一种雨污水混排实时远程监测系统
技术领域
本发明涉及雨污水混排监测技术领域，尤其涉及一种雨污水混排实时远程监测系统。
背景技术
雨水可以通过雨水管网直接排到河道，污水需要通过污水管网收集后，送到污水处理厂进行处理，水质达到相应国家或地方标准后再排到河道里，这样可以防止河道被污染。由于初期雨水污染物浓度含量高，有条件的会设置收集初期雨水排入污水管网进行处理。
由于雨水污染轻，经过分流后，可直接排入城市内河，经过自然沉淀，即可作为天然的景观用水，也可作为供给喷洒道路的城市市政用水，因此雨水经过净化、缓冲流入河流，可以提高地表水的使用效益。同时，让污水排入污水管网，并通过污水处理厂处理，实现污水再生回用。雨污分流后能加快污水收集率，减少污水处理量，提高污水处理率，避免污水对河道、地下水造成污染，明显改善城市水环境，还能降低污水处理成本，这也是雨污分流的一大益处。
雨污分流便于雨水收集利用和集中管理排放，降低水量对污水处理厂的冲击，保证污水处理厂的处理效率。将会大大提升城市的环境质量、城市品位和管理水平，切实改善广大市民群众的生存环境和生活质量。
雨污混接顾名思义，将污水排入到了雨水系统或者雨水进入到了污水系统，管道混接、破损、阻塞等原因造成的排水混乱。国内现有分流制排水系统由于种种原因都普遍存在着比较严重的雨污混接现象，造成污水直排河道、污水管雨天溢流等问题。
存在雨污混接的地方一般发生在以下几种情况：
1.市政雨污混接。可能由于施工不当导致的支管错接，或由于管道破损渗漏导致的雨污水混排等。
2.住宅小区内部混接。主要是由于住宅小区内排水设计施工不规范，造成小区内部道路下水管道未分流或混接，阳台污水接入雨水管道，还存在用户私接管等。
3.企事业园区单位混接。由于企事业园区内排水设计施工不规范，造成单位内部道路下水管道未分流或混接，出门管错接等。
4.沿街商户混接。主要是沿街商铺的下水管道私接、错接等。
5.其他混接。包括露天洗车、临时大排档违法倾倒等。
雨污混接带来的危害也是多方面的：
1.污水进入雨水管网直排河道，直接导致河水黑臭，影响水环境质量。
2.雨天污水溢流造成环境的污染。
3.雨水、河水混接进入污水系统，也会导致污水处理厂高负荷运行，影响污水处理厂的稳定运行。
目前对于企业雨污水混排的检查需要通过一个一个封堵污水排口，再观察雨水排口是否有水流出来判断其雨污水混排的情况，既费时费力，检查效率又很低。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种雨污水混排实时远程监测系统，能够对雨污水混排问题进行实时监测，起到大幅减少管理部门所需监管人力的作用和解决企业投入及运维在线监测设备费用高昂的问题。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种雨污水混排实时远程监测系统，包括信号采集模块，用于采集降雨以及设置于雨水检测井内的液位状态；分析仪，收集所述信号采集模块反馈的信号，判断是否处于雨污水混排状态；数据传输模块，用于将信号采集模块和/或分析仪的数据信息发送至管理部门的监管平台，甚至可对接智慧城市平台；管理员单元，与监管平台建立数据对接，并执行监管平台发布的任务信息。
优选的，该系统还包括设于现场的控制箱，所述控制箱内安装有控制器、采样电机、采样瓶，所述控制器与监管平台建立信号连接，所述采样电机连接于控制器的输出端，用于对水质进行取样，所述采样瓶用于存储样品水质。
优选的，所述信号采集模块包括液位传感器和雨量传感器。
优选的，当分析仪判断处于雨水混排状态时，通过数据传输模块将报警信号发送至监管平台。
优选的，所述系统可根据雨量和雨水井内的液位关系设定来监测是否有雨污水混排的现象。
优选的，所述系统每隔一段时间t发送一个系统正常运行的反馈信号至监管平台，以判断雨污水混排实时远程监测系统是否处于正常工作状态。
优选的，所述系统在控制箱上张贴有明确的系统保护告示，防止人为破坏系统的正常运行。
优选的，系统有多种方式可通过电机自动对水质进行取样：当系统判断有混排嫌疑时自动取样、当排水闸或排水泵开启时自动取样、当管理部门认为有必要时可通过监管平台在后台发出远程指令进行取样、管理部门的人员在现场也可通过系统的取样按钮进行实时取样。
优选的，所述分析仪的判断逻辑包括晴天状态、降雨状态以及人为破坏状态。
优选的，所述液位传感器设置于信号采集井内，所述雨量传感器设于信号采集井外侧，且信号采集井与雨水检测井连通，用于液位传感器的安装。
