一种堆体自动化排水系统

技术领域

本发明涉及堆体排水技术领域，具体而言，涉及一种堆体自动化排水系统。

背景技术

矿山尾矿、化工废渣及生活垃圾堆存的堆体往往含有大量水分，影响堆体稳定，目前主要采用竖井气驱排渗方式排出堆体内水分，增加坝体强度、使坝体稳定，在实际施工中多数采用空压机直接接入驱动排水，大面积实施时用气量较大、能耗高，对水位高度不同的区域无法精准控制排水，造成能源浪费，竖井较多时整体排水控制难度大，对整体堆场各点水位判定不准确，影响整体降水效率及后期继续堆存问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堆体自动化排水系统，其能够实现对大面积堆体的排水控制，达到精细化精准排水的目的。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种堆体自动化排水系统，包括控制单元和排水组件，堆体上设置有多个废水收集区域和多个观察井，多个观察井一一对应设置与多个废水收集区域内，废水收集区域内开设有多个废水井，排水组件包括多个排水管路和多个进气管路，多个排水管路一一对应伸入到废水井内，任意排水管路上设置有第一流量传感器，用于测量排水管路内的流量，第一流量传感器均与控制单元连接，任意观察井内设置有液位传感器，用于检测观察井内的液位高度，液位传感器均与控制单元连接；

多个进气管路一一对应伸入到废水井内，位于废水井内的进气管路一端伸入到排水管路的进口内，进气管路的另一端连接有空压组件，空压组件与控制单元连接。

在本发明的一些实施例中，上述排水管路上设置有气水分离路，气水分离路用于分离气体和液体，气水分离路的一端与排水管路连通，另一端与伸入到废水井内。

在本发明的一些实施例中，上述排水管路上串联有气水分离器，气水分离器包括壳体、固定柱和多个筛气片，壳体串联在排水管路行，固定柱设于壳体内，多个筛气片均布在固定柱上，上述筛气片上均匀开设有多个通孔。

在本发明的一些实施例中，上述任意废水收集区域内的排水管路连接有同一集水管路。

在本发明的一些实施例中，上述集水管路连接有同一总管路，总管路连通有废水收集池。

在本发明的一些实施例中，上述总管路上设置有第二流量传感器。

在本发明的一些实施例中，上述废水井内的内设置有透水筒体，透水筒体沿废水井的内壁贴合设置，透水筒体的侧壁上均匀开设有多个透水孔。

在本发明的一些实施例中，上述透水筒体与废水井的内壁之间设置有过滤层。

在本发明的一些实施例中，上述过滤层包括透水织物层。

在本发明的一些实施例中，上述废水井的开口处设置有封口层，封口层将废水井的开口封闭。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明提供一种堆体自动化排水系统，包括控制单元和排水组件。上述排水组件用于实现对堆体的排水，上述控制单元能够对排水进行精细化的控制。上述堆体上设置有多个废水收集区域和多个观察井，多个上述观察井一一对应设置与多个上述废水收集区域内。上述废水收集区域内开设有多个废水井，上述排水组件包括多个排水管路和多个进气管路，多个上述排水管路一一对应伸入到上述废水井内。任意上述排水管路上设置有第一流量传感器，用于测量排水管路内的流量。上述第一流量传感器均与上述控制单元连接，任意上述观察井内设置有液位传感器，用于检测上述观察井内的液位高度，上述液位传感器均与上述控制单元连接。将堆体划分的为多个废水收集区域，每个废水区域设置一个观察井，可用于对该废水区域内的废水水位进行有效的观测。每个废水收集区域内的堆体上开设多个废水井，这些废水井可用于收集所在区域内的废水，使废水流入到其内。上述排水管路伸入到与其对应的废水井内，可排出该废水井内的废水，达到使堆体含水量降低的目的。上述第一流量传感器可测量与其对应的排水管路的流量，并将测量的流量信息传输到控制单元，上述控制单元可根据预设的程序分析计算，得出对应排水管路的实时流量和排水管路排出的废水量。上述观察井内的液位传感器能够检测观察井内的液位，并将液位信息传递到控制单元，控制单元可根据对液位信息进行逻辑分析处理得到该液位信息对应的观察井所在废水收集区域的液位值信息。最后，该控制单元根据上述流量信息和液位值信息判断该废水收集区域是否需要进行抽水作用，若需要，则可控制一下进气管路通入压缩气体来实现使废水沿排水管路排出；若不需要，则控制进气管路不再通入压缩气体。多个上述进气管路一一对应伸入到上述废水井内，位于废水井内的上述进气管路一端伸入到上述排水管路的进口内，上述进气管路的另一端连接有空压组件，上述空压组件与上述控制单元连接。上述进气管路的出气端伸入到排水管路的进口端，可利用气压排水原理，使废水井内的废水和气体沿排水管路排出。由此，可大面积的监控各个废水收集区域内的液位值等信息，通过控制单元来实现各个区域内抽水和不抽水的精细化控制，避免在局部需要抽水时，进行统一抽水造成能源浪费。

