一种雨水收集处理系统的制作方法

本发明涉及雨水收集技术领域,特别涉及一种雨水收集处理系统。

背景技术：

我国大多数城市中有50%缺水甚至严重缺水，利用水资源特别是雨水资源是有效解决城市水资源匮乏的重要途径。对雨水资源重新利用，首先需要对雨水资源采集及储蓄，雨水储蓄工程能够有效对雨水的再利用，解决水资源紧缺的问题。

然而，目前雨水储蓄的系统多采用在城市绿化是建立下凹式绿地，是地面高于绿地，在绿地内设计雨水滞留设施。通过城市规划内公共绿地、单位附属绿地、居住绿地、防护绿地、成产绿地、风林绿地和道路绿地灯城市绿化的规划、建设，是城市绿地、草坪多消纳雨水。但是，在这些规划均为对城市雨水储蓄的解决，器导致的是雨水储蓄后对雨水进行再次排放，没有体现雨水可以再次利用的价值。随着城市的发展，地球水资源的紧张，节约用水刻不容缓，对城市绿地雨污水进行有效利用，是解决水资源短缺的有效途径。然而，目前并没有合理的城市规划对雨污水进行利用的完整系统。当大量降雨时采用泵灯方式进行排水或这种传统的方式导致排水不能及时，并且对水资源造成浪费。

技术实现要素：

本发明的目的提供一种雨水收集处理系统，实现了对雨水的收集处理，使收集处理后的雨水能够用于灌溉、冲洗厕所、冲洗车辆、消防用水以及用于充景观水，实现了雨水的二次利用，节约了水资源。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种雨水收集处理系统，包括：总站控制装置和子站系统，所述子站系统包括子站控制系统、弃流控制器井、雨水蓄水池、净化装置以及清水蓄水池，所述弃流控制井与雨水蓄水池通过管道连接，所述雨水蓄水池和净化装置通过管道连接，所述净化装置与清水蓄水池管道连接，所述清水池蓄水池与市政雨水回用网络连通；

所述子站控制系统包括：子站控制器、弃流控制器、弃流控制器井液位检测装置、第一电磁阀和雨水蓄水池液位检测装置；弃流控制器和弃流控制器井液位检测装置设置于所述弃流控制器井内，所述弃流控制器井入口段设置有第一电磁阀；所述第一电磁阀与弃流控制器连接，所述弃流控制器与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器连接；所述雨水蓄水池设置有雨水蓄水池液位检测装置，所述雨水蓄水池水位检测装置与子站控制器连接；

子站控制器，用于根据弃流液位检测装置的检测信息，判断弃流控制器井中的液位是否达到预设的开启液位，并在判断为是后，指示弃流控制器控制第一电磁阀打开阀门，开始收集雨水；并在雨水蓄水池水位检测装置检测到的雨水蓄水池内的液位达到第一极限位置时，指示弃流控制器控制第一电磁阀关闭，停止收集雨水；

总站控制装置，与子站控制器连接，用于通过连接网络接收来自主站控制装置的弃流液位检测状态信息。

本技术方案设置了总站控制装置和子站控制器，总站控制装置和子站控制器通过网络进行连接，总站控制器通过网络获取子站系统的工作状态信息，因此管理人员通过总站控制器就可以查询子站系统的工作情况，方便了集中管理，不必到子站现场进行查询，能够在发现问题的时候做出快速的处理，提高了工作效率。另外，子站控制器对弃流控制器井水位的监测，来控制是否对雨水进行收集处理，从而可以根据雨量的大小自动控制雨水的收集处理，提高了雨水收集处理系统的动作有效性。并且根据雨水蓄水池的水位来控制雨水收集的水量，从而使收集的雨水不超过雨水蓄水池的容量，提高了整个系统的安全性能。

优选的，清水池设置有：

清水池水位检测装置，与子站控制器连接，用于检测清水池的水位，并将检测的水位信息发送子站控制器；

子站控制器，还用于将来自清水池水位检测装置的水位检测信息传输至主站控制装置。

本技术方案的子站控制器实时将清水池的水位信息传输至主站控制装置，从而可以通过主站控制装置了解子站清水池的水位信息。

优选的，所述雨水蓄水池的出水口和净化装置的出水口连接有增压泵；

子站控制器，用于根据来自雨水蓄水池液位检测装置的检测信息，判断雨水蓄水池的水位是否大于预设的第二极限位置，并在判断为是后，控制增压泵、净化装置开启，使雨水蓄水池中的雨水流出与从净化装置流处的净化剂混合。

