RU2561534C1 - Sewerage system control method - Google Patents
Sewerage system control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561534C1 RU2561534C1 RU2014117463/13A RU2014117463A RU2561534C1 RU 2561534 C1 RU2561534 C1 RU 2561534C1 RU 2014117463/13 A RU2014117463/13 A RU 2014117463/13A RU 2014117463 A RU2014117463 A RU 2014117463A RU 2561534 C1 RU2561534 C1 RU 2561534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- sewer network
- sewer
- test section
- level
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области водоотведения и может быть использовано для контроля канализационной сети для выявления дефектов на исследуемых участках, а именно, для определения в канализационной сети участков, в которых вследствие нарушения их герметичности происходит инфильтрация грунтовых вод.The invention relates to the field of wastewater and can be used to control the sewer network to identify defects in the studied areas, namely, to identify areas in the sewer network in which groundwater infiltration occurs due to a violation of their tightness.
Известны способы контроля канализационной сети с целью выявления дефектов на исследуемых участках, а именно, дефектов, которые приводят к работе канализационной сети в режиме полного заполнения живого сечения трубопровода сточной жидкостью [см., например, CN 203148506, GB 2500270].Known methods for monitoring the sewer network in order to identify defects in the studied areas, namely, defects that lead to the operation of the sewer network in the mode of completely filling the living section of the pipeline with sewage liquid [see, for example, CN 203148506, GB 2500270].
Рассматриваемые способы основаны на мониторинге показаний датчиков, установленных в канализационных трубах на исследуемых участках, и анализе полученных от датчиков показаний.The methods under consideration are based on monitoring the readings of sensors installed in sewer pipes in the studied areas, and analyzing the readings received from the sensors.
В качестве ближайшего аналога заявляемого способа выбран способ контроля канализационной сети, описанный в [GB 2500270].As the closest analogue of the proposed method, the method of monitoring the sewer network is described in [GB 2500270].
Рассматриваемый способ включает установку в контролируемой канализационной трубе на ее исследуемых участках датчиков, каждый из которых выполнен с возможностью измерения параметра, характеризующего степень заполнения живого сечения канализационной трубы, по которому можно определить о возникновении в канализационной трубе переполнения. В качестве указанных датчиков используют датчики уровня жидкости, которые осуществляют измерение уровня жидкости в канализационной трубе, а также обеспечивают запоминание измеренных данных.The method under consideration includes the installation of sensors in a monitored sewer pipe in its studied sections, each of which is capable of measuring a parameter characterizing the degree of filling of the living section of the sewer pipe, which can be used to determine the occurrence of overflow in the sewer pipe. As these sensors, liquid level sensors are used, which measure the liquid level in the sewer pipe, and also provide storage of the measured data.
Полученные данные поступают в центр наблюдения, где для каждого исследуемого участка определяют зависимость уровня сточной жидкости от времени, а также осуществляют анализ указанных зависимостей. Если на каком-либо исследуемом участке наблюдается превышение уровня жидкости выше нормативного, делается вывод о существующем нарушении гидравлического режима в канализационной трубе на данном исследуемом участке.The data obtained are sent to the observation center, where, for each studied area, the dependence of the level of wastewater on time is determined, and the indicated dependencies are also analyzed. If an excess of the liquid level is above the normative level at any investigated area, a conclusion is drawn about the existing violation of the hydraulic regime in the sewer pipe in this studied area.
