一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法

摘要

本发明公开了一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法，包括：装配底板，所述装配底板的顶部分别固定安装有雨水弃流机构、雨水搅拌机构和过滤机构，所述雨水弃流机构包括加强板，所述加强板的顶部固定安装有防护外筒，通过设置雨水弃流机构，在机构内部安装两组液体流通管道，当雨水呈现酸性时，由PH传感器将信号传输进控制器中，控制其中一个水泵A进行做工，并快速抽取储水箱A中的混合液体，最终酸性液体会逐步从扩散孔洞处排出机构外，当降雨到达后时段后，雨水中的PH值逐渐正常时，再次通过控制器对另一个水泵A中，并将干净的雨水通过机构中的管道持续运输到储水箱B中。

说明书

技术领域

本发明涉及海绵城市储水设备技术领域，具体为一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移，而从生态系统服务出发，通过跨尺度构建水生态基础设施，并结合多类具体技术建设水生态基础设施，是海绵城市的核心。

现有技术通常存在如下不足：当外界降雨时，前段时间内的雨水会与空气中散发的有害元素融合，导致雨水PH值较低，使得雨水呈酸性，进而进入到装置中后，要进行弃流处理，但上述专利中由于装置内部结构单一，其内部只包含一个独立的输水管道，当装置在弃流酸性雨水时，因雨水与其他物质反应后，液体相比普通水源更为黏稠，进而混合后的酸性液体会有部分挂壁在管道中，当开启输水管道后，残留在管道中的酸性液体会再次融入干净的雨水中。

所以我们提出了一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法，通过与装配底板相连的雨水弃流机构，在装置内加装多个协同部件，并把弃流管道与输水管道分割开，利用机构中的水泵A可分步对储水箱A中进入进液体进行抽取，同时水泵A也起到管道闭合的做工，防止弃水管道因内部负压增加，导致仍残留在内部的酸性液体回流到储水箱A中，进而有效提高装置的弃流效果，避免干净的雨水被二次污染，以解决上述专利存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法，包括：装配底板，所述装配底板的顶部分别固定安装有雨水弃流机构、雨水搅拌机构和过滤机构；

所述雨水弃流机构包括加强板，所述加强板的顶部固定安装有防护外筒，所述防护外筒的内壁面上分别固定安装有储水箱A和储液箱，所述储水箱A的内壁面上固定安装有一组PH传感器，一组所述PH传感器的接线端均与储水箱A中的内部排线相连接，所述储水箱A的底部固定安装有U型金属架，所述U型金属架的内部固定安装有两个连接套环A，两个所述连接套环A的内壁面上均固定插设有水泵A，两个所述水泵A的输入端均与储水箱A的底部相连通，两个所述水泵A的输出端分别固定连通有弃水管道和输水管道A，所述防护外筒的内壁面上固定安装有过渡箱，所述弃水管道的出液端和过渡箱的外表壁相连通，所述防护外筒的外表壁固定插设有空心套筒，所述输水管道A的出水端和空心套筒的外壁一侧相连通，所述过渡箱的底部固定连通有一组分流管，一组所述分流管的出液端均与储液箱的顶部相连通，所述防护外筒和储液箱的外表壁均开设有扩散孔洞；

一种弃流方法，包括以下步骤：

步骤一：当雨水从开槽顶盖处进入到防护外筒中后，先储存在储水箱A的内部，此时雨水现与PH传感器接触，并快速测算出雨水的PH数值，再由信息线A将信息导入进控制器内。

步骤二：当雨水呈现酸性时，控制器将启动命令通过信息线B传输到其中一个水泵A内，启动后的水泵A，其内部叶轮转动，进而在输入端口处产生较强的吸附能力，快速抽取储水箱A中的酸性液体，再通过弃水管道的运输进入到过渡箱中。

步骤三：当过渡箱中液体立方持续增加后，利用分流管的运输，将液体运输到储液箱中，并有扩散孔洞，把酸性液体均匀排放到装置外。

步骤四：当储水箱A中的雨水PH值正常时，再次利用控制器把启动命令，传输到另一个水泵A中，快速将储水箱A中的水源抽离出储水箱A中，同时利用输水管道A的运输，持续将水源运输进储水箱B内。

