一种雨污管网治理智能装置及方法

技术领域

本发明涉及污水处理装置技术领域，特别涉及一种雨污管网治理智能装置及方法。

背景技术

雨污监测以及治理工作属于重点研究的工作，由于污水在进入管网的管道内部后，会携带许多的杂质、泥沙，当杂质、泥沙进入到管道内部后，会因其重力或水流力度不足的问题导致积留在管道内部，长期的积累就会导致管道内出现堵塞的现象；

传统的管网在处理该问题的时候，通常以人工打捞的方式进行操作，存在着费时费力，而且也会出现治理不及时的问题，堵塞严重时，会导致出现排水不畅，管网返水的问题，存在着安全隐患；另现有技术中存在对于雨污管网的监控装置，如中国专利公开号为：CN110422966A，公开的一种雨污合流管道污水收集处理装置，包括：污水分流井，污水分流井包括分流区和第一集水区，分流区的底部与第一集水区相连通，第一集水区的底部低于分流区的底部；污水处理池，污水处理池与污水分流井通过第一管道连通；但是无法实现雨污管道的清理，也无法做到管网的监测，因此，当管线真正出现问题时无法及时有效的进行解决问题，堵塞不通的问题依然存在。

为此本案提出一种雨污管网治理智能装置及方法，以在管网的各个节点位置设置监测和移动治理机构的方式，及时的对雨污管网进行监测和治理。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种雨污管网治理智能装置及方法，可以有效解决背景技术中的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种雨污管网治理智能装置，包括远程监视中心、数据传输节点和现场监视治理单元，所述现场监视治理单元通过数据传输节点连接所述远程监视中心，所述现场监视治理单元包括雨污管线和排污管线，所述雨污管线包括若干条，若干条雨污管线合流至排污管线处，所述雨污管线处设有移动治理机构以及与移动治理机构连接的现场控制器、排水检测传感器和数据传输模块，所述现场控制器用于实时监测移动治理机构的状态，所述雨污管线与排污管线连接的位置处还设有超声波流量计，所述超声波流量计连接现场控制器，所述现场控制器通过数据传输节点与远程监视中心实现数据通讯。

作为本发明进一步的技术方案，移动治理机构包括工作箱体、污水管和高压冲洗喷枪，所述高压冲洗喷枪实现雨污管线的自动清理，所述高压冲洗喷枪包括枪体，枪体的端部连接有冲洗头，所述冲洗头的侧面设有若干个喷头，所述冲洗头的正面设有摄像机构，所述摄像机构实现管道内部画面的拍摄，所述数据传输节点为无线网络协调器，摄像机构连接所述现场控制器，现场控制器通过自组无线网络连接无线网络协调器，无线网络协调器用于将移动治理机构状态数据上传至远程监视中心。

作为本发明进一步的技术方案，工作箱体的内部靠近上方位置转动安装有压带，所述工作箱体的内部靠近中间位置转动安装有载带，所述工作箱体的顶部靠近中间位置固定安装有支撑架，所述支撑架的上部固定安装有抽污泵，所述抽污泵与污水管之间连接有抽污管，且抽污泵的排出口贯穿支撑架垂直对齐压带的上部，所述工作箱体的一端开设有排出槽，排出槽的内侧固定安装有铲板，所述铲板呈水平方向倾斜设置；

所述工作箱体的一端位于排出槽的下方位置设有压块结构，所述工作箱体的内部一侧位置固定安装有回流冲洗泵，且回流冲洗泵的输出端连接有回流管道，高压冲洗喷枪的外部连接有冲洗管道，所述回流管道与冲洗管道之间呈T字形连接，抽污管与回流管道的外部分别安装有抽污阀和回流冲洗阀，所述工作箱体的内部位于压带和载带之间安装有若干根压辊，且压带和载带经过每一根压辊。

作为本发明进一步的技术方案，所述支撑架的内侧设有初滤结构，所述初滤结构包括固定板，所述固定板的后部固定安装有若干根磁吸棒，每根磁吸棒的外表面均套设有套筒，所述套筒为金属材质，所述支撑架的前部转动安装有两个转板，所述固定板嵌入在支撑架的前表面，两个所述转板均卡在固定板的前部，所述支撑架的内侧固定安装有承载板，所述套筒的另一端位于承载板的上部。

作为本发明进一步的技术方案，所述工作箱体的内部靠近另一侧位置固定安装有清洗泵，所述工作箱体的内部位于压带和载带的上方位置分别固定安装有第一冲洗组件和第二冲洗组件。

