專利名稱：敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及公路跨敏感水體路段水環(huán)境保護工程中危險品泄漏應急和橋面徑流初期雨水處理的技術領域，具體說是在跨敏感水體橋梁段設置的一種兼?zhèn)湮ｋU品泄漏監(jiān)控和應急儲存以及橋面徑流初期雨水處理功能的應急處理系統(tǒng)。
背景技術：
隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，高速公路網(wǎng)絡建設也越來越健全，跨越敏感水體的公路橋梁路段越來越多，高速公路網(wǎng)快捷、方便、靈活的運輸特點，使得越來越多的危險化學品進入了高速公路運輸網(wǎng)絡，運輸危險品的車輛在敏感水體路段發(fā)生事故的概率也隨之增加，從而給敏感水體帶來了更多、更大的環(huán)境風險。與此同時，敏感水體路段橋面徑流初期雨水中由于含有較多的固體懸浮物和COD等污染物，將橋面徑流初期雨水直接排入敏感水體會對敏感水體造成一定的影響。因此，在跨敏感水體路段設置一套兼?zhèn)湮ｋU品泄漏監(jiān)控和應急儲存以及橋面徑流初期雨水處理功能的危險品泄漏應急系統(tǒng)是非常必要的。專利號ZL200820150883. 4，名稱為一種蓄毒沉淀池，公開號為CN201249056Y的實用新型專利，其在沖洗儲水池一側(cè)設置調(diào)蓄沉淀池，調(diào)蓄沉淀池與沖洗儲水池之間設有第一溢流堰，調(diào)蓄沉淀池的后端設有集泥槽，調(diào)蓄沉淀池與出水井之間設有第二溢流堰，出水井通過出水間門與出水管連通。該調(diào)蓄沉淀池可設置在水源保護區(qū)道路附近，雨水收集系統(tǒng)的管、渠通過本蓄毒沉淀池后再排入需保護的水源、河道。該系統(tǒng)缺乏對危險化學品泄漏事故的主動監(jiān)控和發(fā)現(xiàn)，而且無法實現(xiàn)相關應急功能的自動化控制，更沒辦法將監(jiān)控與應急響應自動銜接，不能及時實現(xiàn)危險品泄漏應急需要，對初期雨水也只有簡單沉淀作用。申請?zhí)枮?00910183156. 7，名稱為橋面徑流的組合式處理工藝及其裝置，公開號為CN1016M251A的發(fā)明專利，對收集到的橋面徑流進行隔油沉淀處理，然后，將經(jīng)過上述處理后的徑流引至植草斜坡后，再將徑流通入人工濕地進行生化處理，進一步提高了隔油、 沉淀和處理效率，然而，本專利沒有考慮當發(fā)生危險品泄漏時人工濕地也會被全部污染的問題，也沒有采取危險品泄漏應急措施的考慮。申請?zhí)枮?01020134798. 6，名稱為多功能橋面徑流串聯(lián)處理裝置，公開號為 CN201722210U的實用新型專利，它主要由儲存調(diào)節(jié)系統(tǒng)和人工濕地串連構成，兩者之間由生態(tài)水溝相連。橋面徑流的初期徑流進入儲存調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行混合沉淀后，通過儲存調(diào)節(jié)系統(tǒng)出水口的機械式恒定出流裝置，勻速流入人工濕地，儲存調(diào)節(jié)系統(tǒng)出水口設置控制閥兼具危險化學品的應急儲存功能，進而處理橋面徑流和防止危險化學品泄露。該系統(tǒng)缺乏對危險化學品泄漏事故的主動監(jiān)控和及時發(fā)現(xiàn)，而且儲存調(diào)節(jié)系統(tǒng)出水口設置控制閥無法實現(xiàn)實際的應急功能，不能夠在危險品泄漏第一時間關閉系統(tǒng)，而且日常儲存調(diào)節(jié)池內(nèi)會有雨水存水問題，一旦有危險品泄漏后無法確保有足夠池容收納危險品及其稀釋液的需要。申請?zhí)枮?01020168531. 9，名稱為公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，公開號為CN201648961U的實用新型專利，其設計結構是橋面泄水孔與排水管相連，泄水孔裝有水質(zhì)傳感器，排水管出口裝兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥的出水經(jīng)輸水管分別與事故
