一种城市水环境综合治理智慧管控系统

技术领域

本发明涉及水环境综合治理领域，更具体地说，涉及一种城市水环境综合治理智慧管控系统。

背景技术

在城市水质环境综合治理中，其中最为关键的步骤就是针对水质进行监测，通过对水质的各项指标进行分析，能够更加针对性的进行管控，并且通过长期的在线实时监测水质各项指标变化，能够佐证管控的效果，并确定正确的管控方向，水质在线监测是通过多种设备组合形成的自动监测站进行监测，自动监测站的工作步骤主要包括取水采样、水样预处理、水样试验和数据采集控制；

而在取水采样时一般需要在取样管上加装过滤网装置，但现有技术中加装的过滤网装置在河道中使用时，容易被河里的漂浮物、藻类以及颗粒物堵塞，从而导致取水流量变小，取水困难，且可能会影响水样试验的结果，一旦出现堵塞的情况就需要人为清理，而且在环境较差的污染河流中过滤网的清理次数将会更加频繁，不能及时进行清理则是会影响自动监测站对于水质的实时监测。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种城市水环境综合治理智慧管控系统，它可以实现过滤装置的自清理功能，且未添加使用电能等驱动装置，更为节能，减少了过滤装置人工清理或更换的次数，从而能够降低成本，使得对于水质的实时监测更为稳定。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种城市水环境综合治理智慧管控装置，包括连接管和过滤节，其特征在于：所述连接管包括上部、中部和下部，所述中部位于所述上部和所述下部之间，所述过滤节安装于所述下部的底部，所述上部上套设有水泵管路；

所述过滤节包括过滤管、封闭板和连接环，所述连接环螺纹插接在所述下部底部的内侧，所述过滤管位于所述连接环底部，所述封闭板位于所述过滤管底部；

所述下部的内部设置有橡胶垫，所述橡胶垫底部安装有活动板，所述活动板的底部设置有连接杆，所述连接杆的底部穿过所述过滤管并设置有安装板，所述安装板顶部的外侧安装有第一支杆，所述第一支杆的顶部设置有刮环，所述安装板和所述过滤节之间安装有弹簧，且所述弹簧环绕在所述连接杆的外侧，所述连接杆上设置有转动机构，所述过滤节的下端还设置有防护机构，所述连接杆和所述安装板之间设置有连接件。

进一步的，所述刮环包括安装在所述第一支杆顶部的圆环和安装在所述圆环内侧的毛刷，所述圆环和毛刷的主体均环绕在所述过滤管的外侧，所述圆环的上端为向内侧倾斜的斜面。

进一步的，所述转动机构包括安装块、卡块和连接芯，所述安装块安装在所述活动板的底部、并套设在所述连接杆的外侧，所述卡块安装在所述连接杆的顶部、并可转动的卡接在所述安装块内，所述连接芯安装在所述过滤管的圆心处，所述连接芯上开设穿插槽套设在所述连接杆外侧，所述连接杆的表面开设有螺旋槽，所述螺旋槽内设置有卡入螺旋槽内的螺旋块，且所述螺旋块的形状与所述螺旋槽形状相符。

进一步的，所述防护机构包括防护盖、第二支杆和固定环，所述防护盖位于所述过滤管的内部，所述防护盖套设在所述安装板和第一支杆的外侧，所述第二支杆安装在所述防护盖的顶部，所述固定环安装在所述第二支杆的顶部，所述固定环螺纹套设在所述下部的外侧。

进一步的，所述连接件包括安装在所述安装板顶部圆心处的固定环，所述连接杆底部开设有的第一六角槽和所述第一六角槽内活动插接的六角杆，所述第一支杆螺纹套设在所述连接杆下端的外侧，所述安装板上开设有第二六角槽，所述六角杆远离所属第一六角槽的一端插接在所述第二六角槽内。

进一步的，所述六角杆的底端嵌设安装有滚珠，所述滚珠的底端与所述防护盖内底面接触。

进一步的，所述第一支杆和第二支杆的位置相对重合，且所述螺旋槽的螺旋圈数为整数。

进一步的，所述安装板上开设有多个第一通孔，所述防护盖上开设有分别与多个所述第一通孔位置相对且连通第二通孔。

一种城市水环境综合治理智慧管控系统，应用于上述的一种城市水环境综合治理智慧管控装置，包括以下步骤：

步骤1：将所述取水采样装置在使用时通过管路与水泵连接，水泵通过管路与预处理单元连接，预处理单元与各项监测设备连接，取水采样装置与水泵的连接管路使用压强监测单元和水流量监测单元进行监测；