因此，该堆体自动化排水系统能够实现对大面积堆体的排水控制，达到精细化精准排水的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中排水组件的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明实施例中筛片的结构示意图；

图5为本发明实施例的观察井的结构示意图。

图标：1-堆体，2-废水收集区域，3-观察井，4-废水井，5-排水管路，6-进气管路，7-第一流量传感器，8-液位传感器，9-空压组件，10-气水分离路，11-壳体，12-固定柱，13-筛片，14-通孔，15-集水管路，16-总管路，17-第二流量传感器，18-透水筒体，19-透水孔，20-过滤层，21-封口层，22-控制单元，23-废水收集池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1、图2和图5，图1所示为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中排水组件的结构示意图；图5为本发明实施例的观察井的结构示意图。本实施例提供一种堆体自动化排水系统，包括控制单元22和排水组件。上述排水组件用于实现对堆体1的排水，上述控制单元22能够对排水进行精细化的控制。上述堆体1上设置有多个废水收集区域2和多个观察井3，多个上述观察井3一一对应设置与多个上述废水收集区域2内。上述废水收集区域2内开设有多个废水井4，上述排水组件包括多个排水管路5和多个进气管路6，多个上述排水管路5一一对应伸入到上述废水井4内。任意上述排水管路5上设置有第一流量传感器7，用于测量排水管路5内的流量。上述第一流量传感器7均与上述控制单元22连接，任意上述观察井3内设置有液位传感器8，用于检测上述观察井3内的液位高度，上述液位传感器8均与上述控制单元22连接。

在本实施例中，将堆体1划分的为多个废水收集区域2，每个废水区域设置一个观察井3，可用于对该废水区域内的废水水位进行有效的观测。每个废水收集区域2内的堆体1上开设多个废水井4，这些废水井4可用于收集所在区域内的废水，使废水流入到其内。上述排水管路5伸入到与其对应的废水井4内，可排出该废水井4内的废水，达到使堆体1含水量降低的目的。

在本实施例中，上述第一流量传感器7可测量与其对应的排水管路5的流量，并将测量的流量信息传输到控制单元22，上述控制单元22可根据预设的程序分析计算，得出对应排水管路5的实时流量和排水管路5排出的废水量。上述观察井3内的液位传感器8能够检测观察井3内的液位，并将液位信息传递到控制单元22，控制单元22可根据对液位信息进行逻辑分析处理得到该液位信息对应的观察井3所在废水收集区域2的液位值信息。最后，该控制单元22根据上述流量信息和液位值信息判断该废水收集区域2是否需要进行抽水作用，若需要，则可控制一下进气管路6通入压缩气体来实现使废水沿排水管路5排出；若不需要，则控制进气管路6不再通入压缩气体。

在本实施例中，多个上述进气管路6一一对应伸入到上述废水井4内，位于废水井4内的上述进气管路6一端伸入到上述排水管路5的进口内，上述进气管路6的另一端连接有空压组件9，上述空压组件9与上述控制单元22连接。上述进气管路6的出气端伸入到排水管路5的进口端，可利用气压排水原理，使废水井4内的废水和气体沿排水管路5排出。由此，可大面积的监控各个废水收集区域2内的液位值等信息，通过控制单元22来实现各个区域内抽水和不抽水的精细化控制，避免在局部需要抽水时，进行统一抽水造成能源浪费。

因此，该堆体1自动化排水系统能够实现对大面积堆体1的排水控制，达到精细化精准排水的目的。

请参照图1和图2，在本实施例的一些实施方式中，上述排水管路5上设置有气水分离路10，上述气水分离路10用于分离气体和液体。上述气水分离路10的一端与上述排水管路5连通，另一端与上述伸入到上述废水井4内。