3泄漏儲存箱和邊溝連通，PLC控制柜分別與兩位三通電磁閥、監(jiān)控計算機、水質(zhì)傳感器、攝像頭相連，實現(xiàn)自動監(jiān)控和控制，該系統(tǒng)能防止因橋面事故引發(fā)的污染。但該系統(tǒng)也存在以下問題1)該實用新型僅提出了一個設想，并沒有給出具體的實驗方案，例如并沒有給出監(jiān)控系統(tǒng)的水質(zhì)傳感器如何分辨雨水和危險品并給出報警信號；2)由于大橋橋面有大量的徑流收集管道，在每根排水管出口裝兩位三通電磁閥，則需要投入更多資金，也不利于事故應急時精確自動控制的實現(xiàn)；3)缺乏應急處理系統(tǒng)，如果誤操作或者其他問題，泄漏的危險品及其稀釋液可能經(jīng)過收集管道直接到達過濾系統(tǒng)和邊溝進入敏感水體，極易引發(fā)水體污染事故；4)收集系統(tǒng)中沒有設置相應的反饋系統(tǒng)，使得系統(tǒng)運行穩(wěn)定性無法保證，對泄漏事故發(fā)生后的極端狀況無法控制力)無法實現(xiàn)初期雨水與后期雨水的分別收集和處理， 無法針對初期雨水污染特點實行分離后的深度凈化處理。綜合以上分析可以看出，長期以來由于沒有相關的設計依據(jù)和規(guī)范，形成了五花八門的應急池、沉淀池、人工濕地等處理系統(tǒng)，這些處理系統(tǒng)對橋面徑流初期雨水中的污染物有一定的沉淀、降解等凈化功能，從理論上也能夠利用其處理系統(tǒng)的池容對泄漏的危險化學品及其稀釋液起到收集儲存等應急作用，但在實際工程中，由于這些處理系統(tǒng)沒有設置必要的自動化監(jiān)控設備和應急控制處理系統(tǒng)，其應急功能大都要依靠人工現(xiàn)場開關閥門等復雜的手動操作才能實現(xiàn)，而且還無法保證在危險品泄漏的偶然事件中以上處理系統(tǒng)的池容充分滿足泄漏危險品及稀釋液容納的要求，或者選擇系統(tǒng)無法很好的適用于工程實際操作需要，因此，目前的處理系統(tǒng)都無法真正實現(xiàn)實際意義上的危險品泄漏應急需求，更無法實現(xiàn)兼?zhèn)湮ｋU品泄漏應急和初期雨水處理的雙重處理功能。以上處理系統(tǒng)的建設不但造成公路建設資金的浪費，沒有確實解決危險品泄漏監(jiān)控和應急收集儲存以及橋面徑流初期雨水收集處理等實際環(huán)境保護要求，而且使得運營期道路運輸管理部門養(yǎng)護管理無章可循。如果能有一套系統(tǒng)，能夠同時實現(xiàn)以下兩個功能1)當在敏感水體橋梁段發(fā)生危險品泄漏事故時，能夠?qū)Πl(fā)生交通事故導致的危險品泄漏在第一時間監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，進而啟動危險品泄漏應急處理系統(tǒng)，使得泄漏的危險品及稀釋液全部被收納至應急儲存池內(nèi)；2)當平常沒有發(fā)生危險品泄漏事故時，橋面徑流初期雨水進入徑流處理系統(tǒng)中進行凈化處理后排放，后期雨水則通過應急調(diào)節(jié)池實現(xiàn)溢流排放，不再進入徑流處理系統(tǒng)進行凈化處理。則該系統(tǒng)必然對敏感水體段橋梁危險化學品泄漏應急防治起到顯著效果，保護敏感水體生態(tài)環(huán)境和居民用水安全。針對此情況，本發(fā)明設計人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，尋求一種兼?zhèn)湮ｋU化學品泄漏監(jiān)控和應急儲存以及橋面徑流初期雨水凈化處理的快捷、安全、可靠、環(huán)境友好型處理系統(tǒng)，最大限度地保證危險品泄漏后第一時間內(nèi)能夠被應急系統(tǒng)收集，而且對日常的橋面徑流初期雨水污染物有凈化作用，確保敏感水體的安全，減少對敏感水體的水質(zhì)影響，通過不斷的研究、設計、完善，并在實踐中反復改進完善后，終于提出完善的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有系統(tǒng)無法綜合實現(xiàn)敏感水體橋梁段危險品泄漏安全監(jiān)控、自動化應急處理和對橋面徑流初期雨水進行凈化處理缺陷，而提供一種敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控和應急處理系統(tǒng)。所要解決的技術問題是確保敏感水體橋梁段發(fā)生危險化學品泄漏事故后監(jiān)控中心在第一時間發(fā)現(xiàn)事故，并當即啟動應急自動控制系統(tǒng)， 將泄漏的危險品完全收納至應急儲存池內(nèi)，而與此同時能夠兼顧對于日常的橋面徑流的凈化處理作用，消除跨敏感水體橋梁段公路危險品運輸對水體安全造成的隱患，減少公路運營對敏感水體水質(zhì)影響。從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。