步骤2：开始监测时开启水泵运作，取水采样装置依靠水泵的产生的负压吸力进行一遍自清理，而后水泵通过取水采样装置抽出过滤杂质后的水，并将其输送预处理单元；

步骤3：实时监测水泵抽水时管路的压强和水流量，压强监测单元和水流量监测单元将各自监测的压强和水流量实时发送给数据采集控制单元、由数据采集控制单元对水压和水流量进行实时分析，当压强和水流量变小时将取水采样异常的报警信息在线传递给管理者，当水泵并未停机而水流量消失或极小时，数据采集控制单元立即控制水泵停止抽水防止设备故障，并向管理者发出报警信息；

步骤4：水泵抽出的水由预处理单元进行进一步的过滤沉淀处理后再供样给各类监测设备；

步骤5：当监测完成后水泵停止运转，水泵所产生的负压吸力消失，水流停止流动，取水采样装置再次进行一遍自清理。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案能够实现取水采样装置的自清理功能，很大程度的避免了取水采样装置堵塞导致水流量变小，从而确保满足自动监测站采样的取水量，避免影响自动监测站的实时监测，减少人工检修维护次数，降低成本。

(2)本方案提供了更为合理的取水采样管控方法，进一步的加强取水采样时水流量和水压强度的稳定性，从而提高自动监测站长期在线实时监测的稳定性，并在出现堵塞做出反应及时通知管理者，从而能够及时的进行检修。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正视剖视图；

图3为本发明的爆炸视图；

图4为本发明的连接件相关结构的爆炸视图；

图5为本发明的连接芯的结构示意图；

图6为本发明图2中A处的放大图；

图7为本发明图2中B处的放大图；

图8为本发明图2中C处的放大图。

图中标号说明：

1、上部；2、中部；3、下部；4、过滤节；401、过滤管；402、封闭板；403、连接环；5、水泵管路；6、橡胶垫；7、活动板；8、连接杆；9、安装板；10、第一支杆；11、圆环、12、毛刷；13、弹簧；14、安装块；15、卡块；16连接芯；17、穿插槽；18、螺旋槽；19、螺旋块；20、固定环、21第一六角槽；22六角杆；23、第二六角槽；24、防护盖；25、第二支杆；26、固定环；27、滚珠、28、第一通孔、29、第二通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-8，一种城市水环境综合治理智慧管控装置，包括连接管和过滤节4，连接管包括上部1、中部2和下部3，中部2位于上部1和下部3之间，过滤节4安装于下部3的底部，上部1上套设有水泵管路5；

过滤节4包括过滤管401、封闭板402和连接环403，连接环403螺纹插接在下部3底部的内侧，过滤管401位于连接环403底部，封闭板402位于过滤管401底部；

下部3的内部设置有橡胶垫6，橡胶垫6底部安装有活动板7，活动板7的底部设置有连接杆8，连接杆8的底部穿过过滤管401并设置有安装板9，安装板9顶部的外侧安装有第一支杆10，第一支杆10的顶部设置有刮环，安装板9和过滤节4之间安装有弹簧13，且弹簧13环绕在连接杆8的外侧，连接杆8上设置有转动机构，连接杆8和安装板9之间设置有连接件，过滤节4的下端还设置有防护机构；

通过上述方案能够实现取水采样装置的自清理功能，很大程度的避免了取水采样装置堵塞导致水流量变小，从而确保满足自动监测站采样的取水量，避免影响自动监测站的实时监测，减少人工检修维护次数，降低成本。

参阅图7，刮环包括安装在第一支杆10顶部的圆环11和安装在圆环11内侧的毛刷12，圆环11和毛刷12的主体均环绕在过滤管401的外侧，圆环11的上端为向内侧倾斜的斜面；

通过圆环11能够将过滤管401表面粘连的藻类污泥等杂质进行刮除，而后通过毛刷12能够对于过滤管401的表面进行更加精细的清理，两者配合能够起到更好的清理效果。

参阅图2、图4和图5，转动机构包括安装块14、卡块15和连接芯16，安装块14安装在活动板7的底部、并套设在连接杆8的外侧，卡块15安装在连接杆8的顶部、并可转动的卡接在安装块14内，连接芯16安装在过滤管401的圆心处，连接芯16上开设穿插槽17套设在连接杆8外侧，连接杆8的表面开设有螺旋槽18，螺旋槽18内设置有卡入螺旋槽18内的螺旋块19，且螺旋块19的形状与螺旋槽18形状相符；

通过设置螺旋槽18和螺旋块19的螺旋作用，能够使连接杆8在上下移动时进行转动，从而使圆环11和毛刷12上下移动时转动，通过毛刷12能够对过滤管401进行更好的刷洗效果，对于过滤管401上的杂质颗粒去除更加彻底。

