一种地下管网雨污混接合流污水智能截流系统
技术领域
本实用新型涉及地下排水管网污水、雨污合流污水截流技术领域，具体涉及一种地下管网雨污混接合流污水智能截流系统。
背景技术
目前用于雨污混接改造技术减少雨水管网污水入河的常见方法为小区雨污排水管改造和新建传统混泥土矩形截流井。小区雨污排水管改造能够从源头彻底实现晴天污水零直排的现象，但是无法实现对降雨期间初期雨水的截流，同时每户进行雨水管改造涉及的工程量大而且影响居民日常生活；传统矩形截流井是在雨水管网新建混泥土截流井，设置溢流堰，实现对部分污水的截流，但是无法防止倒灌和内涝问题，同时由于施工周期长，而且无法实施查看截流井的日常运行，因此从性能和管理上无法真正高效率实现污水和初期雨水的截流。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种地下管网雨污混接合流污水智能截流系统，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种地下管网雨污混接合流污水智能截流系统，包括进水管，所述进水管管道连接格栅，所述进水管上设有进水闸门，所述格栅通过支架固定于截流井井壁上，所述格栅对面设有溢流排水管，所述溢流排水管上安装有溢流闸门，所述溢流闸门通过支架安装于截流井井壁上，所述进水管和溢流排水管之间设有潜水泵，所述潜水泵固定于截流井底部，所述潜水泵管道连接潜水泵截流管，所述潜水泵截流管出口位于截流井上部，所述潜水泵对面设有重力式截流管，所述重力式截流管上安装有重力式截流闸门，所述截流井内部设有浮球开关、水位计和水质监测仪，所述浮球开关设有多个，由上到下安装于支撑杆上，所述支撑杆上端固定于截流井顶部，所述水位计和水质监测仪通过支杆固定在截流井内部，所述水质监测仪位于截流井下部，所述截流井的外部地面上安装有雨量计和视频摄像头。
优选地，所述浮球开关、水位计、水质监测仪、进水闸门、溢流闸门、潜水泵和重力式截流闸门电气连接plc控制器，所述plc控制器上设有通讯模块，实现电气化自动控制、远程控制，所述进水闸门、溢流闸门和重力式截流闸门具有远程手动和自动两种方式。
优选地，所述潜水泵设有多台，所述潜水泵均与潜水泵截流管管道连接。
优选地，所述格栅为提篮式格栅和粉碎性格栅中的一种。
本实用新型的技术效果和优点：本实用新型通过利用水工建筑物、闸门、水泵在工厂进行一体化预制，并在一体化预制截流井筒体加装传感器，通过plc控制器和通讯模块实现对重力式和泵提式截流井的自动化、远程化和现场控制，而且利用雨量、水位、水质、浮球开关四个指标作为水泵、溢流排水闸门、截污闸门自动逻辑运行的条件；同时设计截流井运维管理平台，实现对智慧截流井的实时监控、运维管理，真正长效实现截流井晴天污水和雨天初期雨水的截流，中后期雨水排河的效果，为水环境质量长效改善提供硬件技术支撑。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的内部俯视图；
图3为本实用新型的简易工作流程图。
图中：1-进水管，2-格栅，3-进水闸门，4-溢流排水管，5-溢流闸门，6-潜水泵，7-潜水泵截流管，8-重力式截流管，9-截流闸门，10-浮球开关，11-水位计，12-水质监测仪，13-支撑杆，14-雨量计，15-视频摄像头。
具体实施方式
为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
实施例1