本發(fā)明專利的技術方案如下敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，包括危險化學品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)、橋面徑流收集系統(tǒng)、危險化學品應急儲存系統(tǒng)和橋面徑流處理系統(tǒng)，其特征在于，橋梁監(jiān)控攝像頭與監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機相連，橋梁應急電話與監(jiān)控計算機連接，以上兩套系統(tǒng)構成危險品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)，橋面徑流收集孔與徑流收集管相連通，排水管與應急調(diào)節(jié)池相連接，應急調(diào)節(jié)池出水根據(jù)是否是泄漏的危險化學品而分兩路出口，一路出口與徑流電控蝶閥相連，將日常橋面徑流初期雨水導至徑流處理池中，在徑流處理池中設有處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)，另一出口與應急電控蝶閥相連，將發(fā)生泄漏的危險品及其稀釋液導至危險品應急儲存池中，在危險品應急儲存池中設有應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場電控處理器分別與監(jiān)控計算機、徑流電控蝶閥、應急電控蝶閥、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)相連，應急操作系統(tǒng)與監(jiān)控計算機相連，供電系統(tǒng)分別與現(xiàn)場電控處理器、徑流電控蝶閥、應急電控蝶閥、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)相連并為其供電，所說的橋面徑流收集孔、徑流收集管和應急調(diào)節(jié)池構成橋面徑流收集系統(tǒng)，所說的應急電控蝶閥、應急儲存池和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)構成危險化學品應急儲存系統(tǒng)，所說的徑流電控蝶閥、徑流處理池和處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)構成橋面徑流處理系統(tǒng)，所說的現(xiàn)場電控處理器、徑流電控蝶閥、應急電控蝶閥、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)控計算機和應急操作系統(tǒng)構成自動化控制系統(tǒng)。本發(fā)明所述的處理池和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)指的是目前市場上比較常見的超聲波液位計及其控制設備系統(tǒng)，設備要求具備一定抗腐蝕功能，能夠?qū)崿F(xiàn)液位連續(xù)顯示和記錄功能的，測量范圍應大于處理池和應急池深度。利用液位計對處理池和應急池液位全過程記錄和顯示功能，為現(xiàn)場電控處理器和監(jiān)控計算機反饋監(jiān)控信號。本發(fā)明所述的現(xiàn)場電控處理器指的是采用目前市場通用的可編程控制器進行相關控制操作的語言編寫后，使得電控處理器能夠根據(jù)編程中預設的情景模式進行相關的自動化操作。本發(fā)明所述的應急操作系統(tǒng)指的是與監(jiān)控計算機相連接的目前市場上比較常見的多鍵應急按鈕、應急電話的有機組合，監(jiān)控人員根據(jù)監(jiān)控計算機顯示和判斷，按照相關操作要求及時開啟或關閉應急操作系統(tǒng)中的相應按鈕，或者進行應急電話核實等應急操作工作。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明中提出的橋梁危險品泄漏監(jiān)控及應急處理技術可達到相當?shù)募夹g進步性及實用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值，其至少具有下列優(yōu)點1、本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，通過采用橋梁監(jiān)控攝像頭分段主動監(jiān)控和報警電話被動監(jiān)控相結合，較傳統(tǒng)的完全靠事故現(xiàn)場報警來發(fā)現(xiàn)危險品泄漏事故更具有主動性、積極性和時效性。
2、本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，通過設置應急調(diào)節(jié)池不但能夠?qū)R流進入的初期雨水起到混合和沉砂的作用，而且能夠有效減小徑流電控蝶閥和應急電控蝶閥的管徑大小，大大降低工程前期投資和后期運轉(zhuǎn)費用，而且更易于應急操作。3、本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，通過采用應急操作系統(tǒng)、現(xiàn)場電控處理器與監(jiān)控計算機、徑流電控蝶閥、應急電控蝶閥組成的應急控制系統(tǒng)，實現(xiàn)泄漏危險品及其稀釋液與橋面徑流初期雨水分別收集和處理的功效，較傳統(tǒng)的混合收集方法更具操作性和可行性，更能確保對敏感水體的保護，也有利于減少事故發(fā)生