参阅图3，防护机构包括防护盖24、第二支杆25和固定环26，防护盖24位于过滤管401的内部，防护盖24套设在安装板9和第一支杆10的外侧，第二支杆25安装在防护盖24的顶部，固定环26安装在第二支杆25的顶部，固定环26螺纹套设在下部3的外侧；

通过设置防护机构能够防止河流中的石头等物体干扰连接杆8和安装板9的正常移动，避免连接杆8和安装板9受到阻碍无法正常移动，导致无法进行抽水的情况出现，使得装置运行更加稳定，适用性更强。

参阅图4和图8，连接件包括安装在安装板9顶部圆心处的固定环20，连接杆8底部开设有的第一六角槽21和第一六角槽21内活动插接的六角杆22，第一支杆10螺纹套设在连接杆8下端的外侧，安装板9上开设有第二六角槽23，六角杆22远离所属第一六角槽21的一端插接在第二六角槽23内；

通过将连接杆8和固定环20的螺纹连接能够使连接杆8和安装板9以及其他相关部件可拆解分开，在检修更换的时可单独更换某个部件，降低成本，且组装是也较为简单，而设置第一六角槽21和六角杆22能够确保长期使用连接杆8和安装板9的转动不会时第一支杆10与连接杆8的螺纹连接松动。

参阅图8，六角杆22的底端嵌设安装有滚珠27，滚珠27的底端与防护盖24内底面接触；

通过嵌设的滚珠27与防护盖24接触能够减少接触面积降低摩擦，使得六角杆22在随连接杆8转动时更为顺畅，不会产生较多的阻力。

参阅图1和图3，第一支杆10和第二支杆25的位置相对重合，且螺旋槽18的螺旋圈数为整数；

这样设置可以确保在第一支杆10到达顶点时第一支杆10和第二支杆25还是处于重合状态，从而不会过多影响过滤管401在抽水使得吸入量。

参阅图2和图3，安装板9上开设有多个第一通孔28，防护盖24上开设有分别与多个第一通孔28位置相对且连通第二通孔29；

在水流通过第二支杆25和封闭板402之间的缝隙进入第二支杆25内侧时，通过开设的第一通孔28和第二通孔29能够在安装板9上下移动时其中水流更易排出，安装板9的上下移动受到的阻力相应减少。

一种城市水环境综合治理智慧管控系统，应用于上述的一种城市水环境综合治理智慧管控装置，包括以下步骤：

步骤1：将所述取水采样装置在使用时通过管路与水泵连接，水泵通过管路与预处理单元连接，预处理单元与各项监测设备连接，取水采样装置与水泵的连接管路使用压强监测单元和水流量监测单元进监测；

步骤2：开始监测时开启水泵运作，取水采样装置依靠水泵的产生的负压吸力进行一遍自清理，而后水泵通过取水采样装置抽出过滤杂质后的水，并将其输送预处理单元；

步骤3：实时监测水泵抽水时管路的压强和水流量，压强监测单元和水流量监测单元将各自监测的压强和水流量实时发送给数据采集控制单元、由数据采集控制单元对水压和水流量进行实时分析，当压强和水流量变小时将取水采样异常的报警信息在线传递给管理者，当水泵并未停机而水流量消失或极小时，数据采集控制单元立即控制水泵停止抽水防止设备故障，并向管理者发出报警信息；

步骤4：水泵抽出的水由预处理单元进行进一步的过滤沉淀处理后再供样给各类监测设备；

步骤5：当监测完成后水泵停止运转，水泵所产生的负压吸力消失，水流停止流动，取水采样装置再次进行一遍自清理。

通过上述更为合理的取水采样管控方法，进一步的加强取水采样时水流量和水压强度的稳定性，从而提高自动监测站长期在线实时监测的稳定性，并在出现堵塞做出反应及时通知管理者，从而能够及时的进行检修。。

工作原理：在使用时将水泵管路5与水泵连接后，水泵开启产生负压吸力进行抽水，橡胶垫6和活动板7在负压作用下向上移动，在移动的过程中活动板7带动连接杆8和安装板9上移，安装板9带动第一支杆10、圆环11和毛刷12上移，圆环11和毛刷12在移动过程会将过滤管401表面的杂物进行刮除清理，并且在连接杆8上移时其会在螺旋槽18和螺旋块19的作用下进行旋转，一边转动一边上移实现对于过滤管401更好的清理效果；

当圆环11和毛刷12移动与固定环26的地面贴合时，橡胶垫6和活动板7已经完全处于中部2的内腔中，水泵所产生的负压吸力即可由中部2和下部3通过过滤节4抽取过滤杂质后的水流，当抽取完成后水泵停止运转负压吸力消失，水流停止流动，弹簧13可带动安装板9和连接杆8下移复位，在下移过程中同样会发生转动，对过滤管401的表面再次进行清理，防止杂物堵塞过滤管401。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。