如图1和图2所示的一种地下管网雨污混接合流污水智能截流系统，包括进水管1，所述进水管1管道连接格栅2，所述进水管1上设有进水闸门3，在对格栅2进行清理和维修时，关闭进水闸门3，防止污水中的垃圾流入筒体内损坏潜水泵6，所述格栅2通过支架固定于截流井井壁上，所述格栅2对面设有溢流排水管4，所述溢流排水管4上安装有溢流闸门5，所述溢流闸门5通过支架安装于截流井井壁上，所述进水管1和溢流排水管4之间设有潜水泵6，所述潜水泵6固定于截流井底部，所述潜水泵6管道连接潜水泵截流管7，所述潜水泵截流管7出口位于截流井上部，所述潜水泵6对面设有重力式截流管8，所述重力式截流管8上安装有重力式截流闸门9，所述截流井内部设有浮球开关10、水位计11和水质监测仪12，所述浮球开关10设有多个，由上到下安装于支撑杆13上，所述支撑杆13上端固定于截流井顶部，所述水位计11和水质监测仪12通过支杆固定在截流井内部，所述水质监测仪12位于截流井下部，所述截流井的外部地面上安装有雨量计14和视频摄像头15，所述视频摄像头15实时监控截流井周围附近状况，防止他人损坏。
实施例2
如图1~图3所示的一种地下管网雨污混接合流污水智能截流系统，包括水管1，所述进水管1管道连接格栅2，所述进水管1上设有进水闸门3，在对格栅2进行清理和维修时，关闭进水闸门3，防止污水中的垃圾流入筒体内损坏潜水泵6，所述格栅2通过支架固定于截流井井壁上，所述格栅2对面设有溢流排水管4，所述溢流排水管4上安装有溢流闸门5，所述溢流闸门5通过支架安装于截流井井壁上，所述进水管1和溢流排水管4之间设有潜水泵6，所述潜水泵6固定于截流井底部，所述潜水泵6管道连接潜水泵截流管7，所述潜水泵截流管7出口位于截流井上部，所述潜水泵6对面设有重力式截流管8，所述重力式截流管8上安装有重力式截流闸门9，所述截流井内部设有浮球开关10、水位计11和水质监测仪12，所述浮球开关10设有多个，由上到下安装于支撑杆13上，所述支撑杆13上端固定于截流井顶部，所述水位计11和水质监测仪12通过支杆固定在截流井内部，所述水质监测仪12位于截流井下部，所述截流井的外部地面上安装有雨量计14和视频摄像头15，所述视频摄像头15实时监控截流井周围附近状况，防止他人损坏。
优选地，所述浮球开关10、水位计11、水质监测仪12、进水闸门3、溢流闸门5、潜水泵6和重力式截流闸门9电气连接plc控制器，所述plc控制器上设有通讯模块，实现电气化自动控制和远程控制，所述进水闸门3、溢流闸门5和重力式截流闸门9具有远程手动和自动两种方式。
优选地，所述潜水泵6设有多台，所述潜水泵6均与潜水泵截流管7管道连接。
优选地，所述格栅2为提篮式格栅和粉碎性格栅中的一种。
所述地下管网雨污混接合流污水智能截流系统的使用方法如以下步骤所示；
步骤一、对需要截流的小区雨水管网和市政雨水管网获取雨水管径d1、管顶标高h、雨水管雨水水面标高H1，附近污水管污水水面标高H2。
步骤二、根据基础数据资料，比较H1与H2的大小，若雨水管水位H1始终大于污水管污水标高H2，则确定设置为一体化重力式智慧截流井；若雨水管水位H1与污水管污水标高H2或大或小或相等，则确定设置一体化泵提式智慧截流井。
步骤三、根据调研基础参数，一体化截流井筒体的预制基本框架均包含：一体化截流井筒体进水管直径d3与d1相等，出水溢流管直径d4与d1相等，筒体进出水管底距离筒底1~1.5m，筒体顶距离路面标高0~0.5m。根据截流井选型，重力式智慧截流井设置重力式截流管8，截流管管底距离筒底0.1~0.2m；泵提式智慧截流井设置压力潜水泵截流管7，其与潜水泵6耦合相连，通过潜水泵6抽水方式进行截流，截流管管顶距离筒底顶0.25~0.5m。
