公路及特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统技术方案

一种特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括水质安全检测单元、计算机辅助分析控制系统，所述水质安全检测单元采用微波检测装置，微波检测装置输出信号连接计算机辅助分析控制系统，微波检测装置安装于桥面径流主管道上，在所述桥面径流主管道的排水末端安装有电动阀，所述电动阀受控连接于计算机辅助分析控制系统。普通公路桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括水质安全检测单元、计算机辅助分析控制系统及排水阀，微波检测装置安装在桥梁上管道排水末端或者桥面径流收集池内，所述微波检测装置输出信号连接计算机辅助分析控制系统，所述计算机辅助分析控制系统控制连接排水阀，所述排水阀安装于桥面径流收集池的排水管上。

Real time monitoring and control system for runoff and water quality of highway and super large bridge deck runoff

A real-time monitoring and control system for water quality safety of oversize bridge deck runoff, including the water quality safety detection unit and computer aided analysis control system, the water quality safety detection unit adopts the microwave detection device, the microwave detection device output signal is connected with the computer aided analysis control system, and the microwave detection device is installed on the bridge surface. An electric valve is installed at the end of the drainage end of the main pipe of the bridge surface, and the electric valve is controlled to be connected to a computer aided analysis control system. The real-time monitoring and control system for the water quality safety of the ordinary highway bridge surface runoff includes the water quality safety detection unit, the computer aided analysis control system and the drainage valve. The microwave detection device is installed on the end of the pipe drainage and the bridge surface runoff collection pool on the bridge. The output signal of the microwave detection device is connected with the computer aided analysis and control. The computer aided analysis control system controls the connection of the drain valve, which is installed on the drainage pipe of the bridge surface runoff collection pool.