后的清理工作量。4、本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，通過采用具有液位連續(xù)顯示、記錄和報警功能的應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對應急儲存池收納泄漏危險品及其稀釋液情況的實時監(jiān)測，并根據(jù)池容余量情況及時反饋報警信息，當達到滿池液位極限時自動啟動特別應急方案，較傳統(tǒng)的收集池設置具有更高的安全性和可靠性。5、本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，通過采用具有閥位反饋、兼?zhèn)潆妱雍褪謩硬僮鞴δ艿膹搅麟娍氐y和應急電控蝶閥，便于不同應急狀態(tài)條件下的遠程操作和現(xiàn)場操作，而且根據(jù)閥位反饋信息可以遠程核實閥位開關指令執(zhí)行情況，大大提高了操作系統(tǒng)的安全性和可靠性。6、本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，通過采用遠程自動化控制和應急情況現(xiàn)場手動控制相結合的方式，較傳統(tǒng)應急處理系統(tǒng)避免了單場降雨結束后人工去現(xiàn)場打開排空閥，為危險品泄漏事故騰出池容等繁瑣的人工現(xiàn)場操作程序，大大減少了養(yǎng)護部門的日常排空和養(yǎng)護工作。綜上所述，本發(fā)明提出的敏感水體橋梁危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，事故應急響應更及時、準確，水體安全保障性更高，日常運轉(zhuǎn)和養(yǎng)護更方便，其不論在方法、程序上都具有增進的突出多項功效，從而更加適于實用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，較傳統(tǒng)的應急池或人工濕地系統(tǒng)等具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，而且更加具有實用價值，誠為一新穎、進步、可靠、實用的新設計。


圖1是本發(fā)明敏感水體橋梁圖例說明1、監(jiān)控攝像頭3、現(xiàn)場電控處理器5、應急操作系統(tǒng)7、應急調(diào)節(jié)池9、徑流處理系統(tǒng)11、供電系統(tǒng)13、危險品應急儲存池15、徑流收集管
學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)的結構主視圖。
2、報警電話
4、監(jiān)控計算機
6、徑流收集孔
8、徑流電控蝶閥
10、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)
12、應急電控蝶閥
14、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。由附圖給出，本發(fā)明專利包括危險化學品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)、橋面徑流收集系統(tǒng)、 危險化學品應急儲存系統(tǒng)和橋面徑流處理系統(tǒng)，其特征在于，橋梁監(jiān)控攝像頭1與監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機4相連，橋梁應急電話2與監(jiān)控計算機4連接，以上兩套系統(tǒng)構成危險品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)，橋面徑流收集孔6與徑流收集管15相連通，徑流收集管與應急調(diào)節(jié)池 7相連接，應急調(diào)節(jié)池出水根據(jù)是否是泄漏的危險化學品而分兩路出口，一路出口與徑流電控蝶閥8相連，將日常橋面徑流初期雨水導至徑流處理池9中，在徑流處理池中設有處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10，另一出口與應急電控蝶閥12相連，將發(fā)生泄漏的危險品及其稀釋液導至危險品應急儲存池13中，在危險品應急儲存池中設有應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14，現(xiàn)場電控處理器3分別與監(jiān)控計算機4、徑流電控蝶閥8、應急電控蝶閥12、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14相連，應急操作系統(tǒng)5與監(jiān)控計算機4相連，供電系統(tǒng)11分別與現(xiàn)場電控處理器3、徑流電控蝶閥8、應急電控蝶閥12、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14相連并為其供電，所說的橋面徑流收集孔6、徑流收集管15、應急調(diào