Задачей заявляемого изобретения является обеспечение возможности выявления инфильтрации грунтовых вод в канализационную сеть на исследуемом участке.The objective of the invention is the ability to detect infiltration of groundwater into the sewer network in the study area.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе контроля канализационной сети, включающем установку на каждом исследуемом участке канализационной сети датчика, выполненного с возможностью измерения параметра, характеризующего состояние канализационной сети, определение для каждого исследуемого участка канализационной сети зависимости измеряемого датчиком параметра от времени, а также анализ зависимости, полученной для каждого исследуемого участка, позволяющий определить наличие дефекта на исследуемом участке канализационной сети, согласно изобретению в качестве датчика, выполненного с возможностью измерения параметра, характеризующего состояние канализационной сети, используют первый датчик, выполненный и установленный с возможностью измерения температуры протекающей на исследуемом участке канализационной сети сточной жидкости, определяют для каждого исследуемого участка канализационной сети первую зависимость измеряемой первым датчиком температуры сточной жидкости от времени, при этом используют второй датчик, выполненный неустановленный с возможностью определения уровня грунтовых вод вблизи исследуемого участка канализационный сети, определяют вторую зависимость измеряемого вторым датчиком уровня грунтовых вод от времени, проводят анализ первой и второй зависимостей, в ходе которого выявляют наличие на указанных зависимостях общего временного интервала, на котором наблюдается соответственно понижение температуры сточной жидкости и повышение уровня грунтовых вод.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the method of monitoring the sewer network, which includes installing a sensor on each investigated section of the sewer network, configured to measure a parameter characterizing the state of the sewer network, determining for each investigated section of the sewer network the time dependence of the parameter measured by the sensor, and also analysis of the dependence obtained for each studied area, allowing to determine the presence of a defect in the studied area to of the sewage network, according to the invention, as a sensor configured to measure a parameter characterizing the state of the sewer network, the first sensor is used, made and installed with the ability to measure the temperature of the sewage flowing in the studied section of the sewer network, the first dependence of the measured the first sensor of the temperature of the wastewater from time to time, while using a second sensor, not installed It is possible to determine the groundwater level near the studied section of the sewer network, determine the second time dependence of the groundwater level measured by the second sensor, analyze the first and second dependencies, during which the presence of the indicated time dependences on the total time interval, at which a corresponding decrease in temperature is observed sewage and rising groundwater.
Уровень грунтовых вод может в значительной степени изменяться в силу различных причин, таких как изменение уровня воды в близлежащих водоемах, ливневые осадки, сезонное изменение уровня грунтовых вод и прочее.The groundwater level can vary significantly for various reasons, such as a change in water level in nearby bodies of water, rainfall, seasonal changes in groundwater levels, etc.
В этой связи в канализационной сети, конструктивные элементы которой при монтаже располагаются выше уровня грунтовых вод, могут частично или полностью оказаться расположенными ниже уровня грунтовых вод, что, в случае возникновения на некотором участке канализационной сети нарушения герметичности конструктивного элемента или узла соединения конструктивных элементов канализационной сети, может привести к инфильтрации в нее грунтовых вод.In this regard, in the sewer network, the structural elements of which are mounted above the groundwater level during installation, they may partially or completely be located below the groundwater level, which, if a leak occurs in a section of the sewer network of the structural element or the connection node of the structural elements of the sewer network , can lead to infiltration of groundwater into it.
Особенностью заявляемого способа является установка для каждого исследуемого участка канализационной сети указанным выше образом первого и второго датчиков, которые позволяют для каждого исследуемого участка в течение выбранного периода наблюдения определить первую и вторую временные зависимости соответственно температуры сточной жидкости и уровня грунтовых вод.A feature of the proposed method is the installation for each investigated section of the sewer network in the aforementioned manner of the first and second sensors, which allow for each investigated section during the selected observation period to determine the first and second time dependences of the temperature of the wastewater and groundwater level, respectively.
Дальнейший анализ указанных первой и второй зависимостей позволяет выявить временные интервалы, на которых происходят изменения значений контролируемых параметров. При этом во внимание следует принимать их существенные изменения, которыми являются заметное снижение температуры сточной жидкости (на несколько градусов) и повышение уровня грунтовых вод до или выше отметки (геодезической) расположения элементов канализационной сети, в частности, до или выше отметки расположения днища канализационного колодца или узла ввода в канализационный колодец канализационной трубы.Further analysis of the indicated first and second dependences allows us to identify time intervals at which changes in the values of controlled parameters occur. At the same time, their significant changes should be taken into account, which are a noticeable decrease in the temperature of the waste fluid (by several degrees) and an increase in the groundwater level to or above the mark (geodesic) of the location of the elements of the sewer network, in particular, to or above the mark of the location of the bottom of the sewer well or site of entry into the sewer well of the sewer pipe.
Анализ каждой из полученных зависимостей по отдельности не позволяет достоверно судить об инфильтрации в канализационную сеть грунтовой воды на исследуемом участке. Так, выявленное на некотором временном интервале понижение температуры сточной жидкости не может однозначно свидетельствовать о попадании холодной грунтовой воды в канализационную сеть на исследуемом участке, так как температура сточной жидкости может также существенно понизиться и в силу других причин, таких как авария в системе водоснабжения и водоотведения, отключение горячей воды и прочее. Аналогично выявленное на некотором временном интервале повышение уровня грунтовых вод в зоне, прилежащей к исследуемому участку канализационной сети, свидетельствует о возможности проникновения грунтовых вод в канализационную сеть на исследуемом участке при условии нарушения герметичности входящих в ее состав конструктивных элементов, но не может однозначно свидетельствовать о факте такого проникновения.The analysis of each of the obtained dependencies separately does not allow to reliably judge the infiltration into the sewer network of groundwater in the studied area. Thus, a decrease in the temperature of the wastewater detected at a certain time interval cannot unambiguously indicate the ingress of cold groundwater into the sewer network in the studied area, since the temperature of the wastewater can also significantly decrease for other reasons, such as an accident in the water supply and sanitation system , turning off hot water and stuff. Similarly, an increase in the level of groundwater in a zone adjacent to the studied section of the sewer network revealed at a certain time interval indicates the possibility of groundwater penetrating the sewer network in the studied area provided there is a violation of the tightness of the structural elements included in it, but it cannot unambiguously indicate a fact such a penetration.
