CN215339818U - 一种智能的污水管网水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能的污水管网水质监测装置，其包括：安装支架、污水管件、支流管件、微型水力发电模块、控制模块、采液管道、换向阀门组件、储液腔和水泵；所述控制模块设有无线通讯模块；所述微型水力发电模块用于为所述控制模块供电；所述水泵与外部供电电源电气连接。所述污水管网水质监测装置可以根据预设污水采样要求自动采集和存储污水样本，并实时将污水采集情况反馈给监测人员，便于监测人员及时提取污水样本，高效且精准的完成污水水质检测工作；当所述污水管网水质监测装置出现供电故障时，其能保证基本的工作状态检测和无线通讯功能，使得监测人员能及时发现供电故障并进行维修，以实现对污水水质的长期且更精准监测。

Description

一种智能的污水管网水质监测装置

技术领域

本实用新型涉及污水水质检测技术领域，特别是一种智能的污水管网水质检测装置。

背景技术

社会水资源作为人们日常活动的重要组成部分，需要对其进行良好的管理，而市政污水处理网系统则是水资源管理的一方面内容。市政污水管网其主要功能是收集污水与雨水，通过对社会生产的污水进行合理管理来对我国目前水污染的问题进行合理的解决，并有效控制污水排放对环境造成的伤害，最终达到提高人们生活质量的目的，但是市政污水处理管网的建设还存在很多问题。

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。

而传统技术中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。随着技术发展，现有技术中出现了定时自动采集污水的监测装置，该监测装置能定时提取污水，监测人员定期取走污水进行检测得出污水的水质结果。该监测装置往往需要安装应用在排污源场所处，容易收到排污源场所的供电限制或其他人为破坏和干扰，污水的自动采集无法按照设定持续进行，进而导致污水的监测结果无法定时精准进行。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出智能的污水管网水质监测装置，其能将自身对污水采集情况的实时反馈给监测人员，保证污水监测工作能更加高效精准的进行。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能的污水管网水质监测装置，其包括：安装支架、污水管件、支流管件、微型水力发电模块、控制模块、采液管道、换向阀门组件、储液腔和水泵；所述污水管件水平设置于所述安装支架的顶部，所述支流管件平行设置于污水管件的上方，所述支流管件的出液端与所述污水管件内的管腔的出液端连通，所述支流管件的进液端自上而下的延伸至所述污水管件的管腔内；所述微型水力发电模块安装于所述污水管件的管腔内，用于将污水流动势能转换成电能；所述污水采液管道的进液端与所述支流管件的管腔连通，所述采液管道的出液端与所述换向阀门组件的入液口连接，所述储液腔的进液口与所述换向阀门组件的出液口连接；所述出液腔的底部设有取液口；所述取液口设有开关阀；所述控制模块设有无线通讯模块；所述微型水力发电模块与所述控制模块电气连接，用于为所述控制模块供电；所述水泵与外部供电电源电气连接。

更优的，所述支流管件包括沿污水流经方向依次对接的流入段、集流段和流出段；所述流入段的流入端的下侧设有挡水沿，所述挡水沿延伸至所述污水管件的管腔内；所述集流段的底部水平设置，其顶部沿着污水流经方向逐渐向下倾斜设置；所述流出段倾斜向下设置，并与所述污水管件的管腔内连通。

更优的，所述污水管件的底部设有挡水板和转动轴；所述污水管件的管腔的入液口设有多个液位检测器，用于检测流入所述污水管件污水液面高度；所述转动轴水平设置，且其两端分别转动设置于所述污水管件的前壁和后壁；所述挡水板的一侧固定连接与所述转动轴，所述挡水板的另一侧能随着所述转动轴的转动在所述污水管件的管腔内上下翻转；所述转动轴的一端连接用驱动电机，所述驱动电机与所述液位检测器电联接，所述驱动电机用于根据所液位检测器驱动所述挡水板翻转。

更优的，所述阀门组件包括分水腔体和分水腔体周边设有的多个出水端口；所述出水端口均设有电磁开关阀；多个出水端口通过管道分别与各个储液容器连通。

更优的，各个所述储液容器的底部均设有排水口，所述排水口通过排液管道与所述污水管件的管腔连通；所述排水口设有电磁开关阀。

更优的，所述驱动电机、电磁开关阀和水泵与所述控制模块电联接。

更优的，所述安装支架设有外壳，所述外壳将所述污水管网水质监测装置包裹，所述污水管件的进液端和出液端外露在所述外壳外部。

更优的，所述安装支架还设有蓄电池，所述外壳的顶部设有太阳能发电板，所述太阳能发电板与蓄电池连接，所述蓄电池与所述控制模块电联接；所述太阳发电板用于利用太阳能产生电能。

本实用新型的实施例的有益效果：

所述污水管网水质监测装置可以根据预设污水采样要求自动采集和存储污水样本，并实时将污水采集情况反馈给监测人员，便于监测人员及时提取污水样本，高效且精准的完成污水水质检测工作；更优的，当所述污水管网水质监测装置出现供电故障时，其能保证基本的工作状态检测和无线通讯功能，使得监测人员能及时发现供电故障并进行维修，以实现对污水水质的长期且更精准监测。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的安装结构示意图图；