作为本发明进一步的技术方案，所述第一冲洗组件和第二冲洗组件均由一根主管和若干个喷头组成，若干个喷头一字排列在主管的外部，且喷头水平方向0-30°设置，所述清洗泵的输出端与两根主管连通。

作为本发明进一步的技术方案，所述压块结构包括压箱和两个支撑座，所述压箱和支撑座垂直排列安装在工作箱体的一端，所述压箱的内部转动安装有若干根转轴，若干根转轴的外部套设有滤带，两个所述支撑座的一端均固定安装有液压缸，所述液压缸的输出轴固定连接有压板，所述压板与压箱的顶面适应性匹配。

作为本发明进一步的技术方案，所述压板的上部贯穿设置有四个挡板，且挡板的顶端位于压板的上部固定安装有限位条，所述压板的上部贯穿限位条固定安装有三根导向柱，三根所述导向柱的顶端连接有顶板，且导向柱的外部位于顶板和限位条之间套设有弹簧，所述压箱的内部侧壁固定安装有档条。

作为本发明进一步的技术方案，所述压箱的一侧表面开设有溢流槽，所述工作箱体的一侧表面位于排出槽的下方位置开设有连通槽，连通槽与溢流槽互通。

本发明所述的一种雨污管网治理智能方法，包括以下步骤：

S1：将若干条雨污管线进行连接，若干条雨污管线汇流至排污管线中，在雨污管线中设置超声波流量计，雨污管线与排污管线的交接处设置排水检测传感器，通过现场控制器实现检测状态；

S2：当现场控制器检测到数据异常时，启动移动治理机构开始工作，回流冲洗泵进行工作，回流冲洗泵的输出端与抽污管之间设置回流管道，抽污管与回流管道的外部分别安装有抽污阀和回流冲洗阀，抽污阀打开，抽出的污水污泥混合物能够在压带、载带之间受到压辊的挤压后被干湿分离，水落入到工作箱体内，污泥则被压干后被载带携带排出，快速的进行干湿分离工作；

S3：当水落入到工作箱体内部后，通过启动回流冲洗泵工作，打开回流冲洗阀后关闭抽污阀，此时回流冲洗泵即可将水输送到冲洗管道内，将高压冲洗喷枪深入道污水管中进行冲洗，实现高压清洗水枪自动清洗管道，使得管网内部更加洁净，同时摄像机构将污水管道内的画面进行拍摄传输至现场控制器端；

S4：设置压块结构，污泥在排出时会收到铲板的引导落入到压箱内，在压箱内收到转轴和滤带的支撑，启动液压缸工作的时候，液压缸的输出轴推动压板下压，将污泥进行压实；

S5：现场控制器实时监测每条雨污管线的状态数据，当状态恢复正常后关闭移动治理机构使其不再继续工作，如此循环往复。

本发明的有益效果如下：

通过设置整个雨污管网治理智能装置，能够实施对各个雨污管线进行监测和治理，同时监测的数据能够实施传输至远程监视中心，能够实现及时、有效的对雨污管网的各个节点进行污水、污泥的清理工作，避免污泥堵塞管网，从而保证管网的流通性，同时也解决了传统管网需要人工清理的繁琐性，清理更加便捷、快速；同时可以实现高压水枪自动清洗管道，回收管道中含泥浆的污水，通过污水过滤，分离压缩出泥饼和清水，清水实现循环利用，解决了现在雨污水治理车的污水抽满以后就要外运的出去的问题，没有污水过滤出泥饼和清水循环利用的作用。

通过设置压带、载带配合压辊，抽出的污水污泥混合物能够在压带、载带之间受到压辊的挤压后被干湿分离，水落入到工作箱体内，污泥则被压干后被载带携带排出，能够快速的对污泥、污水进行处理，快速的进行干湿分离工作；

通过设置回流冲洗泵配合回流管道、抽污阀和回流冲洗阀，当水落入到工作箱体内部后，能够通过启动回流冲洗泵工作，打开回流冲洗阀后关闭抽污阀，此时回流冲洗泵即可将水输送到污水管内，即可对管网进行冲洗，使得管网内部更加洁净，一方面解决了对污水管反冲洗的问题，另一方面也解决了抽出水的排放问题；

通过设置清洗泵配合第一冲洗组件和第二冲洗组件，清洗泵工作的时候，能够将工作箱体内的水抽入到第一冲洗组件和第二冲洗组件的主管内，随后通过喷头喷出，即可对压带和载带进行持续的清洗，使得压带和载带持续保持洁净，提高过滤效果，而且冲洗的水会再次受到过滤后落入到工作箱体内，不会产生浪费水资源的问题；

