专利名称：一种氧化沟高水位预警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水处理厂设备运行的预警保护装置，具体地说是一 种采用氧化沟工艺的城市污水处理厂在核心构筑物一氧化沟中运行水位超高时 及时预警并对表面曝气设备进行有效保护的装置。
(二)
背景技术：
当前，很多大型污水处理厂采用氧化沟工艺进行污水处理。该工艺具有流 程简单，运行管理方便，处理效果稳定，出水水质好，污泥产量小，泥质稳 定，抗冲击负荷强等优点。作为一种低成本、构造简单又易于维护管理的处理 技术，氧化沟工艺正日益引起人们的重视并逐步在国内外污水处理行业中得到 广泛的应用。
氧化沟作为好氧生化的载体，是氧化沟工艺中最重要的处理单元之一，该 单元主要由池体、曝气转刷、水下推进器及旋转调节堰门等组成。曝气转刷是 表面曝气设备，主要有充氧、推流和气、水混合作用；水下推进器是潜水设 备，主要有推进池体下半部的泥水，防止活性污泥在沟内沉降；旋转调节堰门 主要用来调节沟内水位及满足脱氮除磷运行模式的要求。在这个好氧生化处理 单元中，曝气转刷的正常运行与否直接决定了污水处理的质量，而转刷的运行 电流又与氧化沟的水位即转刷刷片的浸没深度有着直接的关系。若沟内水位超 过转刷的最大浸没深度，会使电动机过载，电动机运行电流过大，电机温升加 剧，减速机异响噪音以及产生较大振动，若此种状况超过30分钟，会引起转 刷电机烧毁，设备零部件损坏，减速机受损乃至于设备报废。
一般来讲，除人为误操作外，氧化沟水位超高主要存在两种情况-
1) 氧化沟进水量突然加大，短时间内无法正常排出，造成氧化沟水位超 高。如天降暴雨时进水泵房来水量突然加大，短时间内进水泵开启台数突然增 加，造成氧化沟水位超高。
2) 氧化沟出水堰门电机与减速机间的尼龙联轴块由于磨损而损坏时，电机 虽然能够正常运行，但是堰板不运行。如果此时需要堰门开启放水，就会出现 中心控制室显示堰门正常开启，但堰板实际并没有落下去的情况，结果造成沟 内的水排不出去，使水位超高。
由于城市污水处理厂设备的自动化程度较高，氧化沟上所有设备一般均能远程操作，所以生产现场用于设备巡视检査的人员较少，且巡检有一定的周期 (一般2 3小时巡检一次)，根本就达不到对氧化沟水位的实时监控。这一 缺陷，在夜间运行中更加突出。
发明内容
本实用新型的技术任务是针对现有技术生产现场巡检的特点和氧化沟水位 超高的不确定性，提供的一种氧化沟高水位预警装置。该装置主要从保障设备 和工艺的安全运行角度出发，对氧化沟的水位实时监控，在氧化沟水位升高至 预先设置的警戒水位时能立即切断运行中的转刷，同时发出声、光警报讯号， 提醒值班人员出现的紧急状况，并及时采取有效的措施进行处置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种氧化沟高水位预警装置，包括机械采集部分、现场报警部分和联动控 制部分，机械采集部分的水位信号采集端放置在水面上，机械采集部分的水位 信号输出端与现场报警部分的信号输入端相接，现场报警部分的信号输出端与 联动控制部分相接。机械采集部分主要用来实时采集氧化沟水位信号，当水位 超高后触动限位开关，将该信号传输出去；现场报警部分主要用来扩展并传送 水位超高信号，同时还发出声光报警信号来提醒值班人员；联动控制部分主要 是当收到的水位超高信号时，通过控制回路立即切断设备电源，使设备马上停 机。
上述氧化沟高水位预警装置，其机械采集部分包括依次相互连接的浮球、 机械联杆和压板，浮球为机械采集部分的水位信号采集端，压板设置在现场报 警部分的限位开关上方。机械联杆包括后轴节、下降杆、防摆固定套管、调整 杆和前轴节，调整杆穿过防摆固定套管，调整杆的下端部与前轴节相接，下降 杆的上端部与压板的活动端相接，压板的另一端固定，下降杆的下端部与后轴 节相接，后轴节和前轴节上设置有固定浮球的支撑杆。当氧化沟水位升高时， 浮球伴随着水位而不断攀升，通过机械联杆将浮球向上的位移转换为压板向下
的位移。当水位超过预设的高度时，浮球会带动压板触动在此位置的限位开 关，通过限位开关将机械信号转换成一对无源的电信号，再通过电缆将这对信 号采集并传送到现场报警系统中。
上述氧化沟高水位预警装置，其现场报警部分包括一现场控制箱，现场控 制箱内设置有报警电路，报警电路包括直流电源T、浮球开关FQ、时间继电器 KT、中间继电器KA1-KA5和复位按钮SB，直流电源T、浮球开关FQ和时间 继电器KT的线圈串联，时间继电器KT的常开触点和中间继电器KA1的线圈 串联，复位按钮SB和时间继电器KT的常开触点串联，中间继电器KA2-KA5的常闭触点与联动控制部分连接。当氧化沟水位超高后，限位开关即浮球开关
