一种城市排水系统技术领域
本发明涉及一种城市排水系统。
背景技术
众所周知，常规泵站控制系统一般根据集水井液位来控制排水泵运行，只有当管路中水汇流到集水井，集水井水位上升时，水泵才会投入运行，当遇到暴雨等水位急剧上升的情况时无法预先投入运行，及时排除积水。并且常规泵站控制系统不具备远程监控记录等功能。现有技术急需一种具有预先排水功能的城市排水系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种具有预先排水功能的城市排水系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种城市排水系统，包括窨井以及与窨井通过管道连通的集水井，所述集水井中设有用于排出积水的排水水泵；所述窨井中设有窨井水位检测仪和窨井无线通信模块，所述窨井水位检测仪用于检测窨井水位并形成窨井水位数据，所述窨井无线通信模块用于接收窨井水位数据并通过无线网发送至处理中心；
所述集水井中设有集水井水位检测仪和集水井无线通信模块，所述集水井水位检测仪用于检测集水井水位并形成集水井水位数据，所述集水井无线通信模块用于接收集水井水位数据并通过无线网发送至处理中心；
所述排水水泵上设置有排水水泵数据采集器和排水水泵无线通信模块，所述排水水泵数据采集器用于采集排水水泵实时运行数据，所述排水水泵无线通信模块用于接收排水水泵实时运行数据并通过无线网发送至处理中心；
所述处理中心用于接收窨井水位数据、集水井水位数据和排水水泵实时运行数据并控制排水水泵运行。
通过使用本申请所述的排水系统，首先，可以通过窨井水位检测仪和窨井无线通信模块将窨井水位数据提前传输于处理中心，在遇到暴雨等水位急剧上升的情况时，处理中心控制排水水泵预先投入运行，及时排除积水；其次，通过对比窨井及集水井的水位差可反映出哪条管路处于堵塞情况，为管网的日常维护提供数据参考；再次，通过水泵数据采集器和排水水泵无线通信模块将排水水泵实时运行数据发送至处理中心，控制中心进行监控和记录，通过对历史水泵电流、水泵运行时间等数据的分析，可以合理安排水泵的日常维护周期。经过上述一系列措施来保证了无人值守泵站的安全可靠运行。
作为优选地，所述处理中心包括控制电脑和处理中心无线通信模块，所述处理中心无线通信模块用于和窨井无线通信模块、集水井无线通信模块以及排水水泵无线通信模块配合实现数据传输，所述排水水泵无线通信模块还用于接收处理中心无线通信模块发出的控制指令。通过这样的设计便于处理中心对排水系统统筹监控，且对排水水泵有效控制；处理中心可以设置在城市的排水管网处理中心，同时也可以在城市的交通指挥中心设置，在窨井液位检测到水位高，道路被淹没的情况下，除了发送到排水管网处理中心处，还会发送报警信息给交通指挥中心，通知交警及时到达现场封路指挥交通，防止汽车过积水处时进水熄火，造成损失；同时还可以将控制电脑与网络连接，从网络获取天气预报信息，结合现在集水井水位提前对低洼地区是否会集水进行提前预警。
作为优选地，所述窨井一侧设有抽气管道，所述抽气管道一端与窨井的侧壁上部连通，另一端伸出地面与抽真空泵连通，所述抽真空泵与处理中心控制连接。这样的设计可以在雨量较大，窨井盖排水不及时的情况下，通过抽真空泵在窨井的内部形成负压，加速雨水流入窨井中，提高排水效率，防止积水。
作为优选地，所述抽真空泵上设有抽真空泵无线通信模块，所述抽真空泵无线通信模块用于接收处理中心无线通信模块发出的控制指令。这样的设计可以使得控制中心根据需要确定对哪一个窨井进行加速排水操作。对多个抽真空泵分别管理，有针对性的进行抽真空操作，降低能源损耗。
作为优选地，所述抽真空泵距地面高度为1~10m。这样的设计避免积水过高而将抽真空泵浸没而失效。
作为优选地，所述靠近集水井的管道上设有分支管道，所述分支管道的一端与管道连通，另一端为出水朝向集水井的出口，所述分支管道上设有加强排水泵。这样的设计便于增加排水的压强，继而加快管道中水流的速度，提高排水效率，防止积水。
作为优选地，所述加强排水泵上设有加强排水泵无线通信模块，所述加强排水泵无线通信模块用于接收处理中心无线通信模块发出的控制指令。这样的设计便于处理中心对加强排水泵的控制。
作为优选地，所述管道的排水口端设有开关阀。这样的设计便于在使用加强排水泵排水时，关闭开关阀，便于在管道内形成较大的排水压力。
作为优选地，所述窨井水位检测仪和集水井水位检测仪为用静压式液位计或超声波式液位计。这样的设计是对方案的一种优化。
本发明的优点和有益效果在于：通过使用本申请所述的排水系统，首先，可以通过窨井水位检测仪和窨井无线通信模块将窨井水位数据提前传输于处理中心，在遇到暴雨等水位急剧上升的情况时，处理中心控制排水水泵预先投入运行，及时排除积水；其次，通过对比窨井及集水井的水位差可反映出哪条管路处于堵塞情况，为管网的日常维护提供数据参考；再次，通过水泵数据采集器和排水水泵无线通信模块将排水水泵实时运行数据发送至处理中心，控制中心进行监控和记录，通过对历史水泵电流、水泵运行时间等数据的分析，可以合理安排水泵的日常维护周期。经过上述一系列措施来保证了无人值守泵站的安全可靠运行。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明连接框图。