通过设置压块结构，污泥在排出时会收到铲板的引导落入到压箱内，在压箱内收到转轴和滤带的支撑，启动液压缸工作的时候，液压缸的输出轴推动压板下压，即可将污泥进行压实，一方面能够配合滤带对污泥和水进行再次的干湿分离，分离效果更好，另一方面能够压实污泥，使得污泥的后期处理、搬运、运输更加方便、快捷；

通过设置四个挡板配合导杆和弹簧，其中三个挡板位置中间位置，其中另一个挡板长度大于其他三个，位于边缘位置，长的挡板在压板下压时，能够封堵压箱的排出口，其他三个挡板则能够将压实的泥块切断，三个挡板能够将泥块均匀切出四段，使得泥块回收更加方便、快捷，而且由于弹簧的设计，压板的下压工作不会受到挡板的阻挡，并且压板复位后能够带动挡板复位，不影响泥块从出料槽排出。

附图说明

图1为本发明一种雨污管网治理智能装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种雨污管网治理智能装置的电路连接图；

图3为本发明一种雨污管网治理智能装置中超声波流量计的位置设置图；

图4为本发明一种雨污管网治理智能装置的整体结构示意图；

图5为本发明一种雨污管网治理智能装置中工作箱体的剖面图；

图6为本发明一种雨污管网治理智能装置的图5主视图；

图7为本发明一种雨污管网治理智能装置的图5侧视图；

图8为本发明一种雨污管网治理智能装置的支撑架放大图；

图9为本发明一种雨污管网治理智能装置的图5中固定板抽出演示图；

图10为本发明一种雨污管网治理智能装置的高压喷枪的结构图；

图11为本发明一种雨污管网治理智能装置的压块结构放大图；

图12为本发明一种雨污管网治理智能装置的图11侧视图；

图13为本发明一种雨污管网治理智能装置的图12中A处放大图。

图中：1、移动治理机构；2、雨污管线；3、排污管线；4、超声波流量计；5、支撑架；6、抽污泵；7、抽污管；8、初滤结构；9、固定板；10、转板；11、铲板；12、第一冲洗组件；13、第二冲洗组件；14、压块结构；15、清洗泵；16、回流冲洗泵；17、压辊；18、回流管道；19、抽污阀；20、回流冲洗阀；21、压箱；22、转轴；23、滤带；24、支撑座；25、液压缸；26、压板；27、溢流槽；28、承载板；29、磁吸棒；30、套筒；31、导杆；32、挡板；33、限位条；34、导向柱；35、顶板；36、弹簧；37、档条；38、工作箱体；39、污水管；40、压带； 41、载带；42、枪体；43、喷头； 44、摄像机构；45、冲洗管道。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

如图1-图3所示，一种雨污管网治理智能装置，包括远程监视中心、数据传输节点和现场监视治理单元，现场监视治理单元通过数据传输节点连接所述远程监视中心，现场监视治理单元包括雨污管线2和排污管线3，所述雨污管线2包括若干条，若干条雨污管线2合流至排污管线3处，所述雨污管线2处设有移动治理机构1以及与移动治理机构1连接的现场控制器、排水检测传感器和数据传输模块，现场控制器用于实时监测移动治理机构1的状态，雨污管线2与排污管线3连接的位置处还设有超声波流量计4，超声波流量计4连接现场控制器，所述现场控制器通过数据传输节点与远程监视中心实现数据通讯。

移动治理机构1包括工作箱体38、污水管39和高压冲洗喷枪，高压冲洗喷枪实现雨污管线2的自动清理，如图10所示，高压冲洗喷枪包括枪体42，枪体42的端部连接有冲洗头，冲洗头的侧面设有若干个喷头43，喷头43在管网内出现淤泥淤堵时可以深入管网中进行喷洒，避免污泥堵塞管网，从而保证管网的流通性，冲洗头的正面设有摄像机构44，摄像机构44实现管道内部画面的拍摄，数据传输节点为无线网络协调器，摄像机构44连接现场控制器，现场控制器通过自组无线网络连接无线网络协调器，无线网络协调器用于将移动治理机构1状态数据上传至远程监视中心。

如图4-图13所示，移动治理机构1包括工作箱体38和污水管39，工作箱体38的内部靠近上方位置转动安装有压带40，工作箱体38的内部靠近中间位置转动安装有载带41，工作箱体38的顶部靠近中间位置固定安装有支撑架5，支撑架5的上部固定安装有抽污泵6，抽污泵6与污水管39之间连接有抽污管7，且抽污泵6的排出口贯穿支撑架5垂直对齐压带40的上部，工作箱体38的一端开设有排出槽，排出槽的内侧固定安装有铲板11，铲板11呈水平方向45°倾斜设置；