本技术方案通过对蓄水池水位的检测控制雨水净化的过程，从而使整个系统在一定量水量的时候才开始净化处理，提高了水处理的效率。

优选的，所述子站控制器，还用于根据雨水蓄水池液位检测信息，判定雨水蓄水池的液位是否小于预设的第三极限位置时，或根据清水池检测装置的检测信息判定清水池的液位达到最大极限位置时，控制所述增压泵关闭，使雨水蓄水池的雨水不流出。

本技术方案的子站控制器通过雨水蓄水池水位的检测关闭雨水处理的过程，以防水量太少的时候，系统没有充分工作造成的能源的浪费。

优选的，还包括：过滤装置和消毒加料装置，所述过滤装置的入水口经过第二电磁与增压泵管道连接，所述过滤装置的出水口经过第三电磁阀与消毒加料装置的入水口管道连接，所述消毒加料装置的出水口与清水池的入水口管道连接；

子站控制器，还用于在控制增压泵开启或关闭的同时，控制第二电磁阀和第三电磁阀的开启或关闭，使净化后的雨水进入过滤装置，过滤装置过滤雨水中的污物。

本技术方案通过对电磁阀的控制来控制雨水的过滤过程，提高了系统的自动化程度。

优选的，过滤装置包括过滤器和污水沟，过滤器与清水池出水口连接的管路上设置有第四电磁阀，过滤器连通排水沟之间的管路上设置有第五电磁阀；过滤器内设置有过滤器控制器;

过滤器控制器，用于在过滤器完成过滤后，控制第四电磁阀和第五电磁阀开启，使清水池中的水对过滤器进行反冲洗，使过滤器中的污物排至污水沟。

本技术方案采用过滤器控制器来控制过滤器的过滤过程和反冲洗的过程，为雨水过滤提供了良性循环的基础。

优选的，所述清水池与市政雨水回用网路之间设置有变频泵；

所述子站控制器，还用于根据来自清水池检测装置的检测信息，判断清水池中的水位是否小于最小极限水位，若是，则不开启变频泵，否则，控制变频泵处于工作状态，使清水池中的水流出进入市政回用网络。通过对清水池水位的检测，控制清水池进行排水，从而使排出的水量不超过清水池的储水量，提高了系统的性能。

优选的，所述子站控制系统还包括：

存储器，与子站控制器连接，用于在子站控制器与主站控制装置之间的网络连接中断时，缓存子站控制器收到的状态数据信息；

子站控制器，还用于在连接网路恢复时，与主站控制装置通信，将所述存储器内存储的状态数据传输至主站控制装置。

本技术方案在子站和主站之间的网络不能正常工作时，通过存储器缓存子站工作状态数据，防止数据的丢失，并在网络恢复正常时，重新上传给主站控制装置，提高了主站收集的子站信息的完整性。

本发明的有益效果:本技术方案设置了总站控制装置和子站控制器，总站控制装置和子站控制器通过网络进行连接，总站控制器通过网络获取子站系统的工作状态信息，因此管理人员通过总站控制器就可以查询子站系统的工作情况，方便了集中管理，不必到子站现场进行查询，能够在发现问题的时候做出快速的处理，提高了工作效率。另外，子站控制器对弃流控制器井水位的监测，来控制是否对雨水进行收集处理，从而可以根据雨量的大小自动控制雨水的收集处理，提高了雨水收集处理系统的动作有效性。并且根据雨水蓄水池的水位来控制雨水收集的水量，从而使收集的雨水不超过雨水蓄水池的容量，提高了整个系统的安全性能。

附图说明

图1是本发明一种雨水收集处理系统的一种实施例的示意图；

图2是本发明一种雨水收集处理控制系统的示意图；

图3是本发明一种雨水收集处理控制系统的子站控制系统的示意图；

图4是本发明一种雨水收集处理控制方法的一种实施例的流程示意图；

图5是本发明一种雨水收集处理控制方法的另一种实施例的流程示意图。

图中：

1.安全分流井,2.弃流控制器井,3.复合流过滤器井,4.雨水蓄水池、5.雨水蓄水池排污泵、6.净化装置、7.增压水泵、8.搅拌机、9.过滤装置,91.罗茨风机，92.浮动床过滤器，93.排水沟消毒加药装置，11.第二电磁阀，12.第三电磁阀，13.第四电磁阀，14.第五电磁阀，15.第六电磁阀，16.第七电磁阀，17.消毒加药装置,18.清水池,19.变频泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参考图1，该图是本发明一种雨水收集处理系统的一种实施例的示意图，包括安全分流井1、弃流控制器井2、复合流过滤器井3、雨水蓄水池4、雨水蓄水池排污泵5、净化装置6、增压水泵7、搅拌机8、过滤装置9、消毒加药装置17和清水池18以及变频泵19。

