一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，包括污水进水管、溢流格栅、溢流出水管、无动力限流器、截流污水管、非满管流量计，所述溢流格栅设置于井内并位于溢流出水管的出水口前；所述无动力限流器设置于井内，并位于截流污水管的出水口前；所述非满管流量计设置于溢流出水管中。本实用新型的截流井减少溢流污染，增加截流倍数，减缓下游污水管道压力，能够准确的限制合流制管网的排放量，实现污水或初期雨水污染物的定量化控制，可以实现远程操控，减少维护管理工作，具有截流污水稳定、杂质拦截显著、监管运营智能化、适应中国国情的特点。
【专利说明】
一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井
技术领域
[0001]本发明涉及截流井技术领域，尤其涉及了一种用于合流制管道或分流制雨水管道的智能截流井。
【背景技术】
[0002]针对合流制排水管网或分流制雨水管网，由于混合污水或初期雨水中携带了大量来自于城市地表、屋面、生活污水、管道沉积物等来源的颗粒态污染物质，这些颗粒态污染物质未经任何截流处理直排进入城市受纳水体，将对受纳水体造成污染。因此，需要将合流制管网或分流制雨水管网进行截流处理，设置一定的截流倍数使截流污水或初期雨水排放入终端污水处理厂，超过截流能力的水排入地表水体。现有技术中传统的截流井内的流量限制是通过简单的闸板或限制管径来实现，但是无法实现精确的流量限制和保证设计的截流倍数。进一步的，随着河道综合治理要求的提高，溢流水中的污染物必须通过一定的拦截装置才能排放进入地表水体。再进一步的，现有技术的截流井没有对溢流出水流量进行实时测量，无法对截流井和管道的设计、运行和管理提供直接的依据。同时现有技术中传统的截流井简单粗放，管理水平低，无法实现远程操控，增加了维护管理工作。
[0003]因此，本领域的科技研发和工程技术人员致力于开发一种截流污水稳定、杂质拦截显著、监管运营智能化、适应中国国情的智能截流井。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，减少溢流污染，增加截流倍数，减缓下游污水管道压力，能够准确的限制合流制管网的排放量，实现污水或初期雨水污染物的定量化控制，可以实现远程操控，减少维护管理工作，具有截流污水稳定、杂质拦截显著、监管运营智能化、适应中国国情的特点。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的:一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，包括污水进水管、溢流格栅、溢流出水管、无动力限流器、截流污水管、非满管流量计，所述溢流格栅设置于井内并位于溢流出水管的出水口前;所述无动力限流器设置于井内，并位于截流污水管的出水口前;所述非满管流量计设置于溢流出水管中。其中所述溢流格栅用于阻止管道中漂浮物、悬浮物、不可生物降解及固态杂质的流出，无动力限流器用于准确地限制流量以保证截流倍数，非满管流量计用于监测溢流出水管的流量。
[0006]作为一种优选方案，所述溢流格栅包括栅网、液压旋转装置、溢流堰、超声波液位仪、栅渣栗抽吸系统以及液压控制系统，所述溢流堰设置于井内；所述栅网安装于溢流堰前，其固定位置低于溢流堰堰顶的位置;所述液压旋转装置设置于栅网表面，并与栅渣栗抽吸系统、液压控制系统相连接;所述超声波液位仪固定安装于井内，并与栅渣栗抽吸系统、液压控制系统相连接。
[0007]其中所述液压旋转装置为一不锈钢管，该不锈钢管在栅网表面180°来回转动，清洗栅网表面和栅隙中的杂质;所述溢流格栅在降雨时根据截流井中的水位由超声波液位仪控制栅渣栗抽吸系统的工作，所述超声波液位仪用于监测水位，一旦发生堵塞，液压控制系统将控制液压旋转装置的旋转方向，实现防堵塞的功能。
[0008]作为一种优选方案，所述栅网呈半弧形，且栅网上设置有圆形的栅孔;所述栅孔的直径为6?8mm，开孔率为51%。
[0009]作为一种优选方案，所述栅渣栗抽吸系统包括潜污栗、排污管，所述潜污栗将所述液压旋转装置清理的栅渣经排污管送出。
[0010]所述栅渣栗抽吸系统与液压旋转装置相连，液压旋转装置边旋转，潜污栗边抽吸。[0011 ] 作为一种优选方案，所述液压控制系统包括自动控制单元、液压栗、电磁阀以及液压缸，所述自动控制单元与液压栗、电磁阀以及液压缸相连接。
[0012]作为一种优选方案，所述无动力限流器包括箱室、浮球、闸板以及孔口，所述浮球设置于箱室内；所述闸板设置于箱室的底部，且闸板与浮球之间采用杠杆结构;所述孔口设置于闸板下方。
[0013]其中所述箱室为一潜水罩结构，潜水罩的底部是开放的但同时又是密封的；所述闸板与浮球之间采用杠杆结构，杠杆的一端与浮球相连接、另一端与闸板相连接，闸板随浮球上升而下降，来控制闸板的开启度;其中所述浮球向上的动力转变为闸板向下运动的杠杆结构位于水位上方，因此不会被打破。
[0014]作为一种优选方案，所述无动力限流器的直径大于等于200mm，该直径为无动力限流器对于污水和混合污水的最小直径。
[0015]本发明所述无动力限流器需要大幅度改变流量时，不需要更换整个设备，只需要更换负责限流的闸板，同时所述无动力限流器不需要外部电力;优选的，所述无动力限流器由不锈钢材料制成，用于限定截留污水流量，其截流量始终保持恒定。
