模块化负压收集器技术领域
本实用新型涉及一种模块化负压收集器。
背景技术
现有的室外收集器解决了诸多排水存在难点的区域的排水问题，但随着排放要求
的提高，污水排放系统实施范围不断扩大，诸如老城改造、古建或文化街区、农村和小城镇
地区、旅游风景区、既有雨污分流管网改造等地区对设备的占地、安装、维护等方面有了更
高的普适性要求，而现有的收集器不能够满足以上地区的需求。现有的收集器一般比较老
旧，缺乏监控系统，而由于环境因素，水中大块和微小的杂质都比较多，容易沉积和堵塞管
道，特别是当采用负压收集和控制时，管径较小的控制管道易于出现堵塞问题，导致控制失
效，出现问题也不宜发现和察觉，不能及时维修，继而造成更大的损失。
发明内容
为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种模块化负压收
集器，这种收集器结构紧凑，占地小，安装方便，安全性好，效率高，且便于及时发现控制失
效等问题。
本实用新型的技术方案是：
一种模块化负压收集器，包括设备箱和收集管，所述收集管的上方延伸至所述设
备箱的内部，所述收集管与所述设备箱的底面交接处密封相连，所述收集管上开设有进污
口，所述收集管内还设有吸污管，所述吸污管的入口位于所述收集管内，所述吸污管的出口
与设置在所述设备箱内的负压阀相连接，所述负压阀的出口连接排污管道，所述排污管道
的排污出口接入负压管路，所述设备箱内还安装有控制器和监控器，所述控制器的真空控
制气输出管口连接所述负压阀，所述控制器设有控制信号输出端，所述控制器的控制信号
输出端接入所述监控器的控制信号采集端，所述监控器与上位机或远程监控系统通信连
接。
优选的，所述收集管呈U形，所述进污口的数量为两个，分别设在U形收集管两侧的
竖直管道上。
优选的，所述收集管的长度可调节，所述收集管上设有管道拼接接口。
优选的，所述排污管道上设有截止阀，所述截止阀位于所述设备箱内。
优选的，所述排污管道上靠近所述排污出口处设有活接。
优选的，所述设备箱的底面上还设有穿线口，所述穿线口的数量为两个，分别位于
所述设备箱底面的左右两侧。
优选的，所述收集管内还设有液位检测管，所述液位检测管由感应阀和液位检测
管组成，所述液位检测管位于所述收集管内，所述感应阀设置在所述液位检测管的上方并
位于所述设备箱内，所述液位检测管的信号输出接线接入所述控制器的信号输入端。
优选的，所述收集管内还设有水质监测仪和/或液位检测仪，所述水质检测仪和/
或液位检测仪的信号输出接线接入所述控制器的信号输入端。
优选的，所述通信装置采用能够与上位机通信的通信线（CAN总线或其他通信线）
接口电路，以实现所述监控器与上位机的相应通信相连。
优选的，所述控制器和监控器均设有配套的箱体，所述箱体固定在所述设备箱的
内壁上。
优选的，所述设备箱的底部和所述收集管之间设有设备箱排水管，所述设备箱排
水管的上端连接位于设备箱底的设备箱排水口，下端接入位于所述设备箱下方的收集管，
所述设备箱排水管上设有单向阀门装置，所述单向阀门装置由位于设备箱侧单向和收集管
侧单向阀组成，所述设备箱侧单向阀位于所述收集管侧单向阀的上方且两者之间有一定的
垂直间距。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型由设备箱和收集装置组配而成，各主要部件均采用模块化设计，集
成更紧凑，占地小，安装、维护方便。
2、集中化管理，通过远程控制中心实时掌握收集器的运行状态。
3、液位检测接口和检查口同侧设置，节省空间。
4、两个进污口分设两侧，便于不同方向的重力流污水管接驳，还可两侧同时进污。
5、收集装置和设备箱连接处可通过管件调整长度，便于收集管有不同埋深需求时
调节进污口位置。
6、排污出口的上部连接活接，可根据负压管道接口需求转向安装。
7、设备与负压管道之间的截止阀集成在设备箱内，方便设备检修时关闭。
8、所有关键元器件都集成在设备箱内，打开盖板即可检修。
9、实时监视控制器及负压阀的工作状态，通过将控制器信息与各独立传感器的数
据对比，当控制器失灵，特别是检测管堵塞等故障导致的控制失灵，能够及时发现，及时检
修。
10、收集装置内污水及时排空，不留置污物，系统整体密闭性能优良，隔绝管道内
有害气体和病菌。
（11）通过设备箱排水管能够及时将设备箱内的水排入收集管，以避免设备箱积水
影响相关电路和元件，特别是由于所述设备箱侧单向阀位于所述收集管侧单向阀的上方且
