CN212674235U - 一种城市污水管道排水防内涝的监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市污水管道排水防内涝的监控系统，包括水位流速监测系统，用于实时采集埋设在地下的污水管道内污水水位的高度和流速的数据，并向监控中心发送数据；监控中心，用于接收并处理水位流速监测系统发送的数字信号，对数字信号处理后向排水系统发送排水指令；排水系统，用于接收监控中心发送的排水指令，控制污水管道内污水的排放；供电系统，用于为水位流速监测系统、排水系统供电。在污水管道中设置液位计和流速计，实时检测污水管道内的污水水位和流速，掌握污水管道内污水的增长和流动情况，监控中心根据水位及流速数据，达到预设阈值后，通过排水系统调控污水管道的排放，避免出现污水管道内水量过大而造成的倒灌。

Description

一种城市污水管道排水防内涝的监控系统

技术领域

本实用新型属于城市排水技术领域，尤其是涉及一种城市污水管道排水防内涝的监控系统。

背景技术

根据联合国环境规划署统计资料显示，受全国气候变暖影响，20世纪80年代末至本世纪前十年时间内，洪水灾害数量增加了230％，受影响的刃口数量和损失水平也相应增加，有力证据表明气候变化正在改变降水模式以及极端气候事件发生的强度和频率。现今，随着城市化进程的加快，洪涝灾害作为我国四大水问题之一，严重影响并制约我国经济发展与社会进步，迫切需要解决。

污水管道排水防内涝系统是推进城市现代化发展的重要基础设施，是城市公用设施的重要组成部分。在市政建设和环境治理工程建设中，污水管道排水防内涝系统长占有较大的投资比例，而如何在满足规定的各种技术条件下合理设计城市排水系统，是规划设计中的一个重要课题。

目前，现有的排水系统通常包括埋设在地下的多个互相连通的排水管道，以及与排水管连通用于接收雨水的雨水口。现有的城市排水系统排水能力不足，不能及时调控排水系统内污水的排放，一旦出现大量降水，就容易出现严重内涝，从而影响城市居民的正常生活。

因此，为了解决上述技术问题，需要提供一种能够及时控制排水系统排水的监控系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、实时掌握城市污水管道内污水的情况、调控管道内污水的排放、有效避免城市内涝情况的城市污水管道排水防内涝的监控系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种城市污水管道排水防内涝的监控系统，包括：

水位流速监测系统，用于实时采集埋设在地下的污水管道内污水水位的高度和流速的数据，并向监控中心发送数据，其中，所述水位流速监测系统包括液位计、流速计和数字采集器，所述液位计安装在污水管道的底部以用于检测污水管道内的污水水位数据，所述流速计安装在污水管道内以用于检测排水管内污水的流速数据，所述数字采集器与液位计、流速计电连接以用于接收所述污水水位数据及流速数据，转化为水位及流速的数字信号，并将数字信号发送至监控中心；

监控中心，用于接收并处理所述水位流速监测系统发送的数字信号，对数字信号处理后向排水系统发送排水指令；

排水系统，用于接收所述监控中心发送的排水指令，控制污水管道内污水的排放，所述排水系统包括潜水泵、排水管路和控制开关，所述潜水泵设置在污水管道内，所述控制开关与潜水泵电连接以用于控制潜水泵运行，所述潜水泵的输出口与排水管路的进水口连通，所述排水管路的出水口伸入至污水管道内；