[0016]作为一种优选方案，所述非满管流量计包括变送器、速度面积传感器、安装系统，所述速度面积传感器通过安装系统设置于溢流出水管中，并传输信号给变送器。
[0017]本发明优选所述非满管流量计为接触式非满管流量计，所述非满管流量计具有以下优点:(I)采用先进的脉冲多普勒断面分析技术直接测量断面速度分布，从而计算出流量，可以准确快速地测量溢流出水管流量；(2)在非均匀场地、变化迅速、回水、接近零值或反向等流动条件下都可以准确地测量流量;(3)不需要进行现场校准，降低了安装成本;(4)可通过GPRS通信技术进行自动数据传输，并且能够在全球使用。
[0018]其中所述速度面积传感器包括流速探头和水位探头，所述安装系统包括安装盘、弹簧圈以及剪刀环;所述变送器防护等级为IP56，外壳材料为ABS，安装在墙上。
[0019]作为一种优选方案，还包括摄像头，所述摄像头固定设置于井内；所述摄像头为高清夜视室外防水摄像头，可适用于污水环境，防护等级为IP68。
[0020]作为一种优选方案，还包括控制柜，所述控制柜内设置有远程智能控制模块;所述远程智能控制模块接收截流井发出的信号与摄像头拍摄的场景，并发射信号于移动终端；所述远程智能控制模块能够自动保存截流井井内液位、防倒灌调节堰的运行高度、摄像头监控数据，并通过远程无线传输至移动终端，该移动终端可为电脑或手机APP，从而免去日常监控工作。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0022](I)减少了合流制管道或分流制雨水管道流量大时对排放水体产生的溢流污染问题，使合流制排水系统在中小城镇建设中充分发挥作用；
[0023](2)精确地限制流量，保证截流倍数，实现定量化控制；
[0024](3)拦截效果显著，并将栅渣送至污水管道，大大减少截流井内的栅渣清掏工作；
[0025](4)可实时监测溢流出水管流量；
[0026](5)可远程智能控制，免去日常监控任务，减少人力。
【附图说明】
[0027]图1是本发明的截流井的俯视图；
[0028]图2是本发明的截流井的剖视图；
[0029]图3是本发明中溢流格栅的原理示意图；
[0030]图4为本发明中非满管流量计结构示意图；
[0031 ]图5是本发明中远程智能控制模块的原理示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0033]实施例:
[0034]如图1、图2所示，一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，包括污水进水管
1、溢流格栅4、溢流出水管3、无动力限流器5、截流污水管2、非满管流量计6，所述溢流格栅4设置于井内并位于溢流出水管3的出水口前;所述无动力限流器5设置于井内，并位于截流污水管2的出水口前;所述非满管流量计6设置于溢流出水管3中。
[0035]本发明优选所述溢流格栅4包括栅网401、液压旋转装置402、溢流堰403、超声波液位仪410、栅渣栗抽吸系统以及液压控制系统，所述溢流堰403设置于井内；所述栅网401安装于溢流堰403前，其固定位置低于溢流堰403堰顶的位置;所述液压旋转装置402设置于栅网401表面，并与栅渣栗抽吸系统、液压控制系统相连接;所述超声波液位仪410固定安装于井内，并与栅渣栗抽吸系统、液压控制系统相连接;实施时，其中所述液压旋转装置402为一不锈钢管，该不锈钢管在栅网401表面180°来回转动，清洗栅网401表面和栅隙中的杂质;所述溢流格栅4在降雨时根据截流井10中的水位由超声波液位仪410控制栅渣栗抽吸系统的工作，所述超声波液位仪410用于监测水位，一旦发生堵塞，液压控制系统将控制液压旋转装置402的旋转方向，实现防堵塞的功能。
[0036]本发明优选所述栅网401呈半弧形，且栅网401上设置有圆形的栅孔;所述栅孔的直径为6?8mm，开孔率为51%。
[0037]如图3所示，本发明优选所述栅渣栗抽吸系统包括潜污栗408、排污管409，所述潜污栗408将所述液压旋转装置402清理的栅渣经排污管409送出；所述栅渣栗抽吸系统与液压旋转装置402相连，液压旋转装置402边旋转，潜污栗408边抽吸。
[0038]本发明优选所述液压控制系统包括自动控制单元407、液压栗406、电磁阀405以及液压缸404，所述自动控制单元407与液压栗406、电磁阀405以及液压缸404相连接;实施时，所述自动控制单元407设置于控制柜8内，根据超声波液位仪410发送的截流井10内水位信号，控制液压栗406、电磁阀405以及液压缸404的开启，从而控制液压旋转装置402的旋转角度和方向。
[0039]本发明优选所述无动力限流器5包括箱室401、浮球502、闸板503以及孔口 504，所述浮球502设置于箱室501内；所述闸板503设置于箱室501的底部，且闸板503与浮球502之间采用杠杆结构;所述孔口 504设置于闸板503下方。所述闸板503的开启度和浮球502采用液位高低联动，通过液位和孔口 504面积实现出流的恒定控制;所述的箱室501为一潜水罩结构，而浮球502位于潜水罩内，潜水罩的底部是开放的但又同时是密封的。运行时，箱室501中的空气被困住流不出，由于气穴的作用，箱室501内的水位始终低于雨池的水位，通过外部液位和箱室501内的空气联合控制浮球502的高低。