Сравнительный анализ первой и второй зависимостей позволяет выявить такой временной интервал, на котором одновременно с повышением уровня грунтовых вод вблизи исследуемого участка канализационной сети на нем наблюдается снижение температуры сточной жидкости. Совпадение двух указанных событий во времени свидетельствует о проникновении в канализационную сеть на исследуемом участке грунтовых вод, что, в свою очередь, указывает на наличие дефектов (дефекта) - нарушение герметичности канализационной сети на исследуемом участке.A comparative analysis of the first and second dependencies allows us to identify a time interval in which, simultaneously with an increase in the level of groundwater near the studied section of the sewer network, a decrease in the temperature of the waste fluid is observed on it. The coincidence of these two events in time indicates the penetration into the sewer network in the studied area of groundwater, which, in turn, indicates the presence of defects (defect) - a violation of the tightness of the sewer network in the studied area.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого способа, является обеспечение возможности выявления инфильтрации грунтовых вод в канализационную сеть на исследуемом участке.Thus, the technical result achieved by the implementation of the proposed method is to enable the detection of groundwater infiltration into the sewer network in the studied area.
Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:
Под канализационной сетью здесь и далее понимается как вся канализационная сеть населенного пункта (города), так и ее часть, территориально расположенная в границах области контроля. Канализационная сеть содержит совокупность конструктивных элементов, обеспечивающих сбор сточной жидкости от бытовых и производственных объектов, ее транспортировку по трубопроводам канализационной сети и ее дальнейшее поступление на очистные сооружения, и, в частности, включает, по меньшей мере, один сборный коллектор, к которому подсоединена, по меньшей мере, одна ветвь канализационных трубопроводов, содержащая, по меньшей мере, один канализационный колодец и один участок канализационного трубопровода.Hereinafter, a sewer network is understood to mean both the entire sewer network of a settlement (city) and its part, which is territorially located within the boundaries of the control area. The sewer network contains a set of structural elements that ensure the collection of wastewater from domestic and industrial facilities, its transportation through pipelines of the sewer network and its further flow to treatment facilities, and, in particular, includes at least one prefabricated collector to which it is connected, at least one branch of sewer pipelines containing at least one sewer well and one section of the sewer pipeline.
На каждом исследуемом участке канализационной сети устанавливают первый датчик, в качестве которого используют датчик температуры жидкости.On each investigated section of the sewer network, a first sensor is installed, which is used as a liquid temperature sensor.
В качестве исследуемого участка выбирают конструктивный элемент канализационной сети или узел соединения ее конструктивных элементов, где можно установить первый датчик с возможностью измерения температуры сточной жидкости. В частности, устанавливают каждый из первых датчиков в одном из канализационных колодцев.As the studied area, choose the structural element of the sewer network or the connection node of its structural elements, where you can install the first sensor with the ability to measure the temperature of the waste fluid. In particular, each of the first sensors is installed in one of the sewer wells.
Количество исследуемых участков зависит от размера канализационной сети и количества конструктивных элементов в ней.The number of sites studied depends on the size of the sewer network and the number of structural elements in it.
Для снижения трудоемкости выполняемых работ по контролю и определению состояния герметичности исследуемых участков канализационной сети рекомендуется выбирать канализационные колодцы, расположенные в точках присоединения ближе лежащих участков канализационной сети к сборному коллектору. Далее, при необходимости, следует выбирать другие исследуемые участки (прочие канализационные колодцы), количество и место расположения которых зависят от количества ветвей канализационной сети и от их протяженности.To reduce the complexity of the work carried out to control and determine the state of tightness of the studied sections of the sewer network, it is recommended to choose sewer wells located at the points of attachment of the closer lying sections of the sewer network to the collection collector. Further, if necessary, it is necessary to choose other investigated areas (other sewer wells), the number and location of which depend on the number of branches of the sewer network and on their length.