供电系统，用于为水位流速监测系统、排水系统供电。

在上述技术方案中，所述污水管道包括竖直段和水平段，所述液位计的探头安装在所述污水管道的竖直段的底部，所述流速计的探头固装在水平段内。

在上述技术方案中，所述流速计的底部设有支撑架，所述支撑架的底部固装在污水管道的内壁上。

在上述技术方案中，所述流速计通过支撑架设置在距离污水管道的管底1/3处，以用于消除管壁粘滞作用对流速计的影响。

在上述技术方案中，所述供电系统为太阳能供电站，所述供电系统与液位计、流速计、数字采集器和潜水泵电连接。

在上述技术方案中，所述供电系统设置在地面上，所述监控中心设置在地面上，所述污水管道埋设在地下，所述污水管道的排水口与污水厂的管路连通。

在上述技术方案中，所述数字采集器与监控中心通讯连接，所述数字采集器通过GPRS将数字信号发送至控制中心。

在上述技术方案中，所述污水管道内形成有一蓄水池，所述潜水泵安装在蓄水池内。

在上述技术方案中，所述排水管路的出水口伸入至污水管道的水平段内。

在上述技术方案中，所述污水管道的顶部安装有井盖，所述井盖的底面形成有阶梯段，所述污水管道的竖直段内设有与井盖的阶梯段相配合的浮动塞以用于随着水位上涨封堵井盖。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1.在污水管道中设置液位计和流速计，实时检测污水管道内的污水水位和流速，能够实时掌握城市管道内污水的增长和流动情况，并将采集的数据发送至监控中心，监控中心根据水位及流速数据，达到预设阈值后，适时地通过排水系统调控污水管道的排放，避免在强降雨等洪涝情况下出现污水管道内水量过大而造成的倒灌，避免出现城市内涝。

2.供电系统采用太阳能供电，供电系统与水位流速检测系统和排水系统供电，环保又节能。

3.通过在城市管道内架设排水系统极大地提高了污水排放速率，控制开关远程控制潜水泵的运行功率，并通过排水管路增强污水管道的污水排放速率，有效避免了城市内涝情况的发生。

附图说明

图1是本实用新型的城市污水管道排水防内涝的监控系统的示意图；

图2是本实用新型的城市污水管道排水防内涝的监控系统的示意图；

图3是本实用新型中井盖的结构示意图。

图中：

1、水位流速监测系统 2、排水系统 3、供电系统

4、监控中心 5、液位计 6、流速计

7、潜水泵 8、控制开关 9、排水管路

10、太阳能板 11、蓄水池 12、竖直段

13、水平段 14、数字采集器 15、井盖

16、挂钩 17、浮动塞

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，决不限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型的城市污水管道排水防内涝的监控系统，包括：

水位流速监测系统1，用于实时采集埋设在地下的污水管道内污水水位的高度和流速的数据，并向监控中心4发送数据，其中，所述水位流速监测系统1包括液位计5、流速计和数字采集器14，所述液位计5安装在污水管道的底部以用于检测污水管道内的污水水位数据，所述流速计安装在污水管道内以用于检测排水管内污水的流速数据，所述数字采集器14与液位计5、流速计电连接以用于接收所述污水水位数据及流速数据，转化为水位及流速的数字信号，并将数字信号发送至监控中心4；

监控中心4，用于接收并处理所述水位流速监测系统1发送的数字信号，对数字信号处理后向排水系统2发送排水指令；

排水系统2，用于接收所述监控中心4发送的排水指令，控制污水管道内污水的排放，所述排水系统2包括潜水泵7、排水管路9和控制开关8，所述潜水泵7设置在污水管道内，所述控制开关8与潜水泵7电连接以用于控制潜水泵7运行，所述潜水泵7的输出口与排水管路9的进水口连通，所述排水管路9的出水口伸入至污水管道内；

供电系统3，用于为水位流速监测系统1、排水系统2供电。

进一步地说，所述污水管道包括竖直段12和水平段13，所述液位计5的探头安装在所述污水管道的竖直段12的底部，所述流速计6的探头固装在水平段13内。

进一步地说，所述流速计6(采用旋浆式流速计6)的底部设有支撑架，所述支撑架的底部固装在污水管道的内壁上。

进一步地说，所述流速计6通过支撑架设置在距离污水管道的管底1/3处，以用于消除管壁粘滞作用对流速计6的影响。

进一步地说，所述供电系统3为太阳能供电站，所述太阳能供电站上设有太阳能板10以用于将光能转化为电能，储存至太阳能供电站中，所述供电系统3与液位计5、流速计、数字采集器14和潜水泵7电连接。

进一步地说，所述数字采集器14与监控中心4通讯连接，所述数字采集器14通过GPRS 将数字信号发送至控制中心。

进一步地说，所述污水管道内形成有一蓄水池11，所述潜水泵7安装在蓄水池11内。

进一步地说，所述蓄水池11根据城市污水管道的长度和污水排放量定点设置。

进一步地说，所述监控中心4采用以太网、TCP/IP网络协议组成开放的计算机网络系统。

所述供电系统3(太阳能供电站)设置在地面上，太阳能供电站上设置数字采集器14和控制开关8，太阳能供电站与所述数字采集器14和控制开关8电连接，所述控制开关8采用无线控制开关8以用于远程控制潜水泵7的运行功率，以避免在强降雨等洪涝情况下，污水管道内水量过大而发生倒灌。