两者之间有一定的垂直间距，不仅保证设备箱排水顺畅，而且还保证了在埋设于地下的使
用方式下，即使外部水位高于设备箱，也不会使收集管内的水回流到设备箱中。
附图说明
图1是本实用新型的结构简图；
图2是图1的侧视图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型公开了一种模块化负压收集器，采用模块化设计，方便
组装和更换。所述收集器包括设备箱1和收集管6，所述收集管的上方延伸至所述设备箱的
内部，所述收集管与所述设备箱的底面交接处可以密封相连，所述收集管上开设有进污口
7，进污口位于设备箱的下方，通常离收集管的最低点具有一定的高度，以便在收集管内形
成一定的集水空间，所述收集管内设有吸污管15，所述吸污管的下端开口，构成吸污管的的
入口，吸污管入口通常接近于收集管的底部，以便抽吸收集管内的污水。
所述吸污管的出口与设置在所述设备箱内的负压阀11的进水口相连接，所述负压
阀的出口连接排污管道8，所述排污管道的排污出口露在外面，用于接入负压管路。
所述设备箱内安装有用于控制所述负压阀工作状态的控制器，与负压阀一同构成
电控气动阀门系统，充分利用系统所具有的负压启动，以减少电耗，并有利于提高安全性
能。
所述控制器设有控制器箱（壳体）10，相关电子元件安装在控制器箱内，以适应其
工作环境。所述控制器箱固定安装在所述设备箱的侧内壁上，所述控制器的负压输出口连
接所述负压阀的控制用负压输入口，通过负压控制实现负压阀的启动。
所述设备箱设有监控器，用于监视控制器及负压阀的工作状态，通过通信装置实
现远程数据传输和远程监控，所述监控器设有设有用于同上位机或远程监控系统通信连接
的通信装置，用于传送相关监视数据。所述监控器通过配套设置的控制信号采集装置获取
所述控制器的输入信号和输出信号，由此监视控制器的工作状态，控制信号采集装置的信
号输出线缆接入所述监控器的信号输入端。实时监测收集器的运行情况，所述监控器可以
与上位机相连（例如，通过CAN总线或其他通讯线组网），可以通过上位机对收集器进行远程
的监视和控制，不仅方便了作业，降低了劳动强度，还有利于及时发现和迅速消除故障。所
述监控器设有监控器箱2，相关电子元件安装在监控器箱内，以适应其工作环境，所述监控
器箱也安装在设备箱的侧内壁上。
所述设备箱的顶部通常可以设有箱盖9，可通过打开箱盖实现对内部各零部件的
检查和更换。
所述收集管优选呈U形，所述进污口的数量为两个，分别设在U形收集管两侧的竖
直段上，由于两个进污口分设两侧，便于不同方向的重力流污水管接驳，还可两侧同时进污
以适应相应的要求。
所述收集管一端的顶部可以设有检查口4，用于检查收集管内的情况，通常可以将
检查口设置在安装液位检测管的一侧。
所述收集管的长度可调节，例如，将若干节管段连接形成整体的收集管，特别是将
U形收集管的直管段设置成多节形式，各节管段均设有相互对应的管道连接结构，例如，连
接法兰，由此可以根据需要增加或减少管段的数量，由此增大或缩小收集管的长度(U形中
的直管段长度)，进而改变设备箱与排污口之间的距离，便于收集管有不同埋深需求时调节
进污口位置。
所述排污管道上通常应设有截止阀12，所述截止阀位于所述设备箱内，通常所述
截止阀处于常开的状态，当需要进行检修时可以将所述截止阀关闭。
所述排污管道上靠近所述排污出口处设有活接结构14，以使构成排污出口的接口
管道可以根据负压管道接口需求转向安装。
所述设备箱的底面上还设有穿线口，所述穿线口的数量可以根据需要进行设计，
例如，所述穿线口的数量可以为两个，分别位于所述设备箱底面的左右两侧，所述穿线口主
要为了方便设备箱内的电源线缆和通讯线缆的穿接。
与所述监控器配套的液位信号采集装置可以采用液位检测管5及与液位检测管配
套的用于检测液位检测管内液位的液位检测元件，所述液位检测元件可以采用任意适宜的
现有技术，例如，所述液位检测元件可以采用由所述液位检测管内压力控制的液位检测开
关，所述液位检测开关可以集成在控制器的内部，并接入控制器的相应信号输入端，可以通
过安装在液位检测管顶部的细输气管将液位检测管内的压力接入所述液位检测开关的检
测压力入口，由于细输气管内只有气体，不流入污水，因此管径可以比液位检测管细很多，
当液位达到一定的高度后，液位检测开关在相应压力作用下转换开关状态（例如由常态下
的断开转换为闭合），形成感应信号。所述液位检测管延伸到所述收集管内，其下端开口或
