一种自动换风的污水井监测设备、系统和方法

技术领域

本发明涉及智能化监测领域。更具体地，涉及一种自动换风的污水井监测设备、系统和方法。

背景技术

21世纪以来，我国进入了城市地下管线事故的高发期，多个城市地下管线事故频发，造成了严重的人员伤亡和财产损失。特别是由于污水管线、污水井中有害气体浓度过高而导致的污水井盖爆炸、下井作业人员伤亡事故越发突出，这些事故对于城市化应急管理、人员安全造成了严重威胁，是管线权属单位和城市管理者面临的重要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个实施例提供一种自动换风的污水井监测设备，包括：气体检测模块、主控模块、通信模块、抽气模块和通风模块，其中，

抽气模块，用于将井内空气抽送到气体检测模块；

气体检测模块，用于对井内空气进行实时检测得到气体浓度；

主控模块，用于判断浓度是否符合国家标准，如果不符合标准，则启动通风模块；

通风模块，用于更换污水井中的空气；

通信模块，用于将实时监测到的数据传送至服务器。

在一个具体实施例中，所述通风模块包括：井内抽气管，井内进气管、抽气泵和风机，其中

风机与所述井内进气管连接，用于使井外空气进入到井内进气管中；

井内进气管用于将井外空气运输至井内；

在一个具体实施例中，所述抽气模块包括：井内抽气管和抽气泵，其中

抽气泵与井内抽气管连接，用于使井内空气进入到所述井内抽气管中；

井内抽气管用于将井内空气运输至所述气体检测模块。

在一个具体实施例中，所述气体检测模块包括甲烷传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器，其中

甲烷传感器，用于测量井内空气的甲烷浓度；

氧气传感器，用户测量井内空气的氧气浓度；

一氧化碳传感器，用于测量井内空气的一氧化碳浓度；

硫化氢传感器，用于测量井内空气的硫化氢浓度。

在一个具体实施例中，还包括：

电源模块，用于给所述设备供电。

在一个具体实施例中，所述抽气模块位于污水井顶部，所述通风模块位于污水井的底部。

在一个具体实施例中，所述主控模块采用STM32芯片。

在一个具体实施例中，所述气体检测模块还包括干燥模块，用于将送至检测模块的井内空气进行干燥，再送至各传感器。

本发明的第二个实施例提供一种污水井监测的系统，包括：

根据本发明第一个实施例所述的污水井检测设备；

服务器，用于保存所述检测数据。

本发明的第三个实施例提供一种污水井监测的方法，包括

所述污水井检测设备检测污水井中气体浓度，自动更换井内空气，并将检测数据上传至服务器；

所述服务器保存所述检测数据。

本发明的有益效果如下：

本发明针对污水管道内易产生有毒有害气体且大量气体聚集后，极易发生爆炸、人员伤亡等危险事故的问题，提出了一种自动换风的污水井监测系统和方法。通过本系统的使用，可以实时监测污水井中的有毒有害气体浓度值，并判断监测结果是否符合国家标准。当不符合国家标准时，通风装置将启动井内的排风装置，自动将井内有毒有害气体排出，导入新鲜的氧气，防止有毒有害气体聚集而产生爆炸或致人死亡的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1示出根据本发明一个实施例的自动换风的污水井监测系统图。

图2示出根据本发明一个实施例的污水井检测设备示意图。

图3示出根据本发明一个实施例的自动换风的污水井监测方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，一种自动换风的污水井监测系统，包括污水井检测设备10和服务器15。

其中污水井检测设备10用于检测污水井中气体浓度，更换井内空气，并将检测数据上传至服务器。

在一个实施例中，如图2所示，污水井检测设备10包括气体检测模块101、主控模块103、无线通信模块105、抽气模块107和通风模块109。

抽气模块107中包括抽气泵和井内抽气管，抽气泵与井内抽气管连接，用于将井内空气送至气体检测模块101。

气体检测模块101通过各种传感器检测各种气体浓度，例如检测甲烷浓度的甲烷传感器、检测氧气浓度的氧气传感器、检测一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、检测硫化氢浓度的硫化氢传感器等，并将检测结果发送至主控模块103。

在一个更优选的示例中，气体检测模块还包括干燥模块，用于将送至检测模块的井内空气进行干燥，再送至各传感器。这样可有效避免空气中的水分对检测结果的影响。

主控模块103接收从气体检测模块101发送过来的检测结果，分析井内空气中有毒有害气体的含量是否超过国家标准，如果超出国家标准，则驱动通风模块109。

通风模块109中包括风机和进气管，风机和进气管连接，用于更换污水井中的空气。

因为有毒有害气体比空气请轻，所以为了检测结果更加准确，在一个更优选的事例中，抽气模块位于污水井顶端，通风模块位于污水井底端。

通信模块105用于将主控模块103接收的检测数据发送给服务器15。

在一个具体示例中，通信模块采用高新兴物联的4G模组，ME3630，minipci-e，PID：C1C，支持全网通数据传输。

在一个具体事例中，主控模块103采用stm32芯片，该芯片功能强大，功耗超低，用来控制气体检测模块、通风模块启停。同时，它能够判断检测的气体浓度与国家标准之间的差别。当有超标的状态时能够控制通风模块启停。

供电模块104为污水井检测设备10供电，保证设备正常运行。例如，供电模块为设备提供12V的电源供电，支持设备运行。

服务器15用于保存所述检测数据。

如图3所示，为根据本发明一个实施例的检测方法，利用系统实现，包括步骤：

主控模块103定时启动抽气模块107，将井内气体送至气体检测模块101；

抽气模块107开启电泵，将井内空气抽送至抽气管，空气通过抽气管到达气体检测模块；

气体检测模块101检测气体浓度，并将检测结果传送至主控模块；

主控模块判断检测结果是否超出国家标准，如果超出国家标准则启动通风模块109；

通风模块109开启风机，风气将新鲜空气吹至进气管，空气通过进气管进入到污水井，完成更新空气。

通讯模块105将所述检测结果传送至服务器15。

通过本系统的使用，可以实时监测污水井中的有毒有害气体浓度值，并判断监测结果是否符合国家标准。当不符合国家标准时，通风装置将启动井内的排风装置，自动将井内有毒有害气体排出，导入新鲜的氧气，防止有毒有害气体聚集而产生爆炸或致人死亡的风险。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。