本發(fā)明涉及一種雨水壓力式應急排放裝置及其應急排放方法，屬于市政給排水公用設施領域。

背景技術：

城市地表雨水排放一般依靠重力流入雨水口，然后通過雨水管道排放，排放過程緩慢，而且雨季地表雜物隨著雨水流動容易堵塞雨水口，造成地表排水不暢，從而引起地表積水內澇。

現有的雨水口主要存在如下問題：(1)構造簡單容易堵塞；僅僅依靠格柵阻擋地表雜物(樹枝、落葉等)，隨著雨水的流動，雨水口周圍雜物堆積，阻擋了雨水流入雨水口，需要人工進行清理維護；(2)收集雨水能力有限；依靠雨水口和地面的地表落差和格柵口的有限過水面積來收集雨水，收水能力有限，不能滿足暴雨時及時排水要求。

技術實現要素：

本發(fā)明主要解決暴雨時城市道路積水問題，提供一種雨水壓力式應急排放方法，改進現有雨水口的雜物堵塞和收水能力不足的缺陷，提高城市道路抗洪防澇能力。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明提供一種雨水壓力式應急排放系統(tǒng)，包括信號收集與自適應控制子系統(tǒng)、壓力強排子系統(tǒng)、反沖洗子系統(tǒng)。其中：

所述信號收集與自適應控制子系統(tǒng)通過傳感器采集地表積水深度，轉換成電信號送到微控制器進行判斷，并根據積水深度確定是否開啟壓力強排子系統(tǒng)，一旦積水超過警戒值，將開啟壓力強排子系統(tǒng)并控制排放強度；

所述反沖洗子系統(tǒng)通過電動閥門的切換，形成水流的壓力反沖洗，自動沖開雨水口附近的雜物，保持進水口的通暢，防止雜物堵塞；

所述壓力強排子系統(tǒng)將地表雨水以壓力方式強排至排水管道，通過強排泵的強力抽吸，在進水端形成真空，加快地表雨水的匯聚速度；在出水端通過泵葉輪的做功形成壓力出流，通過連接管壓力排放至排水管道。

進一步，所述反沖洗子系統(tǒng)包括第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7、反沖電動閘閥6和強排泵5，所述第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排泵5、強排電動閘閥7依次連接后接排水管，第一進水電動閘閥2和第二進水電動閘閥4的連接端與強排泵5和強排電動閘閥7的連接端之間還連接有反沖電動閘閥6；當系統(tǒng)工作于壓力強排模式時，反沖電動閘閥6關閉，強排電動閘閥7打開，切換系統(tǒng)工作模式至強排模式，如果工作于反沖洗模式，強排電動閘閥7關閉，開啟反沖電動閘閥6，開始反沖洗。

本發(fā)明還提供一種雨水壓力式應急排放系統(tǒng)的應急排放方法，包括如下步驟：

步驟1：當地面開始積水時，水位傳感器探測地表積水深度，并轉換成電信號送到微控制器MCU，微控制器MCU設定警戒深度值并進行比較，如果超過警戒值，開始啟動壓力強排；

步驟2：開啟第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7，關閉反沖電動閘閥6，開始壓力強排；

步驟3：達到反沖洗時間點，關閉第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7，開啟反沖電動閘閥6，切換至反沖洗模式，開始反沖洗；

步驟4：反沖洗完畢后，關閉反沖電動閘閥6，打開第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7，重新開始壓力強排模式，根據傳感器探測的地表水深調整輸出頻率信號，按照設定工作曲線加快或者調慢強排泵5的工作頻率；

步驟5：當地表積水降至警戒水深以下，停止系統(tǒng)運行，關閉所有閥門和強排泵5。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的裝置及方法可以有效解決暴雨時城市道路雨水口排水能力不足且雜物容易堵塞雨水口的問題，加大雨水應急排放能力，在一定程度上可以解決城市超標雨水排放難題，緩解道路內澇程度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的雨水壓力式應急排放系統(tǒng)的結構框圖。

圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)中信號收集與自適應控制子系統(tǒng)的信號收發(fā)示意圖。

圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)中反沖洗子系統(tǒng)的結構示意圖。

圖中：1、格柵；2、第一進水電動閘閥；3、格柵；4、第二進水電動閘閥；5、強排泵；6、反沖電動閘閥；7、強排電動閘閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明一種雨水壓力式應急排放系統(tǒng)的結構如圖1所示，包括信號收集與自適應控制子系統(tǒng)、反沖洗子系統(tǒng)、壓力強排子系統(tǒng)。

信號收集與自適應控制子系統(tǒng)主要作用是通過傳感器采集地表積水深度，轉換成電信號送到微控制器進行判斷，并根據積水深度確定是否開啟壓力強排子系統(tǒng)，一旦積水超過警戒值，將開啟強排子系統(tǒng)并控制排放強度，該子系統(tǒng)的信號收發(fā)結構如圖2所示。

反沖洗子系統(tǒng)主要作用是通過電動閥門的切換，形成水流的壓力反沖洗，自動沖開雨水口附近的雜物，保持進水口的通暢，防止雜物堵塞，該子系統(tǒng)結構如圖3所示，包括第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7、反沖電動閘閥6和強排泵5。第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排泵5、強排電動閘閥7依次連接后接排水管，第一進水電動閘閥2和第二進水電動閘閥4的連接端與強排泵5和強排電動閘閥7的連接端之間還連接有反沖電動閘閥6。當系統(tǒng)工作于壓力強排模式時，反沖電動閘閥6關閉，強排電動閘閥7打開，切換系統(tǒng)工作模式至強排模式，如果工作于反沖洗模式，強排電動閘閥7關閉，開啟反沖電動閘閥6，開始反沖洗。

壓力強排子系統(tǒng)主要作用是將地表雨水以壓力方式強排至排水管道，通過強排泵的強力抽吸，在進水端形成真空，加快地表雨水的匯聚速度；在出水端通過泵葉輪的做功形成壓力出流，通過連接管壓力排放至排水管道。

本發(fā)明一種雨水壓力式應急排放方法的步驟如下：

(1)當地面開始積水，水位傳感器探測地表積水深度，并轉換成電信號送到微控制器MCU，MCU和設定警戒深度值并進行比較，如果超過警戒值，開始啟動壓力強排；

(2)開啟第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7，關閉反沖電動閘閥6，開始壓力強排；

(3)達到反沖洗時間點，關閉第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7，開始反沖電動閘閥6，切換至反沖洗模式，開始反沖洗模式；

(4)反沖洗完畢后，關閉反沖電動閘閥6，打開第一進水電動閘閥2、第二進水電動閘閥4、強排電動閘閥7，重新開始壓力強排模式，根據傳感器探測的地表水深調整輸出頻率信號，按照設定工作曲線加快或者調慢強排泵的工作頻率，反沖洗時間優(yōu)選為30秒；

(5)當地表積水降至警戒水深以下，停止系統(tǒng)運行，關閉所有閥門和強排泵。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。