步骤四、在重力式和泵提式一体化智慧截流井进水管均安装提篮式格栅和粉碎性格栅，对污水流入时携带的垃圾进行拦截，防止流入河道或者潜水泵6；在溢流排水管4上安装有溢流闸门5，防止河水倒灌和污水流入雨水管网和河道；在筒体顶部安装轴流风机，定时对截流井内污水产生的毒气进行排风，防止运维人员下井维护发生中毒事件。
步骤五、对泵提式截流井安装潜水泵，以水泵截流的方式将晴天污水和雨天初期雨水通过截流管截流到污水管，水泵扬程根据截流井筒底标高进行设计，考虑局部和沿程损失，水泵扬程高于筒体深度3~4m，小区截流井水泵流量根据小区居民个数乘以当地的用水定额然后乘以时变化系数进行设定，沿河排口根据现场调研的管网流量进行设定，重力式截流井的截流管径根据服务片区的用水量进行计算。
步骤六、在重力式和泵提式截流井均安装水质检测仪12、水位计11、雨量计14、浮球开关10、视频摄像头1；利用plc控制器上的通讯模块读取水位计11、雨量计14、浮球开关10、溢流闸门5、截流闸门9、视频等信号，利用水质监测仪器12、水位计11、雨量计14和浮球开关10信号与plc逻辑联动，对溢流闸门5、截流闸门9、潜水泵6进行逻辑控制。
步骤七、利用plc编程和通讯模块对截流井的溢流闸门5、截流闸门9、水泵6进行远程控制、自动控制和现场控制，同时读取截流井的运行数据上传到截流井的运维管理平台，实现截流井运行数据的全工况展览。
步骤八、设计截流井运维管理平台，对运行数据全部展览，同时实时监管截流井运行情况，其内容包含：实时数据展览、运行数据分析与统计、故障报警、自动生成工单等实现截流井的运维管理信息化、智慧化。
本实用新型工艺流程和工作原理为：智慧截流井设置在雨水管道或者合流管道，将雨水管道和合流管道混流污水截流到污水管道，防止混流污水通过雨水管道直接排到河道污染水环境。
当雨水管水面标高始终高于污水管水面标高时：选用重力式智慧截流井，如果雨量计14未检测到雨量，自动关闭雨水溢流闸门5，开启重力式截流管8，混接污水直接进入污水截流管，以重力流进入市政污水管网；降雨时，雨水经地面径流进入井筒，初期雨水进入污水截流管，随着水位计11检测的截流井内水位不断上升，重力式截流管8自动关闭，雨水溢流闸门5自动开启，雨水无障碍进入市政雨水管网后流入自然河道。
当雨水管水面标高与污水管水面标或高或低时：选用泵提式智慧截流井，如果雨量计14未检测到雨量，自动关闭雨水溢流闸门5，通过浮球开关10和水位计11检测到截流井内水位达到一定高度时，自动开启潜水泵6，混接污水以压力通过潜水泵截流管7流进入市政污水管网；降雨时，雨水经地面径流进入截流井内，截流井内水位逐渐升高，同样当水位达到一定高度时，自动开启其它潜水泵6，混接污水及初期雨水以压力流进入市政污水管网，当井筒水位继续升高至最高水位时，潜水泵6自动停止运行，溢流闸门5自动开启，雨水无障碍进入市政雨水管网后流入自然河道，从而实现了旱季混接污水和初期雨水的智能截流。当雨量计14未监测到雨量、水质监测仪器12水质监测的监测的污染物浓度逐渐升高，且截流井内的水位逐渐下降时，溢流闸门5自动关闭，同时潜水泵6自动开启，通过重力式截流管8和截流闸门9进行截流。
在“智慧截流井”运行过程中所有产生的运行参数、视频等数字信号通过4G/GPRS/5G等通信方式传送到智慧水务监管云平台和手机终端，对截流井的运行进行实施监控，包含故障报警、远程操作、智能巡检、数据统计、数据分析、三维模拟、参数修正、寿命分析、报表打印等功能，保障智慧截流井的长效运行。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
