一种地下水回灌控制组件及回灌系统的制作方法

本实用新型涉及一种地下水回灌系统，尤其涉及一种地下水回灌控制组件。

背景技术：

在施工建设过程中，有许多建筑物因建成年代久远而导致自身结构不稳定。为了加强对周边建筑、环境的保护，设置地下水回灌系统来保证地下水位的稳定、避免周边底层沉降，以保证基坑周边建筑安全。

图1示出了现有常规回灌系统的示意图，其具有进水口90、增压泵91、止水阀92以及回灌井93。通过增压泵91将水流自进水口90抽入并灌入至回灌井中93，将水注入回灌井中，回灌井93周围的地下水位会不断上升，并自回灌井93井壁不断向外渗透，直至与地下水位重合，保证地下水处于安全水位。

然而现有的回灌系统均只是单纯地向地下灌水，需要人工对增压泵进行监控来控制回灌入回灌井的量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地下水回灌控制组件，其能够监控并自动调节回灌水量。

本实用新型的另一目的在于提供一种地下水回灌系统，其具有前述的地下水回灌控制组件。

为实现前述目的的地下水回灌控制组件，包括：

回灌装置，设置于地下，用于接收地上水流并将所述水流渗透至地下水中；

观测装置，盛有观测水源，所述观测水源具有与所述地下水水位相平的观测水位；

水位检测装置，设置在所述观测装置内，具有水位检测区域，用于检测所述观测水位，并根据所述观测水位是否进入所述检测区域输出信号；

水流控制装置，设置在所述回灌装置的上游侧，具有开启状态和关闭状态，所述水流控制装置在所述开启状态允许所述地上水流进入所述回灌装置、在所述关闭状态阻止所述地上水流进入所述回灌装置；以及，

控制系统；

其中，所述控制系统根据所述水位检测装置的输出信号控制所述水流控制装置在所述开启状态与所述关闭状态之间切换，以将所述观测水位调整到所述水位检测区域内。

在一个或多个实施方式中，所述水位检测装置包括：

第一水位感应装置，设置于所述观测装置中、与所述地下水水位的预设上限相平的第一位置；

第二水位感应装置，设置于所述观测装置中、与所述地下水水位的预设下限相平的第二位置；以及，

信号发生装置，根据所述第一水位感应装置与所述第二水位感应装置的感应状态输出信号；

其中，所述第一位置与所述第二位置分别限定所述水位检测区域的上、下限，所述控制系统根据所述输出信号控制所述水流控制装置在所述开启状态与所述关闭状态之间切换，以将所述观测水位调整到所述水位检测区域内。

在一个或多个实施方式中，所述回灌装置为预埋地下的回灌井，所述观测装置为预埋地下的观测井。

在一个或多个实施方式中，所述水位检测装置是水位传感器。

在一个或多个实施方式中，所述水流控制装置为阀门。

为实现前述目的的地下水回灌系统，包括地表水源、入水管及增压装置，其特征在于，还包括如前所述的地下水回灌控制组件，所述入水管连通所述地表水源与所述回灌装置，所述增压装置驱使所述地表水源由所述入水管引入所述回灌装置中。

在一个或多个实施方式中，所述地下水回灌控制组件包括多个回灌装置，所述入水管包括主管路以及分别连接多个所述回灌装置的支管路，在所述主管路中设置有入水总阀，所述水流控制装置设置在所述支管路中。

在一个或多个实施方式中，还包括分压供水装置，设置在所述支管路中，具有流量检测单元和流量控制单元；

其中，所述流量检测单元用于检测所述支管路中的水流量大小，所述流量控制单元用于调节所述支管路中的水流流量，所述控制系统根据所述流量检测单元的输出信号以及所述水位检测装置的输出信号调节所述流量控制单元，以将所述观测水位调整到所述水位检测区域内。

在一个或多个实施方式中，所述主管路中设置有总流量检测装置。

在一个或多个实施方式中，所述地下水回灌系统还包括预警装置，所述控制系统根据所述水位检测装置的输出信号控制所述预警装置工作。

本实用新型的有益效果在于：

通过地下水回灌系统中控制系统根据水位检测装置的输出信号来控制水流是否进入到回灌装置中，能够自动控制地下水的回灌量，做到按需回灌，从而解决因过量回灌引起的对回灌装置造成的损害、地面隆起以及破坏地下水稳定等问题。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1示出了现有常规回灌系统的示意图；