)節(jié)池7構成橋面徑流收集系統(tǒng)，所說的應急電控蝶閥12、應急儲存池13和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14構成危險化學品應急儲存系統(tǒng)，所說的徑流電控蝶閥8、徑流處理池9和處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10構成橋面徑流處理系統(tǒng)，所說的現(xiàn)場電控處理器、徑流電控蝶閥、應急電控蝶閥、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)控計算機和應急操作系統(tǒng)構成自動化控制系統(tǒng)。為保證使用效果，所說的監(jiān)控計算機4通過光纖與現(xiàn)場電控處理器3相連；所說的現(xiàn)場電控處理器3通過信號傳輸線分別與徑流電控蝶閥8、應急電控蝶閥12、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14相連；所說的應急調(diào)節(jié)池7底部有閥門和法蘭，頂部設有溢流排放口。應急調(diào)節(jié)池7池底設有兩個排水通路，兩個排水通路分別接通應急電控蝶閥和徑流電控蝶閥控制的通路，其中應急通路口較徑流通路口要更接近收集管排放口。所說的徑流處理池9底部設有電控排空閥，電控排空閥與現(xiàn)場電控處理器3通過信號傳輸線連接，頂部設有溢流排放口 ；所說的徑流電控蝶閥8和應急電控蝶閥12均采用防腐蝕處理， 帶閥位反饋，兼?zhèn)潆妱雍褪謩硬僮鞴δ埽凰f的處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14能夠?qū)崿F(xiàn)池內(nèi)液位連續(xù)顯示和記錄，具有耐腐蝕性和報警功能；所說的危險品應急儲存池做防滲處理，頂部加可拆卸封閉蓋，封閉蓋采用鋼筋混凝土預制；所說的處理池和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)是由具備連續(xù)顯示和記錄功能的超聲波液位計及其控制設備系統(tǒng)組成； 所說的現(xiàn)場電控處理器采用可編程控制器進行語言指令設定后安裝在電控柜內(nèi)，設置在橋頭；所說的應急操作系統(tǒng)是由應急按鈕和應急電話組成，通過信號線與監(jiān)控計算機連接。應急監(jiān)控系統(tǒng)是危險品泄漏應急儲存系統(tǒng)啟動的主要依據(jù)，應急監(jiān)控系統(tǒng)部分主要由橋梁監(jiān)控攝像頭1、橋梁應急電話2和監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機4組成。橋梁監(jiān)控攝像頭通常設置在大橋每一幅橋頭的兩端，但當橋梁長度大于Ikm以上或者橋梁路段有明顯的彎道導致橋梁兩端攝像頭監(jiān)控范圍無法全面覆蓋整個跨敏感水域橋梁段時，根據(jù)實際情況增設監(jiān)控攝像頭個數(shù)。監(jiān)控攝像頭應具有運動狀態(tài)判別功能，并通過通訊信號線路實時的向監(jiān)控中心監(jiān)控計算機傳輸視頻信號。當監(jiān)控攝像頭監(jiān)控捕獲橋梁段某車輛行駛狀態(tài)發(fā)生異常時，向監(jiān)控計算機傳輸異常情況報警信號，監(jiān)控計算機發(fā)出語音報警信號。然后由監(jiān)控中心專門工作人員進行異常情況的進一步觀察和確認，如果認定該事故會造成危險品泄漏情況發(fā)生時，由工作人員啟動應急操作系統(tǒng)，啟動危險品泄漏應急收集系統(tǒng)。另外，橋梁上還需要設置應急報警電話和事故報警電話標識牌，報警電話通常要求300 500m設置一個，報警電話標示牌在大橋兩端橋頭位置布設，當在橋梁路段發(fā)生惡性交通事故或危險品泄漏事件時，確保現(xiàn)場人員能夠在第一時間通過應急報警電話或報警電話標識牌中的事故專線，向監(jiān)控中心工作人員報警，然后由監(jiān)控中心專門工作人員用監(jiān)控攝像頭手動功能進一步確認事故，如果認定該事故會造成危險品泄漏情況發(fā)生時，由工作人員啟動應急操作系統(tǒng)，啟動危險品泄漏應急收集系統(tǒng)。橋面徑流收集系統(tǒng)是整套系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的基礎環(huán)節(jié)，橋面徑流收集系統(tǒng)主要由橋面徑流收集孔6、徑流收集管15、應急調(diào)節(jié)池7等組成。橋面徑流收集孔設置距離根據(jù)公路橋梁排水相關規(guī)范確定，收集孔處需要設置濾網(wǎng)，防止雜物進入收集管道；徑流收集管主要選用PVC材質(zhì)的排水管組裝完成，管徑的確定依據(jù)相關橋梁排水規(guī)范計算獲得；從橋面徑流收集孔接出的徑流收集管需要集中接入應急調(diào)節(jié)池池壁一側(cè)，要求用管箍的固定設備將收集管牢牢固定在池壁上，防止因水頭效應造成收集管震蕩不穩(wěn)，應急調(diào)節(jié)池上端設有溢流排放口，池底設有兩個排水通路，兩個排水通路分別接通應急電控蝶閥和徑流電控蝶閥控制的通路。