步骤五：当储水箱B中汇集有大量水源后，启动连接套环B中的伺服电机，并作用于传动杆，带动插板上的搅拌杆转动，加速储水箱B中的水源流动。

步骤六：当装置需要向外界排放水源时，启动限位环中的水泵B，快速抽取储水箱B中的水源，利用输水管道B对水源的运输，最终从排水管道处排放至使用区域。

优选的，所述装配底板的顶部固定安装有开槽顶盖，两个所述连接套环A的外表壁均焊接有L型架。

优选的，两个所述L型架的外表壁之间固定安装有控制器，所述控制器的信号输入端固定连接有一组信息线A，一组所述信息线A的输入端均与储水箱A中的内部排线相连接，所述控制器的输出端固定连接有一组信息线B，一组所述信息线B的输出端分别与水泵A的信号接收端相连接。

优选的，所述雨水搅拌机构包括储水箱B，所述储水箱B的底部固定安装在装配底板的顶部，所述储水箱B的内壁两侧之间固定安装有内接板，所述内接板的底部中心处固定安装有连接套环B，所述连接套环B的内壁面上固定插设有伺服电机。

优选的，所述伺服电机的底部固定安装有限位套筒，所述伺服电机的输出端固定安装有传动杆，所述传动杆的内部固定插设有多个插板，多个所述插板的顶部均固定安装有搅拌杆，所述储水箱B的外壁一侧固定连通有进水管道，所述进水管道的进水端和空心套筒的外表壁相连通。

优选的，所述过滤机构包括处理箱，所述处理箱的底部固定安装在装配底板的顶部，所述处理箱的内壁两侧均开设有一组滑道，两组所述滑道其中每两个的内壁面上之间分别活动插设有过滤板和过滤板，所述处理箱和储水箱B的相对一侧之间固定连通有分级管道。

优选的，所述装配底板的顶部固定安装有两个限位环，两个所述限位环的内壁面上均固定安装有水泵B，两个所述水泵B的输入端均固定连通有输水管道B，两个所述输水管道B的进水端均与处理箱的外表壁相连通。

优选的，两个所述水泵B其中一个的顶部固定连通有排水管道，且另一个水泵B的输出端固定连通有延伸管，所述延伸管的出水端和排水管道的外表壁相连通。

优选的，在所述步骤六中：水源再进入水泵B之前，会先通入进处理箱中，并将水源依次经过过滤板和无纺棉板的处理，剔除水源中的固体杂质和质量较大的细菌。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置雨水弃流机构，在机构内部安装两组液体流通管道，当雨水呈现酸性时，由PH传感器将信号传输进控制器中，控制其中一个水泵A进行做工，并快速抽取储水箱A中的混合液体，最终酸性液体会逐步从扩散孔洞处排出机构外，当降雨到达后时段后，雨水中的PH值逐渐正常时，再次通过控制器对另一个水泵A中，并将干净的雨水通过机构中的管道持续运输到储水箱B中，机构中两次排水过程为独立分开的方式，并对弃流管道与输水管道进行区分，防止弃流管道中残留的酸性液体掺杂进输水管道内的雨水中。

2、本发明通过设置雨水搅拌机构，当雨水储存在储水箱B中后，利用机构中的驱动部件带动搅拌杆进行高速转动，加速储水箱B中水源的流动，使得水源中的杂质通过水流的移动方向持续在储水箱B中移动，避免水源长期静止在储水箱B中，且水源中的杂质发生沉淀现象，增加后期对储水箱B内部的清理难度。

3、本发明通过设置过滤机构，因水源输送到储水箱B中后，会有一段较长时间的储存，此时水源中的厌氧细菌得到繁殖，当水源排出到装置外时，通过过滤板对水源内的杂质进行剔除，同时利用无纺棉板内部结构的紧密性，将细菌吸附到无纺棉板的内部，有效避免杂质及细菌排向地表，造成区域内土壤的污染。