图2示出了地下水回灌系统一个实施方式的结构示意图；

图3示出了地下水回灌控制组件一个实施方式的示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

需要注意的是，在使用到的情况下，如下描述中的上、下、左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。

地下水回灌系统用于将地表渗透入地下水源中，从而保证地下水水位的稳定。图2示出了地下水回灌系统一个实施方式的结构示意图，地下水回灌系统包括地表水源1、入水管2、增压装置3以及地下水回灌控制组件4。地下水回灌控制组件4包括回灌装置41，回灌装置41设置于地下，入水管2将地表水源1与回灌装置41相连通，在增压装置3的驱使下，水流自地表水源1通过入水管2的引流进入到回灌装置41中，回灌装置41将接收到水流渗透至地下水中。

图3示出了地下水回灌控制组件4一个实施方式的示意图，请结合参见图2至图3，地下水回灌控制组件4还包括观测装置42，在观测装置42内盛装有观测水源，观测水源具有与地下水水位相平的观测水位420，通过观测观测水位420的高度，可以得知当前地下水水位的高度。

地下水回灌控制组件4还包括水位检测装置43，其设置在观测装置42中，具有水位检测区域430，用于检测观测水位420，并根据测观测水位420是否进入到水位检测区域430之中输出信号。在回灌装置41的上游侧设置有水流控制装置44，其具有开启状态以及关闭状态。当水流控制装置44处于开启状态时，水流允许通过，使得水流能够通过入水管2进入到回灌装置41中；当水流控制装置44处于关闭状态时，水流被水流控制装置所阻截，使得入水管2中的水流无法进入到回灌装置41中。

地下水回灌控制组件4还包括控制系统45，该控制系统45可以包括一个或多个硬件处理器，诸如微控制器、微处理器(例如mcu芯片或51单片机)、精简指令集计算机(risc)、专用集成电路(asic)、应用特定指令集成处理器(asip)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、物理处理单元(ppu)、微控制器单元、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、高级risc机(arm)、可编程逻辑器件(pld)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等中的一种或多种的组合。控制系统45根据水流控制装置44的输出信号命令水流控制装置44进入到开启状态或是关闭状态。具体地，当观测水位420进入到水位检测区域430之中时，水位检测装置43会发出信号至控制系统45，该信号可以是一种高电平信号，控制系统45收到该信号后会命令水流控制装置44进入到关闭状态，水流被阻止进入到回灌装置41中。当在水位检测区域430之中未检测到观测水位420时，水位检测装置43会输出信号至控制系统45，该信号可以是一种水位数据信息，即水位检测区域430内是否有水，控制系统45收到该信号后进行判断，若接收到的水位数据信息为水位检测区域430内有水，则观测水位420高于预设水位上限，即地下水水位也高于预设水水位上限，此时地下水水位过高，控制系统45立即命令水流控制装置44进入到关闭状态，水流被阻止进入到回灌装置41中。若接收到的水位数据信息为水位检测区域430内是否有水流，则观测水位420低于预设水位下限，此时地下水水位也低于预设水位下限，此时地下水水位过低，控制系统45立即命令水流控制装置44进入到开启状态，水流被进入到回灌装置41中，直至水位检测装置43重新在水位检测区域430中检测到观测水位420。通过上述步骤，能够将观测水位420调整到水位检测区域430内。

通过地下水回灌系统中控制系统45根据水位检测装置44的输出信号来控制水流是否进入到回灌装置41中，能够自动控制地下水的回灌量，做到按需回灌，从而解决因过量回灌引起的对回灌装置造成的损害、地面隆起以及破坏地下水稳定等问题。

虽然本地下水回灌系统的一个实施例如上所述，但是在本地下水回灌系统的其他实施例中，回灌系统以及回灌控制组件相对于上述实施例在许多方面都可以具有更多的细节，并且这些细节的至少一部分可以具有多样的变化。下面以一些实施例对这细节和些变化中的至少一部分进行说明。

