每段污水主干管和每段污水支管上均设置一个超声波液位计；电磁流量计和污水水质在线检测仪表，依次设置在市政污水管网的污水厂进水口处；运算预警装置，分别与若干超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表通信连接，能接收各超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表传送的数据并进行处理后得出监测信息，根据监测信息计算若得出管网破损结果，则发出管网修补提示。该监控设备能在线自动监确定控市政污水管网的健康状况，并给出提示，确保及时修补、维护市政污水管网。
Description
技术领域
本实用新型涉及市政污水处理领域，尤其涉及一种市政污水管网健康状况的监控设备。
背景技术
我国污水收集管网现状是普遍存在建设年代久远、施工质量不佳、大量地下水及河道水入渗、污水流速过低污泥在管道内发生淤积等问题；并最终导致城市生活污水管网实际收集的污水量不足，而污水厂处理水量确偏大且浓度过低；污水管网和污水厂的提质增效需求日趋显著。
而目前为确认市政污水管网的健康状态均采用人工定期巡检的方式，至少存在工作量大且效率低的问题。
实用新型内容
基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种市政污水管网健康状况的监控设备，能解决现有确认市政污水管网的健康状态的人工定期巡检方式中，所存在的工作量大且效率低问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型实施方式提供一种市政污水管网健康状况监控设备，包括：
若干超声波液位计、电磁流量计、污水水质在线检测仪表和运算预警装置；其中，
市政污水管网的每段污水主干管和每段污水支管上均设置一个超声波液位计；
所述电磁流量计和所述污水水质在线检测仪表，依次设置在所述市政污水管网的污水厂进水口处；
所述运算预警装置，分别与若干超声波液位计、所述电磁流量计和所述污水水质在线检测仪表通信连接，并与所述市政污水管网的主控系统通信连接，能接收各超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表传送的数据并进行处理后得出监测信息，并根据所述监测信息判断出管网破损或管网清淤，若管网破损则向所述市政污水管网的主控系统发出管网修补提示，若管网淤堵则向所述市政污水管网的主控系统发出管网清淤提示。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的市政污水管网健康状况的监控设备，其有益效果为：
通过在市政污水管网的主干管和支管上分别设置若干超声波液位计，并在主干管上设置电磁流量计、污水水质在线检测仪表能实时获取市政污水管网的污水数据，能由实时获取的污水数据得到监测信息，由运算预警装置根据监测信息判断出管网破损或管网清淤，进而向市政污水管网的主控系统发出对应的管网修补提示或管网清淤提示。该监控设备能在线自动监测市政污水管网的健康状况，解决了以往人工定期巡检方式所存在工作量大且效率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的污水管网健康状况的监控设备的示意图；
图2为本实用新型实施例提供的污水管网健康状况的监控设备的运算预警装置的构成示意图；
图中各标记对应的部件为：1-污水厂；2-污水主干管；3-污水支干管；4-超声波液位计；5-电磁流量计；6-污水水质在线检测仪表。
具体实施方式
下面结合本实用新型的具体内容，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例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。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种市政污水管网健康状况的监控设备，包括：
若干超声波液位计、电磁流量计、污水水质在线检测仪表和运算预警装置；其中，
市政污水管网的每段污水主干管和每段污水支管上均设置一个超声波液位计；
所述电磁流量计和所述污水水质在线检测仪表，依次设置在所述市政污水管网的污水厂进水口处；
所述运算预警装置，分别与若干超声波液位计、所述电磁流量计和所述污水水质在线检测仪表通信连接，并与所述市政污水管网的主控系统通信连接，能接收各超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表传送的数据并进行处理后得出监测信息，并根据所述监测信息判断出管网破损或管网清淤，若管网破损则向所述市政污水管网的主控系统发出管网修补提示，若管网淤堵则向所述市政污水管网的主控系统发出管网清淤提示。
参见图2，上述监控设备中，所述运算预警装置包括：数据处理单元和预警控制单元；其中，