布設時應急通路口較徑流通路口要更接近收集管排放口，這樣一方面可以防止應急調(diào)節(jié)池中的日常徑流泥沙沉降對應急通路口的堵塞，另一方面當發(fā)生危險品泄漏時使得泄漏的危險品及其稀釋液不至于直接從徑流通路流出，能有效延長應急通路開啟的反應時間。自動控制系統(tǒng)是整套系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的核心，自動控制系統(tǒng)主要由監(jiān)控計算機4、現(xiàn)場電控處理器3、徑流電控蝶閥8、應急電控蝶閥12、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14等組成。監(jiān)控計算機通過光纖信號控制現(xiàn)場電控處理器，并及時獲得現(xiàn)場電控處理器向其反饋的其他現(xiàn)場狀況信號，但監(jiān)控計算機不向其他現(xiàn)場設備提供直接的電力供應；考慮到危險品泄漏事故發(fā)生后便于現(xiàn)場操作和日常養(yǎng)護方便，現(xiàn)場電控處理器通常布設在設置本應急系統(tǒng)一端的橋頭路基硬路肩上，并做好防雷防爆處理；現(xiàn)場電控處理器與徑流電控蝶閥、應急電控蝶閥、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)等通過信號傳輸線連接，主要操作程序如下當日常未發(fā)生危險品泄漏事故時，自動控制系統(tǒng)中的應急電控蝶閥處于關閉狀態(tài)，徑流電控蝶閥處于開啟狀態(tài)，橋面徑流經(jīng)過收集系統(tǒng)進入應急調(diào)節(jié)池后通過徑流電控閥進入橋面徑流處理系統(tǒng)內(nèi)，橋面徑流處理池中設置有處理池液位控制系統(tǒng)，當初期雨水 (一般按照單場降雨前30min雨水)達到處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)設定高度時，液位監(jiān)控系統(tǒng)會向現(xiàn)場控制處理器反饋響應信號，最終由監(jiān)控計算機按照預先設定的程序判斷后向現(xiàn)場電控處理器反饋回關閉徑流電控蝶閥的指令，根據(jù)相關研究表明，可以認為在這之后的時間段(大于30min)中收集的橋面徑流中石油類、C0D、SS等污染物含量很低，可以通過調(diào)節(jié)池溢流排放口直接排放；單場降雨結束后，監(jiān)控中心工作人員根據(jù)監(jiān)控計算機顯示的徑流處理池內(nèi)液位高度，人為或自動執(zhí)行開啟徑流處理池的排空電動閥，將通過撇油、沉淀處理后橋面徑流初期雨水排出系統(tǒng)，根據(jù)徑流處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)顯示，當徑流處理池中處理后的初期雨水排放完畢后，監(jiān)控計算機根據(jù)徑流處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)反饋回的信號，自動判斷后執(zhí)行處理池外排電動閥關閉的程序。隨著道路車流量的不斷增加和運輸貨物種類的不斷變化，結合所要保護水體的環(huán)境敏感性要求，當通過本系統(tǒng)徑流處理池的撇油、沉淀處理后初期雨水中石油類、COD、SS等污染物不能達到排放要求時，可以利用本系統(tǒng)處理模塊的可擴充性，在該系統(tǒng)后面串聯(lián)人工濕地、過濾池等相對較成熟的污染物深度處理工藝模塊。當發(fā)生危險品泄漏事故時，監(jiān)控中心通過前述的應急監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)泄漏事故后，由監(jiān)控中心專業(yè)技術人員操作應急控制系統(tǒng)，手動開啟應急電動蝶閥而關閉徑流電動蝶閥，此時應急電動蝶閥與應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)在不同工作流程的自動模式中連鎖，當應急儲存池內(nèi)收集的危險化學品及其稀釋液液位達到儲存池滿池液位高度的2/3時，應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)向監(jiān)控中心監(jiān)控計算機反饋回應急儲存池高液位情況語音報警信息，提醒監(jiān)控工作人員及早掌握救援現(xiàn)場危險品泄漏量具體情況，進行臨時現(xiàn)場抽取泄漏危險品及其稀釋液的操作。