FQ常开触点闭合，时间继电器KT线圈得电，延时30秒后吸合，中间继电器 KA1线圈得电，KA1常开触点全部闭合。此时，(a)中间继电器KA1自锁， 持续保持其线圈得电；(b)蜗牛形喇叭LB持续鸣响，闪光灯HL持续持续闪 烁；(c)中间继电器KA2、 KA3、 KA4、 KA5线圈全部得电，KA2 KA5的 常闭触点此时全部断开。该部分能够把水位超高信号转化为声光报警信号告知 值班人员，同时可把l路信号同时分解为16路信号分别供16台曝气转刷使 用。
上述氧化沟高水位预警装置，其联动控制部分包括空气开关QF、交流接 触器KM1、中间继电器KA1、 KA2、按钮开关和信号指示灯，空气开关QF和 现场报警箱的空气开关FQ及中间继电器KA1的线圈串联，中间继电器KA1 的线圈和中间继电器KA1常开触点串联，中间继电器KA1、交流接触器 KM2、中间继电器KA1的线圈并联。联动控制部分主要是将传送过来的水位 超高信号有机地结合到曝气转刷的控制系统中来，以便一旦得到信号就能够立 即切断设备电源，从而保护设备。其工作原理是中间继电器KA2 KA5把 水位超高信号传送到联动控制装置时，即浮球开关FQ的常闭触点断开，此时 KA1中间继电器因线圈失压而动作，原闭合的KA1触点断开；KA1触点断开 后，KM1交流接触器因线圈失压而动作，原闭合的KM1触点断开，KM1触点 断开后转刷主回路由原来的通路状态转化为断路状态，转刷因断电而停止运 行。
本实用新型的一种氧化沟高水位预警装置与现有技术相比，所产生的有益 效果是，设计合理、结构简单、自动化程度高、报警准确及时、能对氧化沟的 水位实时监控，在氧化沟水位升高至预先设置的警戒水位时能立即切断运行中 的转刷，同时发出声、光警报讯号，提醒值班人员出现的紧急状况，并及时采 取有效的措施进行处置。
附图1为本实用新型的原理结构示意附图2为本实用新型的机械采集部分的结构示意附图3为本实用新型的现场报警部分的结构示意附图4为本实用新型的联动控制部分的结构示意图。
图中，I、机械采集部分，II、现场报警部分，III、联动控制部分，1、压
板，2、限位开关，3、后轴节，4、下降杆，5、防摆固定套管，6、调整杆， 7、浮球，8、前轴节，9、支撑杆。
具体实施方式
以下结合附图1一4对本实用新型的一种氧化沟高水位预警装置作以下详 细地说明。
如附图1所示，本实用新型的一种氧化沟高水位预警装置，其结构是由包
括机械采集部分i、现场报警部分ii和联动控制部分m，机械采集部分i的水 位信号采集端放置在水面上，机械采集部分i的水位信号输出端与现场报警部 分n的信号输入端相接，现场报警部分n的信号输出端与联动控制部分m相接。
如附图2所示，上述氧化沟高水位预警装置，其机械采集部分i包括依次
相互连接的浮球7、机械联杆和压板l，浮球7为机械采集部分I的水位信号采
集端，压板i设置在现场报警部分n的限位开关2上方。机械联杆包括后轴节
3、下降杆4、防摆固定套管5、调整杆6和前轴节8，调整杆6穿过防摆固定 套管5，调整杆6的下端部与前轴节8相接，下降杆4的上端部与压板l的活 动端相接，压板l的另一端固定，下降杆4的下端部与后轴节3相接，后轴节 3和前轴节8上设置有固定浮球7的支撑杆9。当氧化沟水位升高时，浮球7 伴随着水位而不断攀升，通过机械联杆将浮球7向上的位移转换为压板l向下 的位移。当水位超过预设的高度时，浮球7会带动压板1触动在此位置的限位 开关2，通过限位开关2将机械信号转换成一对无源的电信号，再通过电缆将 这对信号采集并传送到现场报警系统II中。机械采集部分I中的限位开关2即 为现场报警部分II中的浮球开关FQ。
如附图3所示，上述氧化沟高水位预警装置，其现场报警部分包括一现场 控制箱，现场控制箱内设置有报警电路，报警电路包括直流电源T、浮球开关 FQ、时间继电器KT、中间继电器KA1-KA5、复位按钮SB、蜗牛形喇叭LB 和电子闪光器DS，直流电源T、浮球开关FQ和时间继电器KT的线圈串联， 时间继电器KT和中间继电器KA1的线圈串联，复位按钮SB和时间继电器 KT串联，中间继电器KA2-KA5与联动控制部分连接。当氧化沟水位超高 后，限位开关即浮球开关FQ常开触点闭合，时间继电器KT线圈得电，延时 30秒后吸合，中间继电器KA1线圈得电，KA1常开触点全部闭合。此时，( a)中间继电器KA1自锁，持续保持其线圈得电；(b)蜗牛形喇叭LB持续鸣 响，闪光灯HL持续持续闪烁；(c)中间继电器KA2、 KA3、 KA4、 KA5线圈 全部得电，KA2 KA5的常闭触点此时全部断开。该部分能够把水位超高信 号转化为声光报警信号告知值班人员，同时可把l路信号同时分解为16路信 号分别供16台曝气转刷使用。