所述数据处理单元，能接收各超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表传送的数据，进行处理后得出监测信息，并发送至所述预警控制单元；所述监测信息包括：管路内污水液位信息、流进污水厂的液体流量信息和污水厂进水氨氮浓度信息；
所述预警控制单元包括：第一运算模块、第二运算模块、第三运算模块和判断模块；其中，
所述第一运算模块分别与各超声波液位计通信连接；
所述第二运算模块与所述电磁流量计通信连接；
所述第三运算模块与所述污水水质在线检测仪表通信连接；
所述第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块的输出端均与所述判断模块连接；
所述判断模块的输出端与所述市政污水管网的主控系统通信连接，能根据所述第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块的输出信号，判断管网破损或管网清淤，若管网破损则向所述市政污水管网的主控系统发出管网修补提示，若管网淤堵则向所述市政污水管网的主控系统发出管网清淤提示。
上述监控设备中，所述第一运算模块包括：数量与超声波液位计相同的液位比较模块，每个液位比较模块的正输入端与一个超声波液位计的输出端连接，每个液位比较模块的负输入端输入为所连接超声波液位计所在管路的预设液位阈值；
所述第二运算模块的正输入端与所述电磁流量计输出端连接，该第二运算模块的负输入端输入为预设总流量阈值；
所述第三运算模块的正输入端与所述污水水质在线检测仪表通信连接，该第三运算模块的负输入端输入为预设氨氮浓度阈值。
具体的，上述的运算预警装置中，第一至第三运算模块均采用比较器，能进行比较运算输出高电平或低电平电信号至判断模块，由判断模块接收相应的高低电平信号进行以下逻辑运算：
当第二运算模块输出为高电平，且第三运算模块输出为低电平时，判断模块判断发生管网漏损情况，并将第一运算模块中液位比较模块输出为高电平的线路编号发送至主控系统显示器，提示工作人员对相应线路管网进行修补；
当第二运算模块输出为低电平，且第一运算模块中液位比较模块存在输出高电平的情况时，判断模块判断发生管网淤堵情况，并将第一运算模块中液位比较模块输出高电平的管路编号发送至主控系统显示器，提示工作人员对相应线路管网进行清淤操作。
下面对本实用新型实施例具体作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型提供一种市政污水管网健康状况的监控设备，该监控设备能自动监控分析管网的健康状况，及时有效地提醒运维单位对管网进行必要维护，节约人工巡检管网成本。该监控设备的硬件部分主要包括：市政污水管网的各段污水主干管和各段污水支干管上设置的超声波流量计、污水厂进水口的电磁流量计、污水厂进水口的污水水质在线检测仪表(氨氮)和运算预警装置。采用该监控设备，可通过对污水管道上的污水液位、污水厂进水水量和污水厂进水浓度进行实时的检测，通过对这些数据进行整理和分析，就能得到大概的污水收集干管淤堵情况和污水收集干管的地下水或者河道水入渗情况，从而指导管网运维单位对管网进行维护工作，实现污水管网和污水厂的提质增效目标。
市政污水管网中，末端管段的污水主干管连接污水厂，若干污水支干管与污水主干管连接；该监控设备中，若干超声波液位计设置在每段污水支干管和每段污水主干管的末端，利用各超声波液位计，通过支干管液位可推导出支干管的流量，从而计算主干管流量，由主干管流量推导出主干管理论的液位信息；电磁流量计设置在污水主干管的末端，污水水质在线检测仪表设置在污水主干管的末端，电磁流量计和污水水质在线检测仪表均处于污水厂的进水口处。
超声波液位计、电磁流量计以及污水水质在线检测仪表都设有通信模块，均通过通信模块与设置在污水厂中的运算预警装置通信连接，实现数据和控制指令的传输。
如图2所示，运算预警装置包括数据处理单元和预警控制单元；其中，数据处理单元接收超声波液位计、电磁流量计以及污水水质在线检测仪表传送的数据并进行处理后发送监测信息至预警控制单元，监测信息包括管线内污水液位信息、流进污水厂的液体流量信息以及污水厂进水氨氮浓度信息。
预警控制单元包括：第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块和判断模块；其中，第一运算模块包括：多个液位比较模块(优选的，各液位比较模块可为并列设置)，各个比较模块的正输入端与各超声波液位计输出端连接，各个比较模块的负输入端的输入为所连接超声波液位计所在管路的预设液位阈值；第二运算模块的正输入端与电磁流量计输出端连接，第二运算模块的负输入端输入为预设总流量阈值；第三运算模块的正输入端与污水水质在线检测仪表连接接收氨氮检测信息，第三运算模块的负输入端的输入为预设氨氮浓度阈值。
其中预设液位阈值通过专家系统计算得到，预设流量阈值、预设氨氮浓度阈值通过管网建成初期累计数据得到。