在本实施例中，上述气水分离路10用于实现气体和水的分离。上述进气管路6的出气端伸入到排水管路5的进口端，可利用气压排水原理，使废水井4内的废水和气体沿排水管路5排出。因此，在排水管路5中混有气体，通过上述气水分离路10可将气体分离出来，并通过气水分离路10将气体排入到废水井4内。重新进入到废水井4内的气体可增大废水井4内气液的压差，又可以进一步推动废液沿排水管路5排出。

请参照图1和图2，在本实施例的一些实施方式中，上述排水管路5上串联有气水分离器，上述气水分离器包括壳体11、固定柱12和多个筛气片，上述壳体11串联在上述排水管路5行，上述固定柱12设于上述壳体11内，多个上述筛气片均布在固定柱12上，上述筛气片上均匀开设有多个通孔14。

在本实施例中，上述排水管路5中气水混合物进入到气水分离路10时，可使气体和部分废水进入到壳体11内，气体沿多个筛片13上的通孔14重新进入到废水井4内。而废水冲击在大部分筛片13上后，因冲击力减小而重新回到排水管路5内，沿排水管路5排出。

请参照图1和图2，在本实施例的一些实施方式中，上述任意废水收集区域2内的上述排水管路5连接有同一集水管路15。

在本实施例中，上述集水管路15用于将与其对应的废水收集区域2内的废水收集到该管路中，方便集中回收。

请参照图1和图2，在本实施例的一些实施方式中，上述集水管路15连接有同一总管路16，上述总管路16连通有废水收集池23。

在本实施例中，上述总管路16用于将各个集水管路15中的废水集中，进一步方便集中回收到废水收集池23。

请参照图1和图2，在本实施例的一些实施方式中，上述总管路16上设置有第二流量传感器17。

在本实施例中，上述第二流量传感器17用于监测总管路16内液体的流量和总管路16在规定时间内的液体流出总量，并将上述总管路16的液体流出总量信息和流量信息传输到控制单元22。控制单元22可根据上述第一流量传感器7传输得到的每个排水管路5分析得出的信息与上述总管路16的液体流出总量信息和流量信息进行分析对比，可监测处在排水过程中液体的损失或为排水管路5、集水管路15和总管路16漏水做参考。

需要说明的是，在本实施例中，上述控制单元22包括单片机，是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。上述单片机为现有技术，其与上述第一流量传感器7、空压组件9和液位传感器8等的连接关系也是现有技术，这里不再进一步介绍。

请参照图2和图3，在本实施例的一些实施方式中，上述废水井4内的内设置有透水筒体18，上述透水筒体18沿上述废水井4的内壁贴合设置，上述透水筒体18的侧壁上均匀开设有多个透水孔19。

在本实施例中，由于废水井4实在堆体1上开设，一般这些堆体1比较松散，因此设置上述透水筒体18用于稳固废水井4的内壁，从而避免废水井4发生坍塌。上述水筒体的侧壁上开设的多个透水孔19可用于实现液体的流入，使堆体1内的液体正常流入到废水井4内。

请参照图2和图3，在本实施例的一些实施方式中，上述透水筒体18与上述废水井4的内壁之间设置有过滤层20。

在本实施例中，上述过滤层20起到过滤作用，使堆体1内的废水能够沿过滤层20进入到上述透水孔19内，而过滤掉大部分堆体1内的杂物，避免这些随废水流动的杂物进入到透水孔19，堵塞透水孔19。

请参照图2和图3，在本实施例的一些实施方式中，上述过滤层20包括透水织物层。

在本实施例中，上述过滤层20包括透水织物层，透水织物能让水分子从它的一面渗透到另一面的能力叫做织物的透水性，无论在衣着上还是工业上均有着重要意义，液态水从透水织物层的一面渗透到另一面的性能极好，又可避免杂物堵塞透水织物层，造成废水无法流入到透水孔19内。

请参照图2，在本实施例的一些实施方式中，上述废水井4的开口处设置有封口层21，上述封口层21将上述废水井4的开口封闭。

在本实施例中，上述封口层21为混凝土结构，通过在废水井4口浇筑混凝土即可形成。该封口层21能够起到封闭废水井4的作用，避免废水井4中的臭气等飘出，同时能够记到保护作用，避免外部人员掉入。