В качестве датчика температуры сточной жидкости в заявляемом способе может быть, в частности, использован температурный даталоггер, который обеспечивает измерение температуры сточной жидкости - с заданным изменяемым интервалом времени - и запоминание полученных в течение заданного периода наблюдения данных. При этом данные, собранные даталоггером, могут быть переданы на микроконтроллер или персональный компьютер, в том числе, по проводным или беспроводным каналам связи.As a sensor of the temperature of the wastewater in the inventive method, in particular, a temperature datalogger can be used, which provides a measurement of the temperature of the wastewater - with a given variable time interval - and storing the data obtained during a given observation period. In this case, the data collected by the data logger can be transferred to a microcontroller or personal computer, including via wired or wireless communication channels.
Дополнительно используют, по меньшей мере, один второй датчик, выполненный и установленный с возможностью определения уровня грунтовых вод вблизи исследуемого участка, в качестве которого используют датчик уровня.Additionally, at least one second sensor is used, made and installed with the ability to determine the groundwater level near the study site, which is used as a level sensor.
В заявляемом способе может быть использован общий для нескольких исследуемых участков канализационной сети второй датчик, по показанию которого можно судить об уровне грунтовых вод на данных участках. Так, в случае расположения канализационной сети вблизи водоема или реки, можно использовать в качестве второго датчика уровнемер, измеряющий уровень воды в указанном водоеме или реке.In the inventive method, a second sensor common to several investigated sections of the sewer network can be used, according to the indication of which it is possible to judge the level of groundwater in these areas. So, in the case of the location of the sewer network near a reservoir or river, you can use as a second sensor a level gauge that measures the water level in the specified reservoir or river.
Может также быть использована совокупность вторых датчиков, каждый из которых установлен вблизи одного из исследуемых участков.A combination of second sensors may also be used, each of which is installed near one of the test sites.
В частности, каждый из вторых датчиков прикрепляют к корпусу одного из канализационных колодцев вблизи его днища или вблизи узла ввода в него канализационной трубы.In particular, each of the second sensors is attached to the casing of one of the sewer wells near its bottom or near the input site of the sewer pipe into it.
Целесообразным является использование в качестве второго датчика уровнемера, выполненного с возможностью измерения уровня грунтовых вод с заданным изменяемым интервалом времени и запоминания полученных в течение заданного периода наблюдения данных, а также передачу полученных данных в микроконтроллер или персональный компьютер, в том числе по проводным или беспроводным каналам связи.It is advisable to use a level gauge as the second sensor, which is capable of measuring the groundwater level with a predetermined variable time interval and storing the data received during a given observation period, as well as transmitting the data to a microcontroller or personal computer, including via wired or wireless channels communication.
На основании измерений, осуществляемых первым и вторым датчиками в течение заданного периода наблюдения, определяют первую и вторую зависимости их показаний от времени, которые в частности, могут быть выражены в графической форме.Based on the measurements made by the first and second sensors during a given observation period, the first and second dependencies of their readings on time are determined, which in particular can be expressed in graphical form.
Указанную обработку, в частности, осуществляют в центре наблюдения, куда поступают измеренные первым и вторым датчиками данные и где осуществляется их мониторинг.The specified processing, in particular, is carried out in the monitoring center, where the data measured by the first and second sensors are received and where they are monitored.
Проводят анализ полученных первой и второй зависимостей, в ходе которого выявляют наличие на указанных зависимостях общего временного интервала, на котором наблюдается соответственно понижение температуры сточной жидкости и повышение уровня грунтовых вод.An analysis is made of the obtained first and second dependences, during which the presence of a common time interval on which the corresponding decrease in the temperature of the waste fluid and an increase in the level of groundwater are observed on the indicated dependencies.
Если анализ показывает совпадение во времени повышения уровня грунтовых вод и одновременное понижение температуры сточной жидкости, то делается вывод о попадании в канализационную сеть на исследуемом участке грунтовых вод, что, в свою очередь, указывает на наличие дефектов, снижающих герметичность трубопровода канализационной сети на исследуемом участке или элементов канализационной сети на исследуемом участке. Указанными дефектами, в частности, могут быть нарушение герметичности стенок или днища канализационного колодца, а также узла входа (выхода) в канализационный колодец подводящих (отводящих) труб.If the analysis shows a coincidence in time of an increase in the level of groundwater and a simultaneous decrease in the temperature of the wastewater, then it is concluded that there is groundwater entering the sewer network, which, in turn, indicates the presence of defects that reduce the tightness of the sewer network pipeline in the studied area or sewer network elements in the investigated area. Specified defects, in particular, may be a violation of the tightness of the walls or bottom of the sewer well, as well as the site of entry (exit) into the sewer well of the supply (outlet) pipes.