第一至第三运算模块均采用比较器，能进行比较运算输出高电平或低电平电信号至判断模块，由判断模块接收相应的高低电平信号进行以下逻辑运算：
当第二运算模块输出为高电平，且第三运算模块输出为低电平时，判断模块判断发生管网漏损情况，并将第一运算模块中液位比较模块输出为高电平的线路编号发送至市政污水管网的主控系统的显示器，提示工作人员对相应线路管网进行修补；
当第二运算模块输出为低电平，且第一运算模块中液位比较模块存在输出高电平的情况时，判断模块判断发生管网淤堵情况，并将第一运算模块中液位比较模块输出高电平的线路编号发送至市政污水管网的主控系统的显示器，提示工作人员对相应线路管网进行清淤操作。
应用本实用新型的监控设备时，先对污水管网系统进行检测和维护；并以无渗漏和淤积的污水管网正常运行时的水深、污水厂进厂污水流量和污水厂进水水质浓度(氨氮)作为基准数据。
当进厂污水量和进厂污水中氨氮浓度并未发生明显变化，而污水管线液位异常升高的情况时，可以判断管网液位的升高为管线内泥沙沉积导致。根据管线液位的变化和管径、坡度、基准流量数据等资料，可推导出管线内泥沙淤积深度，当淤积深度达到预设限值时，则需进行清淤操作。
对于上游排污用户无明显变化，进厂污水量增大同时污水中氨氮浓度降低的，可判断为管线破损河水或者地下水入渗；此时管网中液位升高的管段即为破损管段，需进行针对修补。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种市政污水管网健康状况的监控设备，其特征在于，包括：
若干超声波液位计、电磁流量计、污水水质在线检测仪表和运算预警装置；其中，
市政污水管网的每段污水主干管和每段污水支管上均设置一个超声波液位计；
所述电磁流量计和所述污水水质在线检测仪表，依次设置在所述市政污水管网的污水厂进水口处；
所述运算预警装置，分别与若干超声波液位计、所述电磁流量计和所述污水水质在线检测仪表通信连接，并与所述市政污水管网的主控系统通信连接，能接收各超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表传送的数据并进行处理后得出监测信息，并根据所述监测信息判断出管网破损或管网清淤，若管网破损则向所述市政污水管网的主控系统发出管网修补提示，若管网淤堵则向所述市政污水管网的主控系统发出管网清淤提示。
2.根据权利要求1所述的市政污水管网健康状况的监控设备，其特征在于，所述运算预警装置包括：
数据处理单元和预警控制单元；其中，
所述数据处理单元，能接收各超声波液位计、电磁流量计和污水水质在线检测仪表传送的数据，进行处理后得出监测信息，并发送至所述预警控制单元；所述监测信息包括：管路内污水液位信息、流进污水厂的液体流量信息和污水厂进水氨氮浓度信息；
所述预警控制单元包括：第一运算模块、第二运算模块、第三运算模块和判断模块；其中，
所述第一运算模块分别与各超声波液位计通信连接；
所述第二运算模块与所述电磁流量计通信连接；
所述第三运算模块与所述污水水质在线检测仪表通信连接；
所述第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块的输出端均与所述判断模块连接；
所述判断模块的输出端与所述市政污水管网的主控系统通信连接，能根据所述第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块的输出信号，判断管网破损或管网清淤，若管网破损则向所述市政污水管网的主控系统发出管网修补提示，若管网淤堵则向所述市政污水管网的主控系统发出管网清淤提示。
3.根据权利要求2所述的市政污水管网健康状况的监控设备，其特征在于，所述第一运算模块包括：数量与超声波液位计相同的液位比较模块，每个液位比较模块的正输入端与一个超声波液位计的输出端连接，每个液位比较模块的负输入端输入为所连接超声波液位计所在管路的预设液位阈值；
所述第二运算模块的正输入端与所述电磁流量计输出端连接，该第二运算模块的负输入端输入为预设总流量阈值；
所述第三运算模块的正输入端与所述污水水质在线检测仪表通信连接，该第三运算模块的负输入端输入为预设氨氮浓度阈值。
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| CN115876409A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-31 | 广州中工水务信息科技有限公司 | 一种污水管道渗漏监控与分析系统及方法 |
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| CN113803646B (zh) * | 2021-09-01 | 2023-04-07 | 长江生态环保集团有限公司 | 适用于缺陷管道排查的排水管网监测布点方法 |
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