6如附图4所示，联动控制部分包括空气开关QF、交流接触器KM1、中间 继电器KA1、 KA2、按钮开关和信号指示灯，空气开关QF和现场报警箱的空 气开关FQ及中间继电器KA1的线圈串联，中间继电器KA1的线圈和中间继 电器KA1常开触点串联，中间继电器KA1、交流接触器KM2、中间继电器 KA1的线圈并联。其工作原理是中间继电器KA2 KA5把水位超高信号传 送到联动控制装置时，即浮球开关FQ的常闭触点断开，此时KA1中间继电器 因线圈失压而动作，原闭合的KA1触点断开；KA1触点断开后，KM1交流接 触器因线圈失压而动作，原闭合的KM1触点断开，KM1触点断开后转刷主回 路由原来的通路状态转化为断路状态，转刷因断电而停止运行。
本实用新型的一种氧化沟高水位预警装置其加工制作简单方便，按说明书 附图所示加工制作即可。注l由报警浮球开关引来，注2由急停按钮箱引来， 注3由现场按钮箱引来，注4由PLC引来。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1、一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，该装置包括机械采集部分(I)、现场报警部分(II)和联动控制部分(III)，机械采集部分(I)的水位信号采集端放置在水面上，机械采集部分(I)的水位信号输出端与现场报警部分(II)的信号输入端相接，现场报警部分(II)的信号输出端与联动控制部分(III)相接。
2、 根据权利要求i所述的一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，机械 采集部分(i)包括依次相互连接的浮球(7)、机械联杆和压板(i)，浮球(7)为机械采集部分(I)的水位信号采集端，压板(1)设置在现场报警部分(II) 的限位开关(2)上方。
3、 根据权利要求2所述的一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，机械 联杆包括后轴节(3)、下降杆(4)、防摆固定套管(5)、调整杆(6)和前轴 节(8)，调整杆(6)穿过防摆固定套管(5)，调整杆(6)的下端部与前轴节(8)相接，下降杆(4)的上端部与压板U)的活动端相接，压板(1)的另 一端固定，下降杆(4)的下端部与后轴节(3)相接，后轴节(3)和前轴节 (8)上设置有固定浮球(7)的支撑杆(9)。
4、 根据权利要求l所述的一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，现场 报警部分(II)包括一现场控制箱，现场控制箱内设置有报警电路，报警电路 包括直流电源(T)、浮球开关(FQ)、时间继电器(KT)、中间继电器(KA1-KA5)和复位按钮(SB)，直流电源(T)、浮球开关(FQ)和时间继电器( KT)的线圈串联，时间继电器(KT)的常开触点和中间继电器(KAl)的线 圈串联，复位按钮(SB)和时间继电器(KT)的常开触点串联，中间继电器(KA2-KA5)的常闭触点与联动控制部分连接。
5、 根据权利要求4所述的一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，报警 电路内还设置有喇叭(LB)。
6、 根据权利要求4所述的一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，报警 电路内还设置有闪光灯(HL)。
7、 根据权利要求l所述的一种氧化沟高水位预警装置，其特征在于，联动 控制部分(III)包括空气开关(QF)、交流接触器(KM1)、中间继电器( KA1、 KA2)、按钮开关和信号指示灯，空气开关(QF)和现场报警箱的空气 开关(FQ)及中间继电器(KA1)的线圈串联，中间继电器(KAl)的线圈和 中间继电器(KAl)常开触点串联，中间继电器(KA1)、交流接触器( KM2)、中间继电器(KAl)的线圈并联。
专利摘要本实用新型提供一种氧化沟高水位预警装置，属于污水处理厂设备运行的预警保护装置领域，其结构是由相互连接的机械采集、现场报警和联动控制三部分组成，机械采集部分主要用来实时采集氧化沟水位信号，当水位超高后触动限位开关，将该信号传输出去；现场报警部分主要用来扩展并传送水位超高信号，同时还发出声光报警信号来提醒值班人员；联动控制部分主要是当收到的水位超高信号时，通过控制回路立即切断设备电源，使设备马上停机。本实用新型的氧化沟高水位预警装置与现有技术相比，能对氧化沟的水位实时监控，在氧化沟水位升高至预先设置的警戒水位时能立即切断运行中的转刷，同时发出声、光警报讯号，提醒值班人员出现的紧急状况，并及时采取有效的措施进行处置。
文档编号G01F23/30GK201140998SQ20072015744
公开日2008年10月29日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者凯 孙, 孙林波, 赵维强, 陶俊杰, 马立志 申请人:光大水务(济南)有限公司