二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置及监测方法

专利2026-09-13  2


本申请涉及二次供水监测,具体涉及二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置及监测方法。


背景技术:

1、二次供水系统作为一种高效、可靠的供水方式在城市建设中得到了广泛应用。这种系统通过将市政供水或自建设施供水经过储存、加压后再供给用户或自用,不仅提高了供水的稳定性和可靠性,还减轻了城市供水管网的压力,尤其适用于高层建筑和大型园区等场所。

2、二次供水蓄水箱的清理通常依赖于定期人工检查和清理,通常间隔为半年一次。然而,由于水质和环境的差异,不同地区的清理频率和清理程度存在较大差异。有时即使定期清理,污泥的沉积量并不明显,有时则可能出现污泥已经严重沉积但未及时清理的情况,这导致了清理工作的效率低下和供水系统的水质风险增加。

3、鉴于传统的定期清理方式存在的局限性,人们迫切需要一种能够实现在线监测的二次供水蓄水箱沉积污泥的检测技术,以实时了解二次供水蓄水箱底部污泥的沉积情况,为清理工作提供准确的数据支持。若采用在线监测技术的供水系统,污泥清理效率和水质管理方面能够取得显著的改善,大幅降低运行成本和供水风险。

4、沉积污泥具备一定的吸光性,其吸光程度可以反映污泥的厚度。这一特性为基于光电检测的污泥监测技术提供了理论基础。通过准直光源发出的光线穿透沉积污泥,透射至光电二极管,利用光电二极管的高响应速度和高灵敏度,可以将接收到的光信号转换为电信号,实现对污泥厚度的精确检测。


技术实现思路

1、本申请提供一种二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,可以解决传统的二次供水系统中,二次供水蓄水箱底部污泥沉积问题难以在线监测,可能导致污泥清理工作不及时,从而影响二次供水的水质安全的技术问题。

2、第一方面,本申请实施例提供一种二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,包括:

3、准直光源;

4、光电二极管,所述光电二极管的通信输出端连接有无线通信模块;

5、检测筒,为具有一空腔的封闭壳体,空腔内容设所述光电二极管和所述无线通信模块,检测筒顶面设有透光板,所述检测筒水平放置于二次供水蓄水箱底部;

6、连接管,所述准直光源和所述检测筒通过连接管连接,准直光源悬垂于所述检测筒上方,准直光源光线照向所述透光板;

7、准直光源发出的光线经由沉积污泥的所述透光板透射至所述光电二极管,经光电转换为电信号后由所述无线通信模块传输至外部设备。

8、结合第一方面,在一种实施方式中,所述准直光源为led光源,所述led光源设置为间歇照射模式,每隔2至6小时照射1分钟。

9、结合第一方面,在一种实施方式中,所述led光源和所述光电二极管均通过导线连接至外部控制电路。

10、结合第一方面,在一种实施方式中,所述连接管和所述检测筒的材质为耐腐蚀、防水的材料,例如不锈钢或塑料,只要能够确保装置的密封性和耐久性即可。

11、结合第一方面,在一种实施方式中,所述准直光源在所述透光板上的投影面积与所述准直光源和所述透光板之间距离之比不小于0.01m2/m。

12、结合第一方面,在一种实施方式中,所述led光源在预设距离范围内的光照强度范围为600勒克斯-1000勒克斯,以确保足够的光线穿透污泥并到达光电二极管,确保信号稳定性和检测准确性。

13、结合第一方面,在一种实施方式中,所述光电二极管灵敏度范围为0.4安培/瓦特-0.5安培/瓦特,根据灵敏度的不同,匹配不同的光强范围,灵敏度较低时对应较高的光强(如0.4安培/瓦特对应800勒克斯-1000勒克斯),灵敏度较高时对应较低的光强(如0.5安培/瓦特对应600勒克斯-800勒克斯)。第二方面,本申请实施例提供一种二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测方法,包括如下步骤:

14、将二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置置于二次供水蓄水箱内,检测筒水平放置于二次供水蓄水箱底部;

15、打开二次供水蓄水箱的进水管和出水管;

16、打开电源;

17、外部设备接收光电二极管转换的电信号,计算获取二次供水箱底部的污泥厚度。

18、结合第二方面,在一种实施方式中,所述将二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置置于二次供水蓄水箱内步骤中,二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置的数量为4个,分别置于二次供水蓄水箱的四个对角位置处。

19、结合第二方面,在一种实施方式中,还包括以下步骤:

20、根据光电二极管转换的电信号,获取二次供水蓄水箱底部污泥的沉积速度;

21、当获取到沉积速度超过预设沉积速度时,控制发出污泥沉积过快预警信息;

22、根据光电二极管转换的电信号,获取二次供水蓄水箱底部污泥的沉积厚度;当底部污泥的沉积厚度达到预设值时,控制发出污泥沉积厚度过厚预警信息。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

23、本申请提供的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,通过准直光源光线透过沉积污泥的透光板照射于光电二极管上,实现对二次供水蓄水箱底部的污泥厚度的在线监测,监测人员无需进入到二次供水蓄水箱内部,实现随时、准确地检测污泥厚度,以便及时发现并处理污泥沉积问题,从而保障了二次供水的水质安全;

24、根据二次供水蓄水箱底部污泥厚度的变化速率,相关人员可以及时发现污泥厚度增长过快的情况,及时对二次供水蓄水箱进行检查,同时,装置为相关人员提供清洗周期的参考依据,以维护水质安全和设备运行的稳定性。



技术特征:

1.一种二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,其特征在于,所述准直光源为led光源,并且设置为间歇照射模式。

3.如权利要求2所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,其特征在于,所述led光源和所述光电二极管的供电电源均为容设于所述连接管内的电池。

4.如权利要求1所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,所述连接管和所述检测筒的材质为耐腐蚀、防水的材料。

5.如权利要求1所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,其特征在于,所述准直光源在所述透光板上的投影面积与所述准直光源和所述透光板之间距离之比不小于0.01m2/m。

6.如权利要求2所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,其特征在于,所述led光源在预设距离范围内的光照强度范围为600勒克斯-1000勒克斯。

7.如权利要求1所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置,其特征在于,所述光电二极管灵敏度范围为0.4安培/瓦特-0.5安培/瓦特,光电二极管灵敏度较低时对应较高的光强,灵敏度较高时对应较低的光强。

8.一种二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测方法,其特征在于,包括如下步骤:

9.如权利要求8所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测方法,其特征在于,所述将二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置置于二次供水蓄水箱内步骤中,二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置的数量为4个,分别置于二次供水蓄水箱的4个对角位置处。

10.如权利要求9所述的二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测方法,其特征在于,还包括以下步骤:


技术总结
本申请提供了二次供水蓄水箱底部污泥厚度在线监测装置及监测方法,装置包括准直光源、光电二极管、检测筒和连接管,光电二极管的通信输出端连接有无线通信模块;检测筒为具有一空腔的封闭壳体,其顶面设有透光板,光电二极管和无线通信模块均置于空腔内,检测筒水平放置于二次供水蓄水箱底部;准直光源和检测筒通过连接管连接,准直光源悬垂于检测筒上方,准直光源照向透光板;准直光源发出的光线经由透光板透射至光电二极管,经光电转换为电信号后由无线通信模块传输至外部设备。本申请通过准直光源光线透过沉积污泥的透光板照射于光电二极管上,实现随时、准确地检测污泥厚度,以便及时发现并处理污泥沉积问题,从而保障了二次供水的水质安全。

技术研发人员:邵森林,朱磊,罗亮
受保护的技术使用者:武汉大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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