[0040]具体实施时，当在非降雨模式下，无动力限流器5的闸板503处于闲置位置，旱流污水通过污水进水管I排入截流井10，孔口 504完全畅通，同时位于无动力限流器5的箱室501内的浮球502同样处于孔口 504上方的闲置位置；当在降雨期间模式下，旱流污水和高浓度的初期雨水排入截流井10中，井内水位上升，箱室501内的水位也会随之上升，水位一旦达到箱室501内浮球502的位置，杠杆结构随即启动，杠杆的一端与浮球502相连接、另一端与闸板503相连接，浮球502的上升导致闸板503下降，因此减少了横截面面积，浮球502向上运动带动杠杆向下运动，因此限制孔口 504的大小，从而限制流量。
[0041 ]如图4所示，本发明优选所述非满管流量计包括变送器602、速度面积传感器601、安装系统603，所述速度面积传感器601通过安装系统603设置于溢流出水管3中，并传输信号给变送器602;实施时，所述变送器602可以传输短暂的声脉冲，接收到的回波在声带上选择一小部分，根据距离来测量水流断面的平均流速，再通过速度面积传感器601测定水流的液位深度来算面积，通过二者相乘得到水流断面的流量数据，并通过网络传递至计算机进行数据分析判断管道运行状况。
[0042]本发明优选还包括摄像头7，所述摄像头7固定设置于井内，用于实时监测井内情况。
[0043]如图5所示，本发明优选还包括控制柜8，所述控制柜8内设置有远程智能控制模块12;所述远程智能控制模块12接收截流井10发出的信号与摄像头7拍摄的场景，并发射信号于移动终端11。实施时，截流井10的设备发出的所有信号及摄像头7所拍摄下的场景均传输到室外控制柜8内的远程智能控制模块12中，远程智能控制模块12随后会发射出信号传输到用户的移动终端11上，这里的移动终端11可为手机APP或电脑，用户可实时对截流井10中设备运行情况进行监视；同时用户可通过移动终端11中的用户端向控制柜8内控制面板上的服务器端发出信号，建立一个特殊的远程服务，然后通过这个远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控制命令，从而进行控制和管理。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:包括污水进水管、溢流格栅、溢流出水管、无动力限流器、截流污水管、非满管流量计，所述溢流格栅设置于井内并位于溢流出水管的出水口前;所述无动力限流器设置于井内，并位于截流污水管的出水口前;所述非满管流量计设置于溢流出水管中。2.根据权利要求1所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述溢流格栅包括栅网、液压旋转装置、溢流堰、超声波液位仪、栅渣栗抽吸系统以及液压控制系统，所述溢流堰设置于井内；所述栅网安装于溢流堰前，其固定位置低于溢流堰堰顶的位置;所述液压旋转装置设置于栅网表面，并与栅渣栗抽吸系统、液压控制系统相连接；所述超声波液位仪固定安装于井内，并与栅渣栗抽吸系统、液压控制系统相连接。3.根据权利要求2所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述栅网呈半弧形，且栅网上设置有圆形的栅孔;所述栅孔的直径为6?8mm，开孔率为51%。4.根据权利要求3所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述栅渣栗抽吸系统包括潜污栗、排污管，所述潜污栗将所述液压旋转装置清理的栅渣经排污管送出。5.根据权利要求4所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述液压控制系统包括自动控制单元、液压栗、电磁阀以及液压缸，所述自动控制单元与液压栗、电磁阀以及液压缸相连接。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述无动力限流器包括箱室、浮球、闸板以及孔口，所述浮球设置于箱室内；所述闸板设置于箱室的底部，且闸板与浮球之间采用杠杆结构;所述孔口设置于闸板下方。7.根据权利要求6中任意一项所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述无动力限流器的直径大于等于200_。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:所述非满管流量计包括变送器、速度面积传感器、安装系统，所述速度面积传感器通过安装系统设置于溢流出水管中，并传输信号给变送器。9.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:还包括摄像头，所述摄像头固定设置于井内。10.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种带有溢流格栅的无动力限流式智慧截流井，其特征在于:还包括控制柜，所述控制柜内设置有远程智能控制模块;所述远程智能控制模块接收截流井发出的信号与摄像头拍摄的场景，并发射信号于移动终端。
【文档编号】E03F5/14GK205421518SQ201620170672
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】朱清漪
【申请人】济创环保工程（苏州）有限公司