图2是图1所示实施例中续线圆圈圈出部分的结构放大示意图；

图3是图1所示实施例在采集污水时污水流动方向示意图。

其中：安装支架110，电源插座111，污水管件120，挡水板121，转动轴122，驱动电机123，支流管件130，挡水沿131，微型水力发电模块140，控制模块150，无线通讯模块151，采液管道160，换向阀门组件170，储液腔180，取液口181，排液管道182，水泵190。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本申请的一个实施例，如图1至图3所示，一种智能的污水管网水质监测装置，其包括：安装支架110、污水管件120、支流管件130、微型水力发电模块140、控制模块150、采液管道160、换向阀门组件170、储液腔180和水泵190；所述污水管件120水平设置于所述安装支架110的顶部，所述支流管件130平行设置于污水管件120的上方，所述支流管件130的出液端与所述污水管件120内的管腔的出液端连通，所述支流管件130的进液端自上而下的延伸至所述污水管件120的管腔内；所述微型水力发电模块140安装于所述污水管件120的管腔内，用于将污水流动势能转换成电能；所述污水采液管道160的进液端与所述支流管件130的管腔连通，所述采液管道160的出液端与所述换向阀门组件170的入液口连接，所述储液腔180的进液口与所述换向阀门组件170的出液口连接；所述出液腔的底部设有取液口181；所述取液口181设有开关阀；所述控制模块150设有无线通讯模块151；所述微型水力发电模块140与所述控制模块150电气连接，用于为所述控制模块150供电；所述水泵190与外部供电电源电气连接。

更优的，所述支流管件130包括沿污水流经方向依次对接的流入段、集流段和流出段；所述流入段的流入端的下侧设有挡水沿131，所述挡水沿131延伸至所述污水管件120的管腔内；所述集流段的底部水平设置，其顶部沿着污水流经方向逐渐向下倾斜设置；所述流出段倾斜向下设置，并与所述污水管件120的管腔内连通。将所述支流管件130设置成该形状，可以使得污水进入所述支流管件130后，由于两端径向尺寸的差异导致流速不同，会在所述集流段形成聚集，使得水泵190能更好的通过抽吸方式迅速将污水采集。

更优的，所述污水管件120的底部设有挡水板121和转动轴122；所述污水管件120的管腔的入液口设有多个液位检测器，用于检测流入所述污水管件120污水液面高度；所述转动轴122水平设置，且其两端分别转动设置于所述污水管件120的前壁和后壁；所述挡水板121的一侧固定连接与所述转动轴122，所述挡水板121的另一侧能随着所述转动轴122的转动在所述污水管件120的管腔内上下翻转；所述转动轴122的一端连接用驱动电机123，所述驱动电机123与所述液位检测器电联接，所述驱动电机123用于根据所液位检测器驱动所述挡水板121翻转。为了避免污水管网中携带的泥沙等杂质过多的被所述水泵190抽吸，本实施例中将所述支流管件130设置在污水管件120上方，让上层泥沙等杂质较少的污水进入所述支流管件130中被采集；但是，由于所述污水管网中的污水流量是存在变化的，当污水流量变小时，污水液面下降，所述支流管件130可能无法顺利采集到污水；本实施例中，通过液位检测器检测可以实时调节所述挡水板121的翻转高度，利用挡水板121将污水液面集起，进而让所述支流管件130能顺利采集到污水。

具体的，所述阀门组件包括分水腔体和分水腔体周边设有的多个出水端口；所述出水端口均设有电磁开关阀；多个出水端口通过管道分别与各个储液容器连通。所述污水管网水质监测装置具有多个所述储液容器，可以存储多个不同时间节点采集的污水样本，在对污水采集过程中，可以通过控制出水端口的电磁开关阀来将不同时间节点的污水样本存储至指定的储存容器中，让监测人员能更加精准的提取污水样本。

更优的，各个所述储液容器的底部均设有排水口，所述排水口通过排液管道182与所述污水管件120的管腔连通；所述排水口设有电磁开关阀。所述排水口的增设可以使得每次采集污水样本前，水泵190可以先抽吸一段时间的待测污水用于对管道和存储容器进行润洗，这样能保证留样的代表性，有助于提高对污水管网的水质检测精度。

具体的，所述驱动电机123、电磁开关阀和水泵190与所述控制模块150电联接。使得污水管网水质监测装置各个部分能实现关联性控制，有助于实现对污水样本的自动化高效采集。

更优的，所述安装支架110设有外壳，所述外壳将所述污水管网水质监测装置包裹，所述污水管件120的进液端和出液端外露在所述外壳外部。所述安装支架110还设有蓄电池，所述外壳的顶部设有太阳能发电板，所述太阳能发电板与蓄电池连接，所述蓄电池与所述控制模块150电联接；所述太阳发电板用于利用太阳能产生电能。所述太阳能发电板为现有产品，其可以将环境中太阳能转化为电能，电能存储在蓄电池中，当出现供电故障时，且所述污水管件120中污水液位非常低不足以驱动所述微型水力发电模块140产生电能时，蓄电池中的电能可以保证所述控制模块150依旧有稳定的电能供应。