Проведенный анализ служит для выработки практических решений для дальнейших устранений выявленных дефектов в канализационной сети.The analysis is used to develop practical solutions for further elimination of identified defects in the sewer network.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014117463/13A RU2561534C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Sewerage system control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014117463/13A RU2561534C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Sewerage system control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2561534C1 true RU2561534C1 (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=54015690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014117463/13A RU2561534C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Sewerage system control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2561534C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1582019A1 (en) * | 1987-10-08 | 1990-07-30 | Белорусская сельскохозяйственная академия | )device for determining level of ground water |
| US20090105969A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-23 | Saylor David J | Method and Device for the Assessment of Fluid Collection Networks |
| US20110000311A1 (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Alan Petroff | Augmented Surface Sensor for Measuring Flow Velocity |
| GB2500270A (en) * | 2011-12-01 | 2013-09-18 | Veolia Water Outsourcing Ltd | Apparatus for monitoring a sewerage system |
-
2014
- 2014-04-29 RU RU2014117463/13A patent/RU2561534C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1582019A1 (en) * | 1987-10-08 | 1990-07-30 | Белорусская сельскохозяйственная академия | )device for determining level of ground water |
| US20090105969A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-23 | Saylor David J | Method and Device for the Assessment of Fluid Collection Networks |
| US20110000311A1 (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Alan Petroff | Augmented Surface Sensor for Measuring Flow Velocity |
| GB2500270A (en) * | 2011-12-01 | 2013-09-18 | Veolia Water Outsourcing Ltd | Apparatus for monitoring a sewerage system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4361030A (en) | Method for leak detection in a pipeline system and a measuring well for use in a pipeline system in the method for leak detection | |
| De Bénédittis et al. | Infiltration in sewer systems: comparison of measurement methods | |
| US11480050B2 (en) | Device and method for measuring flow velocity and flow direction and geological parameters of groundwater through cross holes of deep wells | |
| Rutsch et al. | Quantification of sewer leakage: a review | |
| KR101794789B1 (en) | OIL LEAK DETECTING DEVICE USING VOCs FROM OIL IN THE TUBE WELL | |
| KR101836914B1 (en) | The Discharge and Water Quality Monitoring System for Performance Evaluation in Unit Block LID Facility | |
| Heiderscheidt et al. | Stable water isotopes as a tool for assessing groundwater infiltration in sewage networks in cold climate conditions | |
| KR101555029B1 (en) | Water quality analyzing system and method of radial collecting well | |
| KR100744630B1 (en) | Method and system for controling sewage plant by monitoring the concentration of chloride ion in sewage of sewer pipe | |
| KR20060083388A (en) | A method analyzing infiltration/inflow using chloride ion concentrations and flow and a system monitoring sewer drainage pipes using the same | |
| RU2561534C1 (en) | Sewerage system control method | |
| KR101779017B1 (en) | Monitoring system and method for predicting urban sinkhole measured by suction stress and pore water pressure | |
| RU149251U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING THE SEWERAGE NETWORK | |
| JP4756092B2 (en) | Temperature recording method for identification of abnormal water intrusion locations in sewer pipes | |
| JP2014035321A (en) | Optical fiber application liquid level measurement device | |
| Panasiuk et al. | Identifying sources of infiltration and inflow in sanitary sewers in a northern community: comparative assessment of selected methods | |
| Ulutaş et al. | Laboratory investigations on the quality of leak tests and visual inspections of wastewater connection pipes carried out by specialist contractors | |
| KR101449989B1 (en) | Detection apparatus for leakage of tap water pipe and processing method for detection leakage sign of tap water pipe | |
| FI94553C (en) | A method for finding a leak in a pipeline system | |
| Revitt et al. | Comparison of tracer techniques for monitoring sewer losses | |
| Carriço et al. | A case study of rainfall-derived infiltration and inflow on a separate sanitary sewer system | |
| RU2644964C1 (en) | Method of location determination of damages and their control in the daily control pool bottom | |
| Beheshti Monfared et al. | Quantification Assessment of Extraneous Water Infiltration and Inflow by Analysis of the Thermal Behavior of the Sewer Network | |
| Lukas | Pin Point Proof: Innovative Temperature Study Accurately Locates Potential Sources of I/I | |
| Shammas et al. | Investigation and Management of Water Losses from Wet Infrastructure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180430 |