图中：1、窨井；2、集水井；3、管道；4、排水水泵；5、抽气管道；6、抽真空泵；7、分支管道；8、加强排水泵；9、开关阀；10、窨井水位检测仪；11、窨井无线通信模块；12、集水井水位检测仪；13、集水井无线通信模块；14、排水水泵数据采集器；15、排水水泵无线通信模块；16、控制电脑；17、处理中心无线通信模块；18、抽真空泵无线通信模块；19、加强排水泵无线通信模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。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。
如图1-图2所示，一种城市排水系统，包括窨井1以及与窨井1通过管道3连通的集水井2，所述集水井2中设有用于排出积水的排水水泵4；所述窨井1中设有窨井水位检测仪10和窨井无线通信模块11，所述窨井水位检测仪10用于检测窨井1水位并形成窨井1水位数据，所述窨井无线通信模块11用于接收窨井1水位数据并通过无线网发送至处理中心；
所述集水井2中设有集水井水位检测仪12和集水井无线通信模块13，所述集水井水位检测仪12用于检测集水井2水位并形成集水井2水位数据，所述集水井无线通信模块13用于接收集水井2水位数据并通过无线网发送至处理中心；
所述排水水泵4上设置有排水水泵数据采集器14和排水水泵无线通信模块15，所述排水水泵数据采集器14用于采集排水水泵4实时运行数据，所述排水水泵无线通信模块15用于接收排水水泵4实时运行数据并通过无线网发送至处理中心；
所述处理中心用于接收窨井1水位数据、集水井2水位数据和排水水泵4实时运行数据并控制排水水泵4运行。
所述处理中心包括控制电脑16和处理中心无线通信模块17，所述处理中心无线通信模块17用于和窨井无线通信模块11、集水井无线通信模块13以及排水水泵无线通信模块15配合实现数据传输，所述排水水泵无线通信模块15还用于接收处理中心无线通信模块17发出的控制指令。
所述窨井1一侧设有抽气管道5，所述抽气管道5一端与窨井1的侧壁上部连通，另一端伸出地面与抽真空泵6连通，所述抽真空泵6与处理中心控制连接。
所述抽真空泵6上设有抽真空泵无线通信模块18，所述抽真空泵无线通信模块18用于接收处理中心无线通信模块17发出的控制指令。所述抽真空泵6距地面高度为1~10m。
所述靠近集水井2的管道3上设有分支管道7，所述分支管道7的一端与管道3连通，另一端为出水朝向集水井2的出口，所述分支管道7上设有加强排水泵8。
所述加强排水泵8上设有加强排水泵无线通信模块19，所述加强排水泵无线通信模块19用于接收处理中心无线通信模块17发出的控制指令。
所述管道3的排水口端设有开关阀9。
所述窨井水位检测仪10和集水井水位检测仪12为用静压式液位计或超声波式液位计。
在使用时，将窨井水位检测仪10和窨井无线通信模块11安装在窨井1内，将集水井水位检测仪12和集水井无线通信模块13安装在集水井2内，所述窨井无线通信模块11和集水井无线通信模块13均为微功耗测控终端，此终端采用锂电池供电，电池能在典型工作条件下长时间稳定运行半年至1年左右（运行时间由数据采集频率决定）；微功耗测控终端采用GPRS通讯方式。
排水水泵数据采集器14和排水水泵无线通信模块15与排水水泵4连接，对排水水泵4运行状态进行数据采集，并发送至控制中心；
例一，在遇到有大雨天气时，控制中心会通过网络获取天气预报信息，并作出预警，加强对窨井1和集水井2的数据监控；处理中心收到的窨井1水位高于正常水位时，处理中心便控制排水水泵4提前进入排水状态，在进入窨井1的雨水通过管道3进入集水井2的这段排水时间，排水水泵4已经将集水井2中的水排出部分，当窨井1中的雨水到达时，集水井2的水位不会暴涨，为排水赢得了时间。其次，通过对比窨井1及集水井2的水位差可反映出哪条管路处于堵塞情况，为管网的日常维护提供数据参考；再次，通过水泵数据采集器和排水水泵无线通信模块15将排水水泵4实时运行数据发送至处理中心，控制中心进行监控和记录，通过对历史水泵电流、水泵运行时间等数据的分析，可以合理安排水泵的日常维护周期。
例二，作为例一的一种优化，当遇到大暴雨或者特大暴雨时，窨井1的井盖入口水流通过重力流入窨井1，在雨量较大的情况下，窨井1的井盖的入水口较小，来不及将水快速吸入而造成积水，此时，控制中心结合天气预报和窨井1水位数据，通过处理中心无线通信模块17发出指令，抽真空泵无线通信模块18接受到指令后，抽真空泵6开启，将窨井1中的气体吸出，窨井1内形成负压，窨井1的井盖的入水口将积水迅速抽入窨井1，并通过管道3排向集水井2。
例三，作为例二的一种优化，当遇到大暴雨或者特大暴雨时，在开启抽真空泵6的同时，通过处理中心将加强排水泵8开启，将开关阀9关闭，开关阀9与处理中心控制连接，分支管道7和管道3内水流加速（高于未使用加强排水泵8的流速）加快水流的速率，这样以来，窨井1的进水速率和管道3的排水速度都大大增加，排水效率得以提高。
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润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。