所述污水管网水质监测装置的工作原理：

将所述污水管件120串联至对应待监测的污水管道中，污水流经所述污水管件120的管腔时，部分污水会受到挡水沿131及挡水板121的阻挡可以进入所述支流管件130内，监测人员根据污水水质检测需要，在所述控制模块150内预设定期采集污水的时间参数。

所述污水管网水质检测装置通过电源插座111与尾部供电电源电连接，当外部供电电源能正常为所述污水管网水质监测装置供电时，所述污水管网水质监测装置会根据预设的时间参数，在对应的时间节点利用水泵190将所述支流管内的污水抽吸采集至储液腔180内存储，所述控制模块150将采集污水的进度、次数和体积等信息通过所述无线通讯模块151实时发送给监测人员，监测人员根据这些信息可以及时将污水样本取走，或者远程控制所述污水管网水质监测装置进行指定的补充采集污水的操作。

当外部供电电源出现断电故障时，此时所述污水管网水质监测装置不能按照预设要求在指定时间节点采集污水，但是污水管网内的污水还是会继续流动，所述微型水力发电模块140能将污水管件120内流动的污水的势能转变成电能，虽然改电能很少，不足以带动所述水泵190完成污水采集操作；但是可以维持所述控制模块150和无线通讯模块151等电气模块的正常供电；因此，当所述污水管网水质监测装置出现供电故障时，其也可以利用无线通讯模块151将停电故障、最近污水采集情况、多久未正常采集污水等情况实时发送给监测人员，以便于监测人员及时处理停电故障，有助于提高污水管网的长期水质监测效果。

所述污水管网水质监测装置可以根据预设污水采样要求自动采集和存储污水样本，并实时将污水采集情况反馈给监测人员，便于监测人员及时提取污水样本，高效且精准的完成污水水质检测工作；更优的，当所述污水管网水质监测装置出现供电故障时，其能保证基本的工作状态检测和无线通讯功能，使得监测人员能及时发现供电故障并进行维修，以实现对污水水质的长期且更精准监测。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，包括：安装支架、污水管件、支流管件、微型水力发电模块、控制模块、采液管道、换向阀门组件、储液腔和水泵；

所述污水管件水平设置于所述安装支架的顶部，

所述支流管件平行设置于污水管件的上方，所述支流管件的出液端与所述污水管件内的管腔的出液端连通，所述支流管件的进液端自上而下的延伸至所述污水管件的管腔内；

所述微型水力发电模块安装于所述污水管件的管腔内，用于将污水流动势能转换成电能；

所述污水采液管道的进液端与所述支流管件的管腔连通，所述采液管道的出液端与所述换向阀门组件的入液口连接，所述储液腔的进液口与所述换向阀门组件的出液口连接；所述出液腔的底部设有取液口；所述取液口设有开关阀；

所述控制模块设有无线通讯模块；

所述微型水力发电模块与所述控制模块电气连接，用于为所述控制模块供电；所述水泵与外部供电电源电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，所述支流管件包括沿污水流经方向依次对接的流入段、集流段和流出段；

所述流入段的流入端的下侧设有挡水沿，所述挡水沿延伸至所述污水管件的管腔内；

所述集流段的底部水平设置，其顶部沿着污水流经方向逐渐向下倾斜设置；所述流出段倾斜向下设置，并与所述污水管件的管腔内连通。

3.根据权利要求2所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，所述污水管件的底部设有挡水板和转动轴；所述污水管件的管腔的入液口设有多个液位检测器，用于检测流入所述污水管件污水液面高度；

所述转动轴水平设置，且其两端分别转动设置于所述污水管件的前壁和后壁；所述挡水板的一侧固定连接与所述转动轴，所述挡水板的另一侧能随着所述转动轴的转动在所述污水管件的管腔内上下翻转；

所述转动轴的一端连接用驱动电机，所述驱动电机与所述液位检测器电联接，所述驱动电机用于根据所液位检测器驱动所述挡水板翻转。

4.根据权利要求3所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，所述阀门组件包括分水腔体和分水腔体周边设有的多个出水端口；

所述出水端口均设有电磁开关阀；

多个出水端口通过管道分别与各个储液容器连通。

5.根据权利要求4所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，各个所述储液容器的底部均设有排水口，所述排水口通过排液管道与所述污水管件的管腔连通；所述排水口设有电磁开关阀。

6.根据权利要求3所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，所述驱动电机、电磁开关阀和水泵与所述控制模块电联接。

7.根据权利要求1所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，所述安装支架设有外壳，所述外壳将所述污水管网水质监测装置包裹，所述污水管件的进液端和出液端外露在所述外壳外部。

8.根据权利要求7所述的一种智能的污水管网水质监测装置，其特征在于，所述安装支架还设有蓄电池，所述外壳的顶部设有太阳能发电板，所述太阳能发电板与蓄电池连接，所述蓄电池与所述控制模块电联接；所述太阳能发电板用于利用太阳能产生电能。

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