优选的，所述数据传输模块采用GPRS。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明实时收集前端安装在雨水检测井内的液位传感器和在现场适当位置安装的雨量传感器采集的信号。通过分析仪辨识后判断是否有雨污水混排的问题，一旦发现混排现象，立即通过GPRS信号将报警信息发送到管理部门的监管平台，甚至可对接智慧城市平台。
监管平台在接收到信息后立即将检查任务发给预先设置的管理人员，由专业人员赶到现场判断是真实情况，还是设备误报警。对于不同的情况，做出不同的处理。
该雨污水混排实时远程监测系统结合了自动化监测技术、远程数据传输技术、服务器数据处理技术以及技术人员即时现场响应检查的服务。实现了技防和人防的高效结合，为精准执法提供了有力的技术和人员的支撑。
附图说明
图1为本发明的前端结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提出的一种雨污水混排实时远程监测系统，包括信号采集模块，用于采集降雨以及设置于雨水检测井7内的液位状态；分析仪，收集所述信号采集模块反馈的信号，判断是否处于雨污水混排状态；数据传输模块，用于将信号采集模块和/或分析仪的数据信息发送至管理部门的监管平台，甚至可对接智慧城市平台；管理员单元，与监管平台建立数据对接，并执行监管平台发布的任务信息。
在监管平台上的管理员单元设置相应的管理员，管理员可以在后台直接发送命令对水质进行取样，也可以根据报警的问题，到现场进行检查与管理。
参考图1，雨水沟8上设有雨水检测井7。
优选的，该系统还包括设于现场的控制箱1，所述控制箱1内安装有控制器、采样电机5、采样瓶6，所述控制器1与管理部门的监管平台建立信号连接，所述采样电机5连接于控制器1的输出端，用于对水质进行取样，所述采样瓶6用于存储样品水质。
所述信号采集模块包括液位传感器3和雨量传感器2。当分析仪判断处于雨水混排状态时，通过数据传输模块将报警信号发送至监管平台。所述系统可根据雨量和雨水井内的液位关系设定和监测排水闸的开关状态，来判断是否有雨污水混排的现象。所述系统每隔一段时间t(长短可设定，可精确到1秒)发送一个系统正常运行的反馈信号至监管平台，以判断雨污水混排实时远程监测系统是否处于正常工作状态。当排水闸开启或发生报警时，采样电机自动对水质进行取样。所述分析仪的判断逻辑包括晴天状态、降雨状态以及人为破坏状态。所述液位传感器3设置于信号采集井4内，所述雨量传感器2设于信号采集井4外侧，且信号采集井4与雨水检测井连通，用于液位传感器3的安装。所述数据传输模块采用GPRS。
需要说明的是，对于判断逻辑而言，晴天：雨水检测井不应有液位上升。如果雨量传感器的信号表示无雨水，但是液位传感器的信号却表示雨水检测井内的水位高于正常的晴天液位水平，则判断为污水混入雨水系统混排。正常晴天的液位水平可以直接通过测量获得。理论上，下雨时，雨水井液位上涨，雨停时，雨水井液位回落至初始液位。但实际上，雨水井液位上涨和回落幅度是不对称的，回落时间快慢也因厂家雨水管道的情况、雨量的大小、降雨的时长而各不相同。为了尽可能避免误报警，我们找出了液位上涨和回落幅度、液位回落时间，以及厂家雨水管道的情况和雨量、降雨时长的对应关系的相应规律，然后针对每个类型的企业设置不同的报警参数。
雨天，如果雨量传感器的信号表示有雨水，但是液位传感器的信号却表示雨水检测井内的水位和雨水量的比例不匹配，则判断为污水混入雨水系统或雨水混入污水系统混排。
系统被人为破坏或是断电状态，雨污水混排实时远程监测系统会每隔一段时间(长短可设定，可精确到1秒)发送一个系统正常运行的反馈信号，例如有连续3个应收到却未收到反馈信号，则后台系统可判别现场设备处于不正常状态。系统立即发出报警信息，通知相应的管理人员到现场检查。
系统在控制箱上张贴有明确的系统保护告示，防止人为破坏系统的正常运行。
数据传输，雨污水混排实时远程监测系统可以实时将报警信号通过GPRS的信号传输器发送到管理部门的监管平台。如果市级的智慧城市平台有需要，雨污水混排实时远程监测系统也可将信号发送到市级的智慧城市平台。
管理员可以在后台直接发送命令对水质进行取样，取样瓶将保留水样并送至环保部门进行检测。根据环保法规，自动取样的水样一般不能作为处罚的依据。只有环保执法人员依法到现场人工取样和化验的超标数据才可作为执法依据。因此该系统的取样只是给环保部门提供一个监管企业的参考依据。
进一步可以想到的是，系统可以结合监管平台功能，存储并分析不同企业雨水检测井的排放特点，如比对发现与常规异常，则可提醒管理人员到现场核查。
另外，在控制箱上张贴有明确的系统保护告示，防止人为破坏系统的正常运行。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
