[實用新型]一種雨水徑流智能采樣裝置

有效

• 申請號: 201720745546.9
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN206847998U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 張書函;井艷文;邸蘇闖;潘興瑤;趙飛;于磊;李永坤;楊默遠;李嘉
• 申請（專利權）人: 北京市水科學技術研究院
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 劉茵

技術領域

本實用新型涉及一種雨水徑流智能采樣裝置，屬于水利工程領域。

背景技術

雨水徑流采樣即對降水過程中所產生的徑流進行定時或不定時的采樣，可用以研究分析場次降雨中產生的徑流水質的變化過程。為了監測屋頂、道路、庭院、綠地等不同下墊面降雨徑流過程的水質變化規律，需要采集一場降雨徑流產生全過程的水樣進行水質分析，特別要采集到剛開始產流的最初期水樣。目前國內的雨水徑流采樣裝置主要分為兩種，一種是人工控制采樣器，即首先將一定面積的匯水區上降雨產生的徑流收集到集雨槽(或集雨箱)中，在集雨槽(或集雨箱)出口處，利用采樣器基于固定或非固定的時間間隔，開展人工采樣；另一種是自動控制定時采樣器，應用自動控制裝置，采樣前設定采樣的時間、間隔、次數等參數，采樣器通過程序驅動開展定時采樣。第一種為人工控制采樣器，采樣過程中需要耗費大量的時間和精力；第二種為自動水質采樣器，具有節省人工、便于控制的有點。當前市場上的自動水質采樣器基本上為可設定等時間間隔或變時間間隔的采樣器，適宜于常流水的管道或河道的水質采樣。

然而，在城市水文、雨洪利用、海綿城市建設等領域的研究中需要監測較小面積下墊面的降雨徑流過程的水質變化過程，或雨水管道的水質變化過程，其具有以下特點：

(1)降雨徑流起始時間和結束時間都是隨機的。

(2)一般情況下降雨所產的徑流流量較小，且變化校大，對采樣的頻率和采樣響應時間要求較高。

目前市面上的水質采樣器只適合常流水的管道或河道的水樣采集，對于雨水管徑流，無法采集到所產生徑流的最開始徑流的水樣，也不能區分不同場次降雨進行分別采樣，容易錯過最佳采樣時機。因此，需要研發一種能夠適應雨水管道降雨徑流特點的自動水樣采集裝置，為推動我國城市水文、雨洪利用、海綿城市建設領域的研究提供重要設備條件支持。

實用新型內容

針對現有技術的上述問題，本實用新型提供一種雨水徑流智能采樣裝置。

為實現上述目的，本實用新型包括如下技術方案：

一種雨水徑流智能采樣裝置，包括傳感器系統、抽排系統、收水系統、電源系統、遠程控制系統和智能控制系統；

傳感器系統包括水位傳感器1、流量傳感器2和傳感器控制模塊8；該水位傳感器1和流量傳感器2置于采樣終端的雨水收集槽4中；

抽排系統包括水管5、水泵系統16、水泵控制模塊14和電磁閥控制模塊12；水泵系統16通過數據線與水泵控制模塊14連接；水泵系統16的進水管連接雨水收集槽4，出水管連接收水系統中的采樣瓶18，在進水管或出水管上設置干管閥門17，該干管閥門17與電磁閥控制模塊12連接；

遠程控制系統包括移動終端設備9和移動終端信號接收天線7；移動終端信號接收天線7通過數據線連接模式控制模塊13；

由傳感器控制模塊8、模式控制模塊13、電磁閥控制模塊12、水泵控制模塊14和操作面板11組成智能控制系統；

電源系統與其它各系統電路連接。

如上所述的雨水徑流智能采樣裝置，優選地，所述的收水系統包括干管閥門17、支管閥門19和多個采樣瓶。

如上所述的雨水徑流智能采樣裝置，優選地，所述的電源系統15具有三種供電模式：外接AC220V、內置充電鋰電池和太陽能電池板。

如上所述的雨水徑流智能采樣裝置，優選地，所述的智能控制系統配備數據存儲設備。

本實用新型的裝置具有以下特點：

采樣裝置能夠自動識別降雨徑流起始時間和結束時間，采集到徑流最開始水樣和全過程水樣；所述采樣裝置具有三種工作模式，即水位(或流量)感應模式、命令模式和移動終端遠程控制模式，能滿足不同降雨情景下，不同頻率、不同采樣量的需求；所述裝置的電源系統具有三種供電模式：外接AC220V、內置充電鋰電池和太陽能電池板；裝置的智能控制系統配備數據存儲設備，可自動記錄采樣過程中的日志信息，便于導出和分析。

本實用新型的有益效果在于：上述設計使該裝置能夠實現三種工作模式：

(1)水位(或流量)感應模式，即通過實時測量采樣終端的水位(或流量)參數，進行判斷是否超過臨界閾值指標。如果超過，則進行啟動采樣程序，間隔時間、采樣時間采用內置參數；

(2)命令模式，即通過人工方式設定啟動時間、采樣間隔、采樣次數等參數；

(3)移動終端遠程控制模式，即采樣者在異地將啟動時間、采樣間隔、采樣次數等參數通過手機短信，發送到控制系統，對采樣過程進行控制。