【技术实现步骤摘要】
公路及特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统
本技术涉及一种公路桥面径流水质安全监控系统，尤其是涉及一种利用微波进行水质安全检测的公路桥面径流水质安全实时监测控制系统。
技术介绍
目前，随着公路交通运载危险化学品的车辆越来越多，运输的危险品种类也越来越复杂。在公路交通基础设施的建设过程中，一些公路不可避免地跨河、跨江而建，有些公路所跨越水体的水质要求比较高。一旦发生运输过程中的危险化学品泄漏事故，地处偏远，施救不便，极易对桥下水体、附近水源地、水产资源保护区、湿地保护区以及当地的环境造成污染，有些甚至是生态灾难。危险货物运输突发事件属于紧急突发事件，一旦发生尤其发生在公路桥梁上具有很大的危险性，而且有其独特的特征，即风险性、突发性、影响性、公共危害性、社会关注性、动态连锁性、不可预料性。危险品在运输途中由于突发事件而发生滞留、泄露或爆炸等情形之后，将会给周边居民的正常生活带来威胁，同时会给周边的空气、水体和生态环境等造成严重的污染和破坏。环发【2007】184号文件《关于加强公路规划和建设环境影响评价工作的通知》中第七条明文规定：为防范危险化学品运输带来的环境风险，对跨越饮用水水源二级保护区、准保护区和二类以上水体的桥梁，在确保安全和技术可行的前提下，应在桥梁上设置桥面径流水收集系统，并在桥梁两侧设置沉淀池，对发生污染事故后的桥面径流进行处理，确保饮用水安全。桥面径流水收集系统是交通工程中一项重要的环境保护设施，是公路工程环境影响评价和环境保护竣工验收审批的重要依据。现有公路径流（包含“桥面径流”和“路面径流”）水收集系统使用的安全检测装置，没有自动化控制和安全监测（检测）装置。有些水收集系统装有水质在线监测系统，但主要以监测水质CODcr、PH值和悬浮物为主，属于常规的水质“污染”监测，不是水质“安全”监测，不符合国家对桥面径流安全监测的要求。这些水质在线监测设备不但价格昂贵，而且结构复杂，检测结果所需时间较长，不满足特大桥桥面径流安全监测“即时判断”的需求。有的使用传感器较多，处理过程繁琐；有的结构形式单一，但功能有限，使用环境也受到现实条件的局限。因此，如何更加有效地防控公路桥梁危险化学品泄漏，确保公路交通危险品运输对地表水体的影响达到有效可控，已经成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术不足，提出了一种公路径流水质安全实时监测控制系统，利用微波技术对公路径流水质进行安全监测，能够快速鉴别正常径流和危险化学品，具有结构简单、容易实现、检测结果准确可靠，监测速度快、效率高等特点。本技术所采用的技术方案：一种特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括水质安全检测单元、计算机辅助分析控制系统（8），所述水质安全检测单元与计算机辅助分析控制系统电连接，所述水质安全检测单元采用微波检测装置（1），所述微波检测装置（1）安装于桥面径流主管道上，微波检测装置（1）输出信号连接计算机辅助分析控制系统，在所述桥面径流主管道的排水末端安装有电动阀（4），所述电动阀（4）受控连接于计算机辅助分析控制系统。在所述桥面径流主管道上设有溢流管，所述溢流管的管口低于桥面，溢流管上安装有溢流阀（5）；所述溢流阀（5）采用可控电动阀门，所述可控电动阀门受控连接于计算机辅助分析控制系统。所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，在径流收集主管道设有多个排气阀，所述排气阀安装在排水系统最高点和微波检测装置附近。所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，所述微波检测装置（1）设置于采样检测管（2）内，所述采样检测管（2）两端与桥面径流主管道联通，采样检测管（2）安装时其底部与桥面径流主管道的底部保持在同一水平面，采样检测管两端设有滤网。所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，含有雨量计（7），所述雨量计（7）输出信号连接计算机辅助分析控制系统。一种公路桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括水质安全检测单元、计算机辅助分析控制系统及排水阀（11），所述水质安全检测单元输出信号连接计算机辅助分析控制系统，所述水质安全检测单元采用微波检测装置（12），所述微波检测装置（12）安装在桥梁上管道排水末端或者桥面径流收集池（13）内，所述微波检测装置（12）输出信号连接计算机辅助分析控制系统，所述计算机辅助分析控制系统控制连接排水阀（11），所述排水阀（11）安装于桥面径流收集池（13）的排水管上。所述的公路桥面径流水质安全实时监测控制系统，在桥面径流收集池（13）上方设有排气装置（14）。所述的公路桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括雨量计（15），所述雨量计（15）与计算机辅助分析控制系统电连接。公路径流水质安全实时监测控制系统根据危险品封堵防范方式（事故防范池、桥面）的不同，分为特大桥、一般桥梁和路面径流三种情况，并设计不同控制流程和程序（或者根据需求，单独设计控制流程）。一般桥梁（小于1000米）需收集的雨水径流量较小，可以设置桥面径流水收集系统。通过桥上安装的收集管道的方式，将雨水径流导入收集池和沉淀池，因此水质安全检测装置的安装比较灵活，即可安装在管道也可以安装在收集池内；但特大桥的桥面径流流量较大，又由于受桥梁长度、建设条件、坡度、安全、容积以及技术等条件的限制，收集池的选址和建设成为难点，因此检测和控制装置只能安装在径流收集管道上，径流水质经检测安全后，排入河内，如发生危险化学品泄漏，及时封闭桥上排水阀门，将危险化学品封堵在桥面上并及时处理，此时桥面相当于“事故收集池”。路面径流的水质安全监测设备可以设置在路边、边沟、排水沟内和径流收集池，监测控制流程和方法参考桥面径流的控制流程。径流水质安全微波实时监测原理：微波是一种频率很高的电磁波，具有明显的特性，一是它的指向性非常好；二是它能穿透普通非金属物质，因此其穿透能力较强，具有作用速度快、时间短、效率高等显著优点。径流水质安全微波实时监测基本原理如下：1、微波具有指向性、穿透性、反射性等特性，微波透过被测物时，被测物内水分子在微波作用下发生极化损耗，会使透过被测物的微波功率呈幂级数规律衰减。因此，当微波透过水、危险化学品或者水和危险化学品液体的混合物质时，能量会有损耗。危险化学品属于低损耗物质，微波能量损失较少，而水分是高损耗物质，它对微波的损耗作用要远高于危险化学品和其他介质。同时微波穿透能力较强，也能保证了测量的高精度和高可靠性。2、如果被测物是危险品，则“水”含量很小，那么与微波发生作用后，会引起微波功率、相位、频率等信息产生变化。根据微波参数的变化量便能测得路面径流和桥面径流水质“安全”信息；监测只需要通过测量和计算桥面径流水质微波的振幅、相位和频率中任一量的关系变化既可；径流中水分子对微波电场能量的吸收能力很强，危险化学品对微波能量吸收较小，而被水分子吸收的这部分能量和水分子含量保持着线性关系。3、被测物质在不同微波频率下其能量的衰减的变化，不同的危险化学品对微波的吸收敏感频率是不一样的，不同浓度的危险化学品对微波的吸收程度也是不一样的。因此，可以通过测试或实验，获得在不同频率下不同危险化学品的微波参数，建立“数据库”，以便精确测定具体的危险化学品名称。在实际应用中，通过同时发射多段不同频率的频谱进行监测和数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括水质安全检测单元、计算机辅助分析控制系统（8），所述水质安全检测单元与计算机辅助分析控制系统（8）电连接，其特征在于：所述水质安全检测单元采用微波检测装置，所述微波检测装置（1）安装于桥面径流主管道上，微波检测装置（1）输出信号接入计算机辅助分析控制系统（8），在所述桥面径流主管道的排水末端安装有电动阀（4），所述电动阀（4）受控连接于计算机辅助分析控制系统（8）。

【技术特征摘要】
1.一种特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，包括水质安全检测单元、计算机辅助分析控制系统（8），所述水质安全检测单元与计算机辅助分析控制系统（8）电连接，其特征在于：所述水质安全检测单元采用微波检测装置，所述微波检测装置（1）安装于桥面径流主管道上，微波检测装置（1）输出信号接入计算机辅助分析控制系统（8），在所述桥面径流主管道的排水末端安装有电动阀（4），所述电动阀（4）受控连接于计算机辅助分析控制系统（8）。2.根据权利要求1所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，其特征在于：在所述桥面径流主管道上设有溢流管，所述溢流管的管口低于桥面，溢流管上安装有溢流阀（5）；所述溢流阀（5）采用可控电动阀门，所述可控电动阀门受控连接于计算机辅助分析控制系统。3.根据权利要求1所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，其特征在于：在径流收集主管道设有多个排气阀，所述排气阀安装在排水系统最高点和微波检测装置附近。4.根据权利要求2所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，其特征在于：在径流收集主管道设有多个排气阀，所述排气阀安装在排水系统最高点和微波检测装置附近。5.根据权利要求1～4任一项所述的特大桥桥面径流水质安全实时监测控制系统，其特征在于：所述微波检测装置（1）设置于采样检测管（2）内，所述采样检测管（2）两端与桥面径流...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维东，朱展熠，
申请(专利权)人：蓝衍郑州环保有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41