者在侧壁上设有开口，由此与收集管的集水腔体连通，收集管的污水自由地进入液位检测
管内，使得液位检测管内的液位高度与收集管内的液位高度一致，同时还减小或避免了收
集管进出水波动对液位检测管内的液位高度的影响，有助于液位检测数据的准确性和稳定
性，所述液位检测管的上端设有液位检测接口3，以便于所述液位检测元件的安装和维护所
述液位检测元件的信号输出接线接入所述控制器的信号输入端，还可以同时也接入所述监
控器的相应信号输入端，用于对控制器输入信号的采集。
所述控制器依据所述液位检测开关（或其他形式的液位检测元件）获得的液位感
应信号，当液位达到一定高度后控制所述负压阀开启，所述收集管内的污水在负压作用下
被抽入吸污管，经排污管进入负压管路，当所述液位检测管内的液位下降到相应的设定值
时，源自所述液位检测开关（或其他形式的液位检测元件）的感应信号发生相应的变化，例
如开关状态的转换，所述控制器停止用于启动负压阀的负压，所述负压阀关闭，结束一次排
水。
所述控制器内部还可以另外设有1个独立于所述液位检测开关的用于检测液位的
开关，可称为运行监控用液位检测开关，所述运行监控用液位检测开关亦可以安装在控制
器内并接入所述监控器的相应输入端，以独立或通过对比的方式判断设备是否运转正常。
所述控制器还有一个远程控制端口与监控器的相应输入端相连，可以通过上位
机，远程控制设备负压阀的开闭，远程自动以及手动启动排污。
所述设备箱的底部和所述收集管之间设有设备箱排水管，所述设备箱排水管的上
端连接位于设备箱底的设备箱排水口，下端接入位于所述设备箱下方的收集管，所述设备
箱排水管上设有单向阀门装置，可以采用任意适宜形式的单向阀或单向阀组合，以允许将
设备箱内的水排入收集管，阻止收集管内的水流入设备箱。
例如，所述单向阀门装置可以由位于设备箱侧单向和收集管侧单向阀组成，所述
设备箱侧单向阀优选可以采用摇板式单向阀或其他由上方水位压力开启的单向阀，当设备
箱内有一定水位时，设备箱侧单向阀在水压作用下开启，设备箱内的水排入设备箱排水管，
进而经过收集管侧单向阀流入收集管，所述收集管侧单向阀优选可以采用球型止回阀，允
许设备箱中的汇入所述收集管，当设备箱的水流走后，能够有效且可靠地阻止收集管内水
反流进入设备箱.
所述设备箱侧单向阀优选位于所述收集管侧单向阀的上方且两者之间有一定的
垂直间距，设备箱侧单向阀的开启力要求较小，使得设备箱内较低的水位就能够开启，由此
保证设备箱内的水能够随时排出收集管，而收集管侧的单向阀的开启力相对较大（比设备
箱侧单向阀的开启力大），由此利用所述设备箱侧单向阀和收集管侧单向阀之间的存水高
度保证收集箱侧定单向阀的开启，同时，由于开启力要求较大的球型止回阀（或其他形式的
逆止阀）能够提供更高的逆止力，在埋入地下的使用场合下，即使外部水位高于设备箱，也
能够阻止收集管内高压力的水逆向回流，保证逆止的可靠性。
所述监控器可以设有（配有）独立液位检测装置和/或用于检测收集管内污泥沉积
厚度的污泥厚度检测装置，这些检测装置独立于控制器，其信号输出接线接入所述控制器
的相应信号输入端，向监控器输入相应的检测信号。这些信号或可以与控制器的输入/输出
信号进行比对，或可以获得控制器没有涉及的相应信号，通过不同信号或信号来源的相互
校验和分析，任一出现问题都会被发现，而同时失效的几率非常低，极大地提高了可靠性，
保证系统的正常运行。
例如，当独立液位检测装置的液位信号持续超过设定值时，可提示控制器故障，或
与控制器配套的液位信号采集装置故障，或负压阀故障，可以通过相关信号的对比分析原
因，或及时进行现场查看和检修，避免因长期不排水导致污水泛滥。由于本实用新型的使用
环境下，污水水质较差且可能携带大量胶体/固体杂质，在长期使用或在某些情况下易于出
现液位检测管堵塞问题，而控制器和负压阀也存在发生故障的可能性，通过各液位检测装
置输出的相互比对，大幅度减小了因故障导致污水泛滥的可能性。又如，所述收集管内的集
水区会形成污泥沉淀，定期人工检测是避免沉淀污泥过多的常用手段，但由于污水水质不
稳定，某些原因会导致污泥在短期内的过多沉淀，这些沉淀也将导致堵塞液位检测管、妨碍
收集管集水等故障，甚至污泥厚度检测装置和/或水质监测仪可能及时发现和消除相关问
题。
本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技
术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。