进一步地说，所述排水管路9的出水口伸入至污水管道的水平段13。

实施例2

如图2所示，与实施例1的不同之处在于：所述污水管道的水平段靠近竖直段的一侧出设有潜水轴流泵，所述水平段的内径大于潜水轴流泵，且该水平段的进水口处形成有凸起的翼缘以用于与潜水轴流泵密封连接。

进一步地说，所述污水管道(竖直段)的顶部安装有井盖15，所述井盖15的底面形成有阶梯段，所述污水管道的竖直段内设有与井盖的阶梯段相配合的浮动塞17，浮动塞17采用塑料材质，以用于随着污水管道内的水位上涨而封堵井盖，避免污水管道内水量过大而造成倒灌现象。

进一步地说，所述井盖的底面安装一挂钩16，所述挂钩16上安装一挂绳，所述挂绳的一端固定在挂钩上，另一端与浮动塞连接，避免浮动塞在污水管道内水位下降时而流失。

实施例3

在实施例1的基础上，本实用新型的城市污水管道排水防内涝的监控系统的运行方法如下：

(1)通过液位计5实时采集污水管道内的污水水位数据、流速计实时采集污水管道内污水的流速数据，数据采集器接收所述污水水位数据及流速数据并转化为水位及流速的数字信号，将数字信号发送至监控中心4；

(2)监控中心4接收所述数字信号后，分析污水管道内污水的增长和流动情况，在排水的预设阈值后，监控中心4向排水系统2发送排水指令；

(3)所述排水系统2接收排水指令后，控制开关8打开而控制潜水泵7运行，在潜水泵 7的作用下通过排水管路9进行排水，以实时调控污水管道内污水的排放。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种城市污水管道排水防内涝的监控系统，其特征在于：包括：

水位流速监测系统，用于实时采集埋设在地下的污水管道内污水水位的高度和流速的数据，并向监控中心发送数据，其中，所述水位流速监测系统包括液位计、流速计和数字采集器，所述液位计安装在污水管道的底部以用于检测污水管道内的污水水位数据，所述流速计安装在污水管道内以用于检测排水管内污水的流速数据，所述数字采集器与液位计、流速计电连接以用于接收所述污水水位数据及流速数据，转化为水位及流速的数字信号，并将数字信号发送至监控中心；

监控中心，用于接收并处理所述水位流速监测系统发送的数字信号，对数字信号处理后向排水系统发送排水指令；

排水系统，用于接收所述监控中心发送的排水指令，控制污水管道内污水的排放，所述排水系统包括潜水泵、排水管路和控制开关，所述潜水泵设置在污水管道内，所述控制开关与潜水泵电连接以用于控制潜水泵运行，所述潜水泵的输出口与排水管路的进水口连通，所述排水管路的出水口伸入至污水管道内；

供电系统，用于为水位流速监测系统、排水系统供电。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述污水管道包括竖直段和水平段，所述液位计的探头安装在所述污水管道的竖直段的底部，所述流速计的探头固装在水平段内。

3.根据权利要求2所述的监控系统，其特征在于：所述流速计的底部设有支撑架，所述支撑架的底部固装在污水管道的内壁上。

4.根据权利要求3所述的监控系统，其特征在于：所述流速计通过支撑架设置在距离污水管道的管底1/3处，以用于消除管壁粘滞作用对流速计的影响。

5.根据权利要求4所述的监控系统，其特征在于：所述供电系统为太阳能供电站，所述供电系统与液位计、流速计、数字采集器和潜水泵电连接。

6.根据权利要求5所述的监控系统，其特征在于：所述供电系统设置在地面上，所述监控中心设置在地面上，所述污水管道埋设在地下，所述污水管道的排水口与污水厂的管路连通。

7.根据权利要求6所述的监控系统，其特征在于：所述数字采集器与监控中心通讯连接，所述数字采集器通过GPRS将数字信号发送至控制中心。

8.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于：所述污水管道内形成有一蓄水池，所述潜水泵安装在蓄水池内。

9.根据权利要求8所述的监控系统，其特征在于：所述排水管路的出水口伸入至污水管道的水平段内。

10.根据权利要求9所述的监控系统，其特征在于：所述污水管道的顶部安装有井盖，所述井盖的底面形成有阶梯段，所述污水管道的竖直段内设有与井盖的阶梯段相配合的浮动塞以用于随着水位上涨封堵井盖。

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