[發明專利]雨水自動收集采樣裝置

無效

• 申請號: 201310220616.5
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103335868A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 梁英;李晉川;黃學進;胡牧
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N1/20
• 分類號: G01N1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自動雨水收集裝置，是供水排水、城市管網、環境保護領域的自動化控制設備。?

背景技術

雨水是除地表水、地下水之外可以利用的水資源，但是由于大氣及地表匯水區的污染，雨水徑流同時也造成難以控制的非點源污染。雨水的利用和相應的污染控制首先需要對雨水、降雨徑流的水質進行監測。由于氣候的變幻莫測，監測的難點在于降雨過程特征雨水、降雨徑流的收集。目前的雨水收集裝置主要是收集初期棄流后的中、后期雨水用于儲存使用，而能分別收集降雨過程不同階段的天然雨水、降雨徑流，滿足雨水水質監測的自動化收集裝置還沒有成熟的設備。?

發明內容

為解決上述技術問題，本發明采用單片機控制的雨量計檢測儀檢測雨量，通過接雨漏斗或潛水泵將雨水收集到集雨器中，通過程序設置將雨量、時間、徑流流量、水位信號與集雨器排水閥、放空閥、潛水泵相關聯，達到設定條件時將雨水放出至相互獨立的采樣瓶中，滿足不同特征的雨水水質監測需要。?

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。本裝置包括集雨器（1）、采用電磁閥控制的集雨分配器（2）和集雨器放空閥（3）、采樣瓶（4）、潛水泵（5）、防止潛水泵干抽的水位器（6）、與集雨器、雨量計和電腦相連的單片機控制裝置（7）、雨量計（8）、收集天然雨水的接雨漏斗（9）、溢流孔（10）。根據采樣的需要，由雨量或降雨時間等參數觸發單片機智能控制模式，包括4個模式：雨量控制采集降雨徑流模式、時間控制采集降雨徑流模式、雨量控制采集天然雨水模式、時間控制采集天然雨水模式，自動控制將集雨器中的雨水收集排放到獨立的采樣瓶中，24個采樣瓶可以完成至少一場降雨雨水的完整過程的自動收集。?

本發明的優點在于：?

1、由于本發明使用不同采樣瓶上的電磁閥開關分配雨水到各采樣瓶中，沒有旋轉分配裝置，不要求高精度機械和電子裝置，可靠性更高；

2、適合野外及沒有交流電源的場合。電磁閥采用直流24V，采用蓄電池供電可連續工作240小時。還可完成遠傳數據的自動控制，保障操作人員的安全或無人值守時的正常工作；

3、由于本發明采用了接雨漏斗和潛水泵泵送兩套雨水收集單元，既可收集天然降雨，也可收集降雨徑流，適合各種狀況下雨水的收集，裝置的適用性更強。

附圖說明

圖1是本發明示意圖。?

圖中：1、集雨器，2、采用電磁閥控制的集雨分配器，3、集雨器放空閥，4、采樣瓶，5、潛水泵，6、防止潛水泵干抽的水位器，7、與集雨器、雨量計和電腦相連的單片機控制裝置，8、雨量計，9、收集天然雨水的接雨漏斗，10、溢流孔。?

下面結合附圖對本發明作進一步說明。?

如圖所示，本實施例主要包括集雨采樣器主體、單片機控制裝置7、雨量計8和徑流采樣模塊。其中，集雨采樣器主體包括集雨器1、集雨分配器2、集雨器放空閥3、采樣瓶4、接雨漏斗9和溢流孔10。徑流采樣模塊包括潛水泵5和水位器6。本實施例中設置有24個獨立的采樣瓶4，與集雨器1之間有分配器2連接。徑流采樣模塊通過軟管和集雨器1相連。?

具體實施方式

該雨水自動收集采樣裝置，包括集雨器（1）、采用電磁閥控制的集雨分配器（2）和集雨器放空閥（3）、采樣瓶（4）、潛水泵（5）、防止潛水泵干抽的水位器（6）、與集雨器、雨量計和電腦相連的單片機控制裝置（7）、雨量計（8）、收集天然雨水的接雨漏斗（9）、溢流孔（10）。通過檢測雨量、降雨時間、徑流流量、水位，根據采樣的需要，由雨量或降雨時間觸發采樣，將集雨器中的雨水排放到獨立的采樣瓶中。?

所述的雨量計具有4-20mA電流環輸出或RS485信號輸出，可以通過AD數據轉換器或串行通信接口將數據傳輸到單片機控制電路中。?

所述控制裝置，具有單片機智能控制模式，可通過無線傳輸模式實時將雨量、水位、采樣瓶和集雨器當前狀態發送到PC機，也可通過無線方式實時接收PC機指令，設置工作模式。裝置以嵌入式單片機STC12C5406AD為控制核心，包括：輸入、輸出控制電路、顯示電路、通訊接口電路、參數存儲電路、無線數據傳輸電路、電源電路及電池管理電路。?

所述的采樣瓶為獨立的1000ml塑料瓶，上部連接帶電磁閥控制的通水管道，采樣瓶上部可方便拆卸，以更換容器或導出雨水。?

實施例：

對于采集徑流雨水有如下控制模式：