所述工作箱体38的一端位于排出槽的下方位置设有压块结构14，工作箱体38的内部一侧位置固定安装有回流冲洗泵16，且回流冲洗泵16的输出端连接有回流管道18，高压冲洗喷枪的外部连接有冲洗管道45，所述回流管道18与冲洗管道45之间呈T字形连接，抽污管7与回流管道18的外部分别安装有抽污阀19和回流冲洗阀20，所述工作箱体38的内部位于压带40和载带41之间安装有若干根压辊17，且压带40和载带41经过每一根压辊17。

压带40和载带41均由两根转棍和带体构成，带体套设在两个转棍之间，通过转棍转动带动带体转动，带体则为金属或纤维材质的过滤网，能够将污泥和污水分离。

本实施例中，支撑架5的内侧设有初滤结构8，初滤结构8包括固定板9，固定板9的后部固定安装有若干根磁吸棒29，每根磁吸棒29的外表面均套设有套筒30，套筒30为金属材质，支撑架5的前部转动安装有两个转板10，固定板9嵌入在支撑架5的前表面，两个转板10均卡在固定板9的前部，支撑架5的内侧固定安装有承载板28，套筒30的另一端位于承载板28的上部。

初滤结构8能够对污水进行初步过滤，主要能够清理出污水中携带的金属颗粒，一方面能够避免金属颗粒对压带40和载带41造成破坏，另一方面也能够收集金属颗粒。

本实施例中，工作箱体38的内部靠近另一侧位置固定安装有清洗泵15，工作箱体38的内部位于压带40和载带41的上方位置分别固定安装有第一冲洗组件12和第二冲洗组件13。

清洗泵15配合第一冲洗组件12和第二冲洗组件13能够起到对载带41和压带40清洗的作用，使得压带40和载带41保持洁净，避免因堵塞影响过滤效果。

本实施例中，第一冲洗组件12和第二冲洗组件13均由一根主管和若干个喷头组成，若干个喷头一字排列在主管的外部，且喷头水平方向0-30°设置，清洗泵15的输出端与两根主管连通。

清洗泵15将水输送到两根主管内，随后通过每个喷头喷出，喷头即可对压带40和载带41清理干净。

本实施例中，压块结构14包括压箱21和两个支撑座24，压箱21和支撑座24垂直排列安装在工作箱体38的一端，压箱21的内部转动安装有若干根转轴22，若干根转轴22的外部套设有滤带23，两个支撑座24的一端均固定安装有液压缸25，液压缸25的输出轴固定连接有压板26，压板26与压箱21的顶面适应性匹配。

压块结构14能够对滤出的污泥压实成块，方便回收污泥，而且也能够将污泥进行再次过滤，使得污泥与水的分离效果更好。

本实施例中，压板26的上部贯穿设置有四个挡板32，且挡板32的顶端位于压板26的上部固定安装有限位条33，压板26的上部贯穿限位条33固定安装有三根导向柱34，三根导向柱34的顶端连接有顶板35，且导向柱34的外部位于顶板35和限位条33之间套设有弹簧36，压箱21的内部侧壁固定安装有档条37。压箱21的后表面开设有出料槽，且出料槽、档条37和滤带23的顶面处于同一水平面。

挡板32能够在压板26下压时提前封堵出料槽，有效避免污泥因压力从出料槽溢出。

本实施例中，四个挡板32中靠近边缘位置的其中一个挡板32长度大于其他三个挡板32长度，其他三个挡板32为切板，三个切板等距设置。

三个切板能够将压实后的污泥切成块状，方便对污泥进行运输、存放或搬运。

本实施例中，压箱21的一侧表面开设有溢流槽27，工作箱体38的一侧表面位于排出槽的下方位置开设有连通槽，连通槽与溢流槽27互通。

溢流槽27能够将压实污泥时产生的水再次排入到工作箱体38内。

本实施例中，压板26的顶部靠后位置固定安装有两根导杆31，两根导杆31均贯穿支撑座24。

两根导杆31能够起到导向的作用，有效的增加压板26的稳定性。

需要说明的是，本发明为一种雨污管网治理智能装置，在使用时，在管网的节点上设置若干个本发明的一种雨污管网治理智能装置，使用时，启动至少两个装置工作，位于上游的装置将抽污阀19关闭，回流冲洗阀20打开，启动回流冲洗泵16工作，回流冲洗泵16通过回流管道18向污水管39内冲水，此时，两个装置之间的泥沙即可被上游装置工作冲到下游装置的污水管39内；