附图说明

图1为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法中主视结构立体图；

图2为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法中俯视结构立体图；

图3为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法中雨水弃流机构结构放大立体图；

图4为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法中部分结构放大立体图；

图5为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法中雨水弃流机构结构拆分立体图；

图6为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法中雨水搅拌机构结构放大立体图；

图7为本发明一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法为图4中A处结构放大立体图。

图中：1、装配底板；2、雨水弃流机构；201、加强板；202、防护外筒；203、储水箱A；204、PH传感器；205、U型金属架；206、连接套环A；207、水泵A；208、弃水管道；209、输水管道A；210、过渡箱；211、储液箱；212、扩散孔洞；213、分流管；214、空心套筒；215、开槽顶盖；216、L型架；217、控制器；218、信息线A；219、信息线B；3、雨水搅拌机构；301、储水箱B；302、内接板；303、连接套环B；304、伺服电机；305、限位套筒；306、传动杆；307、插板；308、搅拌杆；309、进水管道；4、过滤机构；401、处理箱；402、滑道；403、过滤板；404、无纺棉板；5、限位环；6、水泵B；7、输水管道B；8、排水管道；9、延伸管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。基于本发明中的实施方式，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方式，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置及弃流方法，包括：装配底板1，装配底板1的顶部分别固定安装有雨水弃流机构2、雨水搅拌机构3和过滤机构4。

根据图3所示，雨水弃流机构2包括加强板201，加强板201的顶部固定安装有防护外筒202，防护外筒202的内壁面上分别固定安装有储水箱A203和储液箱211，储水箱A203的内壁面上固定安装有一组PH传感器204，一组PH传感器204的接线端均与储水箱A203中的内部排线相连接，储水箱A203的底部固定安装有U型金属架205，U型金属架205的内部固定安装有两个连接套环A206，两个连接套环A206的内壁面上均固定插设有水泵A207，两个水泵A207的输入端均与储水箱A203的底部相连通，两个水泵A207的输出端分别固定连通有弃水管道208和输水管道A209，防护外筒202的内壁面上固定安装有过渡箱210，弃水管道208的出液端和过渡箱210的外表壁相连通，防护外筒202的外表壁固定插设有空心套筒214，输水管道A209的出水端和空心套筒214的外壁一侧相连通，过渡箱210的底部固定连通有一组分流管213，一组分流管213的出液端均与储液箱211的顶部相连通，防护外筒202和储液箱211的外表壁均开设有扩散孔洞212，通过设置两个水泵A207，可将不同PH值的雨水分步导入进不同的管道中进行输送，进而有效区分弃水管道208和输水管道A209的作用，避免弃水管道208中的酸性雨水进入到输水管道A209中。

根据图1所示，装配底板1的顶部固定安装有开槽顶盖215，两个连接套环A206的外表壁均焊接有L型架216，通过设置开槽顶盖215和将雨水持续导入进防护外筒202中进行PH值的检测和对水源的处理。

根据图7所示，两个L型架216的外表壁之间固定安装有控制器217，控制器217的信号输入端固定连接有一组信息线A218，一组信息线A218的输入端均与储水箱A203中的内部排线相连接，控制器217的输出端固定连接有一组信息线B219，一组信息线B219的输出端分别与水泵A207的信号接收端相连接，通过设置控制器217可根据PH传感器204中传回的信息，对指定的水泵A207发布启动命令。

根据图6所示，雨水搅拌机构3包括储水箱B301，储水箱B301的底部固定安装在装配底板1的顶部，储水箱B301的内壁两侧之间固定安装有内接板302，内接板302的底部中心处固定安装有连接套环B303，连接套环B303的内壁面上固定插设有伺服电机304，通过设置伺服电机304为机构中的做工部件提供动力支持，以到达加速储水箱B301中水源的流动速率。

根据图6所示，伺服电机304的底部固定安装有限位套筒305，伺服电机304的输出端固定安装有传动杆306，传动杆306的内部固定插设有多个插板307，多个插板307的顶部均固定安装有搅拌杆308，储水箱B301的外壁一侧固定连通有进水管道309，进水管道309的进水端和空心套筒214的外表壁相连通，通过设置限位套筒305可有效限制传动杆306转动时产生的左右摆幅强度，提高伺服电机304做工时的稳定性。