安全分流井1,一端与雨水收集管道连接,另一端通过管道与弃流控制器井连接。安全分流井内雨水收集管距井底有一定高度，作为沉淀泥浆等杂志的空间，这样雨水进入安全分流井后通过沉淀可以对雨水进行初步的分离。当安全分流井中的水位达到出水口所在的位置时，收集的雨水从安全分流井中流出，进入弃流控制井。安全分流井在第一电磁阀没有开启进行雨水收集时，对雨水起到了分流的作用，提高了整个系统的安全性能。

弃流控制器井2，其入水口通过水管与安全分流井的出水口连接，出水口与复合流过滤器井连接；弃流控制器内设置有雨量传感器，该雨量传感器与子系统控制器连接，子系统控制器与弃流控制器连接。雨量传感器将检测的弃流控制器井内的雨量信息发送给子系统控制器，子系统控制器在检测到弃流控制器内的雨量达到预设值时，向弃流控制器发送控制信号，使弃流控制器控制电动阀开启，从而使雨水弃流控制器井中流出进入复合过滤器井中。本实施例中预设了雨量值，这样给予进入弃流控制中的雨水进行沉淀的时间，有利于雨水中的污物的沉淀。

复合流过滤器井3，其入水口通过水管与弃流控制器井的出水口连接，其出水口与雨水蓄水池的入水口连通。用于采用折流、逆向流的符合流原理，不间断的对雨水进行分离过滤。从根本上克服了过滤器的前期过滤堵塞问题及反洗结淤的弊端，保证在降雨过程中，无人操作状态下，雨水不堵塞、不结淤、过滤顺畅。

雨水蓄水池4，其入水口通过水管与复合流过滤器井的出水口连接，其出水口与混凝加药装置的出水口连接。用于收集从复合流过滤井流入的雨水，以便于回收再利用。该雨水蓄水池内设置有雨水蓄水池液位检测装置，该雨水蓄水池液位检测装置与子系统控制器，用于检测雨水蓄水池的液位，并将检测水位达到极限值时，子系统控制器控制混凝加药装置（净化装置）、增压水泵（增压泵）同时打开，混凝加药装置中的净化剂流出与雨水进行混合，对雨水进行净化。具体实现时，可以设置多个水位，中、高、低水位等，并在达到最高极限水位的时候，进行报警。

雨水蓄水池排污泵5，其与雨水蓄水池连接，该排污泵可以是手动的也可以是自动的，用于排出蓄水池底部的沉淀垃圾。

净化装置（混凝加药装置）6，其一端与市政自来水连接，一端与雨水蓄水池连接。净化装置内装有净化药物，经过与自来水混合后从出水口流出与雨水进行混合。

增压水泵7，其一端与雨水蓄水池的出水口连接，另一端与搅拌机的进入口连接。为雨水从雨水蓄水池中流出提供动力。

搅拌机（反应器）8，其一端与增压泵7的出水口连接，另一端与浮动床过滤器连接；用于将雨水和加进去的净化剂充分均匀混合，发生化学反应，以便到下一步的过滤器去物理震荡过滤悬浮物。

过滤装置9，包括罗茨风机91、浮动床过滤器92以及排水沟93。搅拌机(反应器)8中形成的絮状物质经过浮动床过滤器过滤后与雨水进行分离，在罗茨风机的作用下，经过排水沟排出。其中浮动床过滤器92具有过滤和反冲洗两个功能过程。过滤时，第二电磁阀11和第三电磁阀12打开；雨水中的絮状污物浮动床过滤器过滤下来，然后，关闭第二电磁阀11和第三电磁阀12，开启第四电磁阀13、第五电磁阀14、第六电磁阀15和第七电磁阀16，这样清水池通过变频泵加压，然后经过第四电磁阀和第五电磁阀进入浮动床过滤器中，进行反冲洗，经过反冲洗，过滤下来的絮状物通过第五电磁阀和第六电磁阀所在的管道进入排水沟。