启动下游装置工作，打开抽污阀19关闭回流冲洗阀20，启动抽污泵6工作，抽污泵6将污水管39内的污水和污泥抽出，抽出的污水和污泥落入到压带40的上部，并且在过程中，会经过若干根套筒30之间的缝隙，金属颗粒会被磁吸棒29吸附在套筒30的外部；

污水和污泥落入到压带40上部后，部分污水透过压带40落入到载带41上，随之透过载带41落入到工作箱体38的内部，同时由于压带40和载带41的工作，污泥被输送到压带40和载带41之间的位置，随着持续的工作，污泥在压带40和载带41之间位于压辊17的位置被挤压，使得水透过载带41落入到工作箱体38的内部，污泥则被继续输送；

当污泥被输送到载带41的一端时，收到铲板11的导向，从排料槽排出，最终落入到压箱21的内部；

压带40和载带41继续工作的情况下，清洗泵15工作，将工作箱体38内的水抽到第一冲洗组件12和第二冲洗组件13的主管内，随后通过各个喷头喷出，可分别对压带40和载带41进行清洗；

当污泥在压箱21内堆积一定容量后，暂停压带40和载带41的工作，启动液压缸25工作，液压缸25的输出轴推动压板26垂直向下移动，此时，四个挡板32同时向下移动，其中最长的挡板32封堵住压箱21的出料槽，使得压箱21配合压板26行程密闭的空间，随着压板26的持续向下，使得污泥被二次挤压，挤压过程中产生的水透过滤带23落入到压箱21的底部，污泥则停留早滤带23的上部，并且，由于压板26会带动四个挡板32移动，而每个挡板32顶部限位条33所贯穿的导杆31均设有弹簧36，所以挡板32在受力下移的时候，切断污泥，使得污泥呈小块状；

压实污泥后，启动液压缸25再次工作，液压缸25带动压板26复位，压板26复位的同时带动每个挡板32复位，此时通过外部动力装置带动其中一个转轴22转动，滤带23上的污泥块即可从出料口被排出；

当水落入到工作箱体38内部后，通过启动回流冲洗泵工作，打开回流冲洗阀后关闭抽污阀，此时回流冲洗泵即可将水输送到冲洗管道内，将高压冲洗喷枪深入到污水管39中进行冲洗，实现高压清洗水枪自动清洗管道，使得管网内部更加洁净，同时摄像机构将污水管39内的画面进行拍摄传输至现场控制器端。

工作结束后，转动转板10，使得其脱离固定板9，随后将固定板9连同磁吸棒29抽出，抽出后将套筒30抽出，此时套筒30外部磁吸的金属颗粒则失去吸力，即可进行回收，回收结束后重新安装即可。

实施例2：

本发明所述的一种雨污管网治理智能方法，包括以下步骤：

S1：将若干条雨污管线2进行连接，若干条雨污管线2汇流至排污管线3中，在雨污管线2中设置超声波流量计，雨污管线2与排污管线3的交接处设置排水检测传感器，通过现场控制器实现检测状态；

S2：当现场控制器检测到数据异常时，启动移动治理机构开始工作，回流冲洗泵16进行工作，回流冲洗泵16的输出端与抽污管7之间设置回流管道18，抽污管7与回流管道18的外部分别安装有抽污阀19和回流冲洗阀20，抽污阀19打开，抽出的污水污泥混合物能够在压带40、载带41之间受到压辊的挤压后被干湿分离，水落入到工作箱体38内，污泥则被压干后被载带携带排出，快速的进行干湿分离工作；

S3：当水落入到工作箱体38内部后，通过启动回流冲洗泵16工作，打开回流冲洗阀20后关闭抽污阀19，此时回流冲洗泵16即可将水输送到冲洗管道45内，将高压冲洗喷枪深入道污水管39中进行冲洗，实现高压清洗水枪自动清洗管道，使得管网内部更加洁净，同时摄像机构将污水管39内的画面进行拍摄传输至现场控制器端；

S4：设置压块结构，污泥在排出时会收到铲板的引导落入到压箱内，在压箱内收到转轴和滤带的支撑，启动液压缸工作的时候，液压缸的输出轴推动压板下压，将污泥进行压实；

S5：现场控制器实时监测每条雨污管线的状态数据，当状态恢复正常后关闭移动治理机构使其不再继续工作，如此循环往复。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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只是说明本发明的原理，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。