如果沒有進行臨時現(xiàn)場抽取作業(yè)時，當繼續(xù)有危險品泄漏并進入應急儲存池時，應急儲存池液位將進一步升高，當達到至滿池高度時，應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)向監(jiān)控中心監(jiān)控計算機反饋回應急儲存池滿容的語音報警信息，與此同時應急電動蝶閥自動關閉， 徑流電動蝶閥自動打開，進而將泄漏的危險品及其稀釋液導入至徑流儲存池內(nèi)臨時儲存， 進而確保在最極端事故情況下也不會有危險品及其稀釋液流入敏感水體中，有效保障水體安全。事故清理工作完成后，監(jiān)控中心應急操作系統(tǒng)向監(jiān)控計算機發(fā)布相關操作指令，執(zhí)行關閉應急池電動蝶閥、開啟徑流電動蝶閥的日常工作狀態(tài)操作。以上自動控制系統(tǒng)操作過程當中，當徑流電動蝶閥或應急電動蝶閥等由于其他原因(生銹、堵塞、電路問題等)，無法按照監(jiān)控中心指令進行切換時，相應閥位向現(xiàn)場電控處理器反饋相關信號，根據(jù)傳輸?shù)男盘栐O置在監(jiān)控計算機上顯示閥位未按要求正常開啟的語音報警信號，提示監(jiān)控中心工作人員進行操作程序核實，并進行及時維修和養(yǎng)護，如果遇到應急事件時可以臨時啟動相關設備的現(xiàn)場手動功能。應急操作系統(tǒng)是落實控制中心指令的重要步驟，主要由應急操作系統(tǒng)5和監(jiān)控計算機4組成，監(jiān)控計算機是對相關信息按照設定程序進行判斷和處理，但當遇到危險品泄漏應急事故時，需通過應急操作系統(tǒng)對監(jiān)控計算機發(fā)布應急操作指令，監(jiān)控計算機通過遠程控制現(xiàn)場電控處理器轉(zhuǎn)換，進而按照監(jiān)控中心要求啟動或關閉相應處理和應急設備，實現(xiàn)橋面徑流的日常凈化和危險品泄漏事故的應急處理功能。供電系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)的重要基礎，由于現(xiàn)場包括了監(jiān)控攝像頭1、現(xiàn)場電控處理器3、徑流電控蝶閥8、應急電控蝶閥12、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)10、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)14等較多的用電設備，因此，在條件允許的情況下最好在大橋處接通穩(wěn)定供電線路， 如果確實由于其他原因無法接通供電線路的話，可以參考采用太陽能供電系統(tǒng)供電，太陽能供電技術已經(jīng)相對比較成熟，但設計中要保證滿足相關設備相應的啟動電流、電壓的限制要求。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施方案而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制， 雖然本發(fā)明已以較佳實施方案揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施方案，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施方案所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括危險化學品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)、橋面徑流收集系統(tǒng)、危險化學品應急儲存系統(tǒng)、橋面徑流處理系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)；其中，橋梁監(jiān)控攝像頭(1)與監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機(4)相連，橋梁應急電話(2)與監(jiān)控計算機(4)連接，以上兩套系統(tǒng)構成危險品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)；橋面徑流收集孔(6)、徑流收集管(15)、應急調(diào)節(jié)池(7)構成橋面徑流收集系統(tǒng)；應急電控蝶閥 (12)、應急儲存池(13)和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)(14)構成危險化學品應急儲存系統(tǒng)；徑流電控蝶閥(8)、徑流處理池⑶)和處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)(10)構成橋面徑流處理系統(tǒng)；現(xiàn)場電控處理器C3)、徑流電控蝶閥( 、應急電控蝶閥(1 