根据图2所示，过滤机构4包括处理箱401，处理箱401的底部固定安装在装配底板1的顶部，处理箱401的内壁两侧均开设有一组滑道402，两组滑道402其中每两个的内壁面上之间分别活动插设有过滤板403和过滤板403，处理箱401和储水箱B301的相对一侧之间固定连通有分级管道，通过过滤板403可对水源中的固体杂质进行剔除，无纺棉板404可吸附水源中产生的厌氧细菌。

根据图2所示，装配底板1的顶部固定安装有两个限位环5，两个限位环5的内壁面上均固定安装有水泵B6，两个水泵B6的输入端均固定连通有输水管道B7，两个输水管道B7的进水端均与处理箱401的外表壁相连通，通过设置水泵B6可快速抽取储水箱B301中储备的水源。

根据图2所示，两个水泵B6其中一个的顶部固定连通有排水管道8，且另一个水泵B6的输出端固定连通有延伸管9，延伸管9的出水端和排水管道8的外表壁相连通，通过两个水泵B6将抽取的水源全部汇集在排水管道8中，有效提高水源排到地表时的水压强度。

其整个机构所达到的效果为：首先将整个装置预埋到地表下，当雨水从开槽顶盖215处进入到防护外筒202中后，先储存在储水箱A203的内部，此时雨水现与PH传感器204接触，并快速测算出雨水的PH数值，再由信息线A218将信息导入进控制器217内，当雨水呈现酸性时，控制器217将启动命令通过信息线B219传输到其中一个水泵A207内，启动后的水泵A207，其内部叶轮转动，进而在输入端口处产生较强的吸附能力，快速抽取储水箱A203中的酸性液体，再通过弃水管道208的运输进入到过渡箱210中，当过渡箱210中液体立方持续增加后，利用分流管213的运输，将液体运输到储液箱211中，并由扩散孔洞212，把酸性液体均匀排放到装置外，当储水箱A203中的雨水PH值正常时，再次利用控制器217把启动命令，传输到另一个水泵A207中，快速将储水箱A203中的水源抽离出储水箱A203中，同时利用输水管道A209的运输，持续将水源运输进储水箱B301内，当储水箱B301中汇集有大量水源后，启动连接套环B303中的伺服电机304，并作用于传动杆306，带动插板307上的搅拌杆308转动，加速储水箱B301中的水源流动，当装置需要向外界排放水源时，启动限位环5中的水泵B6，快速抽取储水箱B301中的水源，利用输水管道B7对水源的运输，最终从排水管道8处排放至使用区域。

本发明还提供了一种适用于海绵城市的初期雨水自动弃流装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：当雨水从开槽顶盖215处进入到防护外筒202中后，先储存在储水箱A203的内部，此时雨水现与PH传感器204接触，并快速测算出雨水的PH数值，再由信息线A218将信息导入进控制器217内。

步骤二：当雨水呈现酸性时，控制器217将启动命令通过信息线B219传输到其中一个水泵A207内，启动后的水泵A207，其内部叶轮转动，进而在输入端口处产生较强的吸附能力，快速抽取储水箱A203中的酸性液体，再通过弃水管道208的运输进入到过渡箱210中。

步骤三：当过渡箱210中液体立方持续增加后，利用分流管213的运输，将液体运输到储液箱211中，并由扩散孔洞212，把酸性液体均匀排放到装置外。

步骤四：当储水箱A203中的雨水PH值正常时，再次利用控制器217把启动命令，传输到另一个水泵A207中，快速将储水箱A203中的水源抽离出储水箱A203中，同时利用输水管道A209的运输，持续将水源运输进储水箱B301内。

步骤五：当储水箱B301中汇集有大量水源后，启动连接套环B303中的伺服电机304，并作用于传动杆306，带动插板307上的搅拌杆308转动，加速储水箱B301中的水源流动。

步骤六：当装置需要向外界排放水源时，启动限位环5中的水泵B6，快速抽取储水箱B301中的水源，利用输水管道B7对水源的运输，最终从排水管道8处排放至使用区域。

优选的，水源再进入水泵B6之前，会先通入进处理箱401中，并将水源依次经过过滤板403和无纺棉板404的处理，剔除水源中的固体杂质和质量较大的细菌。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。