在使用时，将堆体1划分的为多个废水收集区域2，每个废水区域设置一个观察井3，可用于对该废水区域内的废水水位进行有效的观测。每个废水收集区域2内的堆体1上开设多个废水井4，这些废水井4可用于收集所在区域内的废水，使废水流入到其内。上述排水管路5伸入到与其对应的废水井4内，可排出该废水井4内的废水，达到使堆体1含水量降低的目的。上述第一流量传感器7可测量与其对应的排水管路5的流量，并将测量的流量信息传输到控制单元22，上述控制单元22可根据预设的程序分析计算，得出对应排水管路5的实时流量和排水管路5排出的废水量。上述观察井3内的液位传感器8能够检测观察井3内的液位，并将液位信息传递到控制单元22，控制单元22可根据对液位信息进行逻辑分析处理得到该液位信息对应的观察井3所在废水收集区域2的液位值信息。最后，该控制单元22根据上述流量信息和液位值信息判断该废水收集区域2是否需要进行抽水作用，若需要，则可控制一下进气管路6通入压缩气体来实现使废水沿排水管路5排出；若不需要，则控制进气管路6不再通入压缩气体。多个上述进气管路6一一对应伸入到上述废水井4内，位于废水井4内的上述进气管路6一端伸入到上述排水管路5的进口内，上述进气管路6的另一端连接有空压组件9，上述空压组件9与上述控制单元22连接。上述进气管路6的出气端伸入到排水管路5的进口端，可利用气压排水原理，使废水井4内的废水和气体沿排水管路5排出。

综上，本发明的实施例提供一种堆体自动化排水系统，包括控制单元22和排水组件。上述排水组件用于实现对堆体1的排水，上述控制单元22能够对排水进行精细化的控制。上述堆体1上设置有多个废水收集区域2和多个观察井3，多个上述观察井3一一对应设置与多个上述废水收集区域2内。上述废水收集区域2内开设有多个废水井4，上述排水组件包括多个排水管路5和多个进气管路6，多个上述排水管路5一一对应伸入到上述废水井4内。任意上述排水管路5上设置有第一流量传感器7，用于测量排水管路5内的流量。上述第一流量传感器7均与上述控制单元22连接，任意上述观察井3内设置有液位传感器8，用于检测上述观察井3内的液位高度，上述液位传感器8均与上述控制单元22连接。将堆体1划分的为多个废水收集区域2，每个废水区域设置一个观察井3，可用于对该废水区域内的废水水位进行有效的观测。每个废水收集区域2内的堆体1上开设多个废水井4，这些废水井4可用于收集所在区域内的废水，使废水流入到其内。上述排水管路5伸入到与其对应的废水井4内，可排出该废水井4内的废水，达到使堆体1含水量降低的目的。上述第一流量传感器7可测量与其对应的排水管路5的流量，并将测量的流量信息传输到控制单元22，上述控制单元22可根据预设的程序分析计算，得出对应排水管路5的实时流量和排水管路5排出的废水量。上述观察井3内的液位传感器8能够检测观察井3内的液位，并将液位信息传递到控制单元22，控制单元22可根据对液位信息进行逻辑分析处理得到该液位信息对应的观察井3所在废水收集区域2的液位值信息。最后，该控制单元22根据上述流量信息和液位值信息判断该废水收集区域2是否需要进行抽水作用，若需要，则可控制一下进气管路6通入压缩气体来实现使废水沿排水管路5排出；若不需要，则控制进气管路6不再通入压缩气体。多个上述进气管路6一一对应伸入到上述废水井4内，位于废水井4内的上述进气管路6一端伸入到上述排水管路5的进口内，上述进气管路6的另一端连接有空压组件9，上述空压组件9与上述控制单元22连接。上述进气管路6的出气端伸入到排水管路5的进口端，可利用气压排水原理，使废水井4内的废水和气体沿排水管路5排出。由此，可大面积的监控各个废水收集区域2内的液位值等信息，通过控制单元22来实现各个区域内抽水和不抽水的精细化控制，避免在局部需要抽水时，进行统一抽水造成能源浪费。因此，该堆体1自动化排水系统能够实现对大面积堆体1的排水控制，达到精细化精准排水的目的。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。