消毒加药装置17，其出液口与浮动床过滤器72的出液口连接。用于对处理后的回用水采用次氯酸钠溶液进行消毒，以保证回用水的细菌指标达到要求，是雨水成为可以回流利用的回用水。

清水池18，其入水口经过阀门与浮动床过滤器的出水口连接，用于存储进化消毒后的回用水。

变频泵19，用于为回用水提供输送压力，供市政网络使用。

本发明实施例的雨水收集净化系统在雨水蓄水池前端分别设置有安全分流井，控制是否对雨水进行收集的弃流控制器井，以及对雨水进行前期粗略过滤的过滤器井，从而使雨水进入蓄水池之前就进行了粗略的物理过滤。并且在雨水蓄水池之后设置净化、过滤和消毒的设备，从而使最终进入清水池的雨水能够满足市政的要求。试验证明经过这样处理过的雨水的洁净度介于自来水和污水之间，满足了使用回流水的要求。

下面说明本发明的雨水收集处理控制系统，参考图2，该图是本发明一种雨水收集处理控制系统的一种实施例的示意图，该控制系统包括：主站控制装置100和子站控制系统200，子站控制系统有多个，每个子站系统部署在不同的地点，通过主站控制器可以查看子站系统的工作情况，以及工作状态。子站控制系统200包括：子站控制器201、弃流控制器202、弃流控制器井液位检测装置203、第一电磁阀204、雨水蓄水池液位检测装置205、清水池液位检测装置206、第二电磁阀207、第三电磁阀208、第四电磁阀209、第五电磁阀210、第六电磁阀211、第七电磁阀212以及过滤器控制器213。

其中，弃流控制器和弃流控制器井液位检测装置设置于所述弃流控制器井内，第一电磁阀设置与所述弃流控制器井入口端；雨水蓄水池液位检测装置设置于雨水蓄水池内；清水池液位检测装置设置与清水池中；第二电磁阀设置于过滤装置入水口和增压泵连接的管路上，第三电磁阀设置于过滤装置出水口与消毒加料装置入水口连接的管道上，第四电磁阀、第五电磁阀设置于过滤器与清水池出水口连接的管道上，第七电磁阀、第六电磁阀设置于过滤器连通排水沟之间的管路上。

主站控制装置与子站控制器连接；第一电磁阀与弃流控制器连接，弃流控制器与子站控制器连接，子站控制器与弃流控制器连接；雨水蓄水池液位检测装置、清水池液位检测装置、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀分别与子站控制器连接。另外与子站控制器连接的还有过滤器控制器，该过滤器控制器设置与过滤器中。

本发明控制系统的实施例设置多个子站系统，并通过主站控制装置与各个子站控制系统进行连接，因此从主站就可以查询各个子站的工作状态数据，进行集中化管理，因此可以在主站查询到各个子站的情况。另外本发明实施例中的子站控制系统中设置有存储器，该存储器与子站控制器相连，用于在子站控制器与主站控制装置之间的网络连接中断时，缓存子站控制器收到的状态数据信息；并在连接网路恢复时，子站控制器与主站控制装置通信，将所述存储器内存储的状态数据传输至主站控制装置。从而防止了数据的丢失，保证了数据的完整性。提高了整个系统的性能。

下面对本发明的雨水收集处理系统的控制方法进行说明，该控制方法中包括，对是否对雨水进行收集的控制，下面进行说明，参考图3，该图是本发明雨水收集处理系统的控制方法的一种实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤s11，子站控制器根据来自弃流液位检测装置的液位信息，判断弃流控制器井中的液位是否达到预设的开启液位，若是，则执行步骤s12，否则，执行步骤s13；

步骤s12，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀打开,使雨水流入弃流控制器井，开始收集雨水;

步骤s13，保持第一电磁阀处于关闭状态，即不对雨水进行收集；

步骤s14，子站控制器根据雨水蓄水池液位检测装置的检测信息判断，雨水蓄水池的液位是否达到第一极限位置，若是，则执行步骤s15，否则，执行步骤s16；

步骤s15，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀关闭，使弃流控制器井停止收集雨水；

步骤s16，保持第一电磁阀处于开启状态，即继续对雨水进行收集。

另外，本发明实施例的控制方法还包括对雨水净化过程的控制，参考图4所示，该图是本发明一种雨水收集处理控制方法中对雨水净化过程进行控制的过程的一种实施例的示意图，该方法包括：