、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)(10)、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)(14)、供電系統(tǒng)(11)、監(jiān)控計算機⑷和應急操作系統(tǒng)(5)構成自動化控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，橋面徑流收集孔(6)與徑流收集管(15)相連通，徑流收集管(15)與應急調(diào)節(jié)池(7)相連接，應急調(diào)節(jié)池(7)出水根據(jù)是否是泄漏的危險化學品而分兩路出口，一路出口與徑流電控蝶閥 (8)相連，將日常橋面徑流初期雨水導至徑流處理池(9)中，在徑流處理池中設有處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)(10)，應急調(diào)節(jié)池的另一出口與應急電控蝶閥(12)相連，將發(fā)生泄漏的危險品及其稀釋液導至危險品應急儲存池(1 中，在危險品應急儲存池中設有應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)(14)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)， 其特征在于，所說的監(jiān)控計算機(4)通過光纖與現(xiàn)場電控處理器C3)相連。
4.根據(jù)權利要求1-3所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于，所說的現(xiàn)場電控處理器C3)通過信號傳輸線分別與徑流電控蝶閥(8)、應急電控蝶閥(12)、處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)(10)、應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)(14)相連。
5.根據(jù)權利要求1-4所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于，所說的應急調(diào)節(jié)池(7)底部有閥門和法蘭，頂部設有溢流排放口。
6.根據(jù)權利要求1-5所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于，所說的徑流處理池(9)底部設有電控排空閥，電控排空閥與現(xiàn)場電控處理器(3) 通過信號傳輸線連接，頂部設有溢流排放口。
7.根據(jù)權利要求1-6所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于，所說的徑流電控蝶閥(8)和應急電控蝶閥(12)均采用防腐蝕處理，帶閥位反饋， 兼?zhèn)潆妱雍褪謩硬僮鞴δ堋?br> 8.根據(jù)權利要求1-7所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于，所說的處理池液位監(jiān)控系統(tǒng)(10)和應急池液位監(jiān)控系統(tǒng)(14)能夠?qū)崿F(xiàn)池內(nèi)液位連續(xù)顯示和記錄，具有耐腐蝕性和報警功能。
9.根據(jù)權利要求1-8所述的敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，其特征在于，所說的危險品應急儲存池(1 做防滲處理，頂部加可拆卸封閉蓋，封閉蓋采用鋼筋混凝土預制。
全文摘要
本發(fā)明涉及敏感水體橋梁段危險化學品泄漏監(jiān)控及應急處理系統(tǒng)，它主要是由危險化學品泄漏應急監(jiān)控系統(tǒng)、橋面徑流收集系統(tǒng)、危險化學品應急儲存系統(tǒng)和橋面徑流處理系統(tǒng)組成。當在橋梁路段沒有發(fā)生交通事故時，橋面徑流初期雨水進入收集管道系統(tǒng)，通過應急調(diào)節(jié)池中的徑流電動蝶閥開關后，直接流入橋面徑流處理系統(tǒng)進行凈化處理，30min后的橋面徑流通過應急調(diào)節(jié)池的溢流口直接排放；當在橋梁路段發(fā)生交通事故時，首先通過橋頭監(jiān)控攝像頭和報警電話發(fā)現(xiàn)交通事故，并確定是否有危險品泄漏；其次由監(jiān)控中心啟動應急控制系統(tǒng)，打開徑流調(diào)節(jié)池中的應急電動蝶閥開關；最后泄漏的危險品及其稀釋液通過收集管道進入調(diào)節(jié)池后直接流入應急儲存池內(nèi)。
文檔編號G05B19/418GK102354180SQ20111022058
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者劉學欣, 孔亞平, 杜小冰, 王倜, 陳建業(yè), 陶雙成 申請人:交通運輸部科學研究院