请继续详见图2，在回灌控制组件4的一个实施方式中，水位检测装置43包括第一水位感应装置431、第二水位感应装置432以及信号发生装置433。其中，第一水位感应装置431设置在观测装置42中与地下水水位上限相平的第一位置434，第二水位感应装置432设置在观测装置42中与地下水水位下限相平的第二位置435，水位检测装置43的水位检测区域430位于第一位置434与第二位置435之间的区域，信号发生装置433，根据第一水位感应装置431与第二水位感应装置432的感应状态输出信号至控制系统45，控制系统45根据所接受到的信号命令水流控制装置44进入到开启状态或是关闭状态。

具体地，当第一水位感应装置431、第二水位感应装置432分别在第一位置434与第二位置435检测到水流时，此时，观测水位420高于预设水位上限，即地下水水位也高于预设水位上限，此时地下水水位过高，第一水位感应装置431、第二水位感应装置432分别输出高电平信号至控制系统45，控制系统45立即命令水流控制装置44进入到关闭状态，水流被阻止进入到回灌装置41中。当第一水位感应装置431、第二水位感应装置432分别在第一位置434与第二位置435均未检测到水流时，此时，观测水位420低于预设水位下限，即地下水水位也低于预设水位下限，此时地下水水位过低，第一水位感应装置431、第二水位感应装置432分别输出低电平信号至控制系统45，控制系统45立即命令水流控制装置44进入到开启状态，水流被进入到回灌装置41中。当第一水位感应装置431未检测到水流、第二水位感应装置432检测到水流时，此时，观测水位420位于水位检测区域430内，即地下水水位也位于水位检测区域430内，此时地下水水位合理。

在回灌控制组件4的一个实施方式中，回灌装置41是预埋地下的回灌井，观测装置42为预埋地下的观测井，通过在回灌井中注入外部水源，以渗透至地下水中，维持地下水的平衡。观测井可以是一种用塑料或混凝泥土制造，以观测地下水水位或兼测地下水开采量、水质、水温等的水井。

在回灌控制组件4的一个实施方式中，水位检测装置43是一种水位传感器或是一种水位检测仪，其能够将感受到的水位、水温转变成电信号，其可以是一种超声波水位计或是一种雷达水位计。

在回灌控制组件4的一个实施方式中，水流控制装置44是阀门，其可以是闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、止回阀等具有截止、调节、导流、溢流卸压作用的控制部件。

请继续参见图1，在地下水回灌系统的一个实施方式中，地下水回灌控制组件4包括多个回灌装置41，入水管2包括主管路20以及多个支管路21，多个支管路21的一端分别与多个回灌装置41相连，另一端汇聚至主管路20。在主管路中设置有入水总阀5，用于对整个系统内的水流进行总控制。在每个支管路21上分别设置水流控制装置44，从而控制系统45根据观测水位420对应对每个水流控制装置44进行调节，以调节每个回灌装置41中的回灌量，从而实现按需回灌。

在地下水回灌系统的一个实施方式中，地下水回灌系统中还设置有分压供水装置6，分压供水装置6是设置在多个支管路21中。分压供水装置6包括用于检测每个支管路21中水流流量大小的流量检测单元61，该流量检测单元61可以是一种能够测量液体体积流量的水流流量计。分压供水装置6中还包括用于调节所在支管路21中的水流流量流量控制单元62，该流量控制单元62可以是一种能够调节所在水路流体流速大小的流量开关，控制系统45根据流量检测单元61的输出信号以及水位检测装置43的输出信号来调节流量控制单元62。具体地，当控制系统45接收到水位检测装置43的输出观测水位420低于预设水位下限时，控制系统45根据流量检测单元61传输的流量数据，命令分压供水装置6增大流量数据最低的支管路21中的水流流量，以增大回灌压力，当控制系统45接收到水位检测装置43的输出观测水位420高于预设水位上限时，控制系统45根据流量检测单元61传输的流量数据，命令分压供水装置6减少流量数据最高的支管路21中的水流流量，以减小回灌压力。从而最快地使得观测水位420重新进入到水位检测区域430内。

在地下水回灌系统的一个实施方式中，主管路20中还设置有总流量检测装置7，用于显示主管路20的流量信息，地下水回灌系统中还设置有预警装置(图中未示出)，当控制系统45接收到水位检测装置43发出观测水位420未处于水位检测区域430内的信号且持续预定时间后，控制系统45命令预警装置工作，并输出一预警信号，从而预警并施工人员进行人工排查工作。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。