步骤s21，子站控制器根据来自雨水蓄水池液位检测装置的检测信息，判断雨水蓄水池的液位是否大于预设的第二极限位置，若是，则执行步骤s22，否则，执行步骤s23；

步骤s22，控制增压泵、净化装置开启，使雨水蓄水池中的雨水流出与净化装置流出的净化剂混合；

步骤s23，保持增压泵和净化装置处于关闭状态；

步骤s24，子站控制器根据雨水蓄水池液位检测信息，判断雨水蓄水池的水位是否小于预设的第三极限位置，若是，则执行步骤s25，否则，执行步骤s26；

步骤s25，控制所述增压泵关闭，使雨水蓄水池的水不流出；

步骤s26，保持增压泵处于工作状态。

另外，也可以通过清水池的水位控制增压泵进行关闭，例如，根据清水池检测装置的检测信息判断清水池的水位是否达到最大极限位置，若是，则控制增压泵关闭，使雨水蓄水池的水不流出。

另外，本发明实施例的控制方法还包括对过滤装置的过滤过程和反冲洗过程的控制，该控制过程为：

步骤s31，子站控制器在控制增压泵开启或关闭的同时，控制第二电磁阀和第三电磁阀同步开启或关闭，使净化后的雨水进入过滤器，过滤器过滤雨水中的污物；

步骤s32，过滤器控制器在过滤器完成过滤后，控制第四电磁阀和第五电磁阀开启，使清水池中的水对过滤器进行反冲洗，使过滤器中的污物排至污水沟。在具体实现时，第六电磁阀和第七电磁阀进行同步控制，当第四电磁阀和第五电磁阀开启时，第六电磁阀和第七电磁阀同步打开，从而使过滤器进行反冲洗，实现了对过滤器的清洁。

另外，本发明的控制方法还包括对与清水池相连的变频泵的控制，该控制过程为：

步骤s41，子站控制器根据来自清水池检测装置的检测信息，判断清水池中的水位是否小于最小极限水位，若是，则执行步骤s42，否则，执行步骤s43；

步骤s42，则不开启变频泵；

步骤s43，控制变频泵处于工作状态，使清水池中的水流出进入市政回用水网络。

需要说明的，本发明实施例中预设有开启液位，该液位为弃流井控制器井内的最低液位，具体实现的时候可以为3mm或其他设定的数值时，即弃流控制器井内的降雨量达到一定值时，才开始启动收集雨水，雨量少的时候不对雨水进行收集。另外，对雨水蓄水池也设置了第一极限位置、第二极限位置和第三极限位置，其中，第一极限位置可以是蓄水池的最高液位，当超过这个液位时，就会进行报警，因此这个时候就要停止收集雨水了。第二极限位置可以为雨水蓄水池的中液位的情况，这时需要让雨水蓄水池的雨水流出进行水处理的过程，因此通过这个水位来控制是否开始进行水处理。第三极限位置，是指雨水蓄水池中的液位达到低水位的时候，这时雨水蓄水池中存储的雨水量不足，因此不必开启进行水处理。另外，预设有清水池的最大极限位置，当清水池达到最大极限位置的时候，将会报警，这时需要使整个系统停止进行雨水处理，以防进入清水池中的水超过最大水位造成危险，因此，需要关闭与雨水蓄水池连接的增压泵，使雨水蓄水池中的雨水不再流出来。

另外，本发明的雨水收集处理控制方法还包括主站控制装置和子站控制器进行通讯的方法：

主站控制装置通过网络实时获取子站控制器接收的检测信息，并存储所述获取的子站信息；从而工作人员通过查询主站控制器就可以了解各个子站的工作情况，方便了工作人员的查看，节省了人力，提高了工作效率。

另外，当主站控制装置和子站控制器之间的通讯网络发生故障的时候，还包括下面的步骤：

子站控制器在检测到网络发生故障时，将子系统的工作状态数据缓存与存储器中，并在网络恢复正常时，与主站控制装置通讯，将存储器中的数据继续上传至主站控制器中。从而避免了，因通讯网络发生故障造成的数据丢失，提高了主站控制装置查询信息的完整性。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。