一种基于物联网的雨水收集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的雨水收集系统，该雨水收集系统包括雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置、管理与应用终端、用户端；雨水处理与储存装置分布于待进行雨水收集的城市各区域；储水数据采集装置通过对应的数据处理与传输装置与管理与应用终端相连；管理与应用终端通过控制中心分别与各雨水处理与储存装置的排空阀门控制相连；管理与应用终端内对应各雨水处理与储存装置设定有对应抽水管的位置信息；用户端为多个，分别与管理与应用终端相连。采用本实用新型专利技术雨水收集系统，可以通过对雨水进行的实时监测，作业人员就可以根据自己工作所需，选取最优储水点进行取水作业，可极大的节省人力物力资源。

A rainwater collection system based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的雨水收集系统
本技术涉及雨水收集再利用领域，特别是涉及雨水收集再利用系统。
技术介绍
水资源是人类赖以生存的生命之源，我国是一个干旱缺水严重的国家，人均水资源量只有世界平均水平的1/4。然而，随着工业和社会的发展，工业造成的水体污染以及城市中景观用水、道路喷洒水等的快速增长，使得水资源情况更加的严峻。而且，随着城镇化的加快，不透水路面急剧增加，使得雨水下渗量骤减，进而造成城市径流的增大，提高了内涝发生的风险。为了解决这些问题，中国近年来耗费巨资来修建雨水收集与利用设施，且大力倡导低影响开发，使所修建的设施与环境相容。然而，在雨水收集之后，储水装置中的水量水质难以获取实时数据。这不仅让专业人员对于雨水水质水量的监测缺少时效性也使城市环卫工人无法明确知道设施中的水量是否满足其工作所需。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种能够对雨水进行收集、且能够实时获取各区域的储水情况，方便就近取水的装置。为了达到上述目的，本技术提供了一种基于物联网的雨水收集系统，该雨水收集系统包括雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置、管理与应用终端、用户端；雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置采用一一对应的多组设置；雨水处理与储存装置分布于待进行雨水收集的城市各区域，且各雨水处理与储存装置均包括滤池、溢流管、排空管、抽水管；滤池采取地埋式；溢流管与滤池上部相连通，排空管与滤池下部相连通，抽水管位于滤池上方、且通过抽水泵与滤池内部相连通；排空管上设有排空阀门，通过排空阀门与城市雨水管网相连；各储水数据采集装置包括水位传感器和水质传感器，分别设于对应的滤水池内；储水数据采集装置通过对应的数据处理与传输装置与管理与应用终端相连；管理与应用终端通过控制中心分别与各雨水处理与储存装置的排空阀门控制相连；管理与应用终端内对应各雨水处理与储存装置设定有对应抽水管的位置信息；用户端为多个，分别与管理与应用终端相连。进一步的，滤池上方开口，开口处设有过滤层、内部为中空的腔体，滤池一侧设有与内部腔体相连通的储水管；溢流管与储水管上端相连通，排空管与储水管下端相连通，抽水管位于储水管上方、且通过抽水泵与储水管相连通。进一步的，滤池上方开口处由上至下依次为土表层、砾石层、沙粒层、粉煤灰层；土表层与雨水处理与储存装置设置位置处的路面齐平；储水管位于滤池的下方一侧位置处。进一步的，滤池近储水管一侧向其上方延伸，形成上端封闭的抽水台，抽水台的顶面与周侧路面齐平；抽水台与滤池之间设有水沟；抽水管穿过抽水台与储水管相连通。进一步的，用户端采用PC机或移动手机。进一步的，各用户端上分别设有GPS定位系统，并通过GPS定位系统将位置信息传送至管理与应用终端。进一步的，数据处理与传输装置依次通过通信网络、互联网平台与管理与应用终端之间通过通信网络相连；管理与应用终端与用户端之间通过通信网络相连。本技术相比现有技术具有以下优点：首先，所建设的雨水生物滤池以低影响为前提，在城市建设过程中，该设施对环境功能造成的破坏能降到最低。该设施可建设于道路两侧，由于绝大部分为地埋式，因此本设施所占用的空间很小。滤池上部的表层土壤可栽种相应的植物，用以增加城市绿化。其次，所收集的雨水可用于城市绿化的浇灌或者道路的喷洒，极大的节省水资源的消耗。最后，由于目前对于储水管中雨水水质及水量的监测这方面的空缺，无法实时获取相应的数据，也就存在使用水质不达标的雨水进行作业的风险，对于需要取水的人员来说，无法得知哪个储水管中水满足自己作业所需。而我们这个物联网模块则可以消除这个隐患，我们可以通过对雨水进行的实时监测，作业人员就可以根据自己工作所需，选取最优储水点进行取水作业，可极大的节省人力物力资源。若是水质不达标，控制中心则可以将雨水排空，防止不达标雨水的使用对环境造成一定的影响。附图说明图1为本技术雨水收集系统中的雨水处理与储存装置的结构示意图；图2为储水数据采集装置与管理与应用终端、用户端的通信示意图；图3为用户端储水数据显示图；图4为用户端单个储水点的数据显示详情。图1中，1-表土层，2-砾石层，3-沙粒层，4-粉煤灰层，5-水沟，6-抽水泵，7-水位传感器，8-储水管，9-溢流管，10-水质传感器，11-排空阀门，12-排空管；图2中，M1为储水数据采集装置，1a-水质传感器，1b-水位传感器，1c-水体排空装置，M2为数据处理与传输装置，2a-数据处理基站，2b-互联网平台，M3为管理与应用终端，3a-PC端口，3b-移动端口，3c-控制中心，3d-用户端；图3中，13-储水点位置，14-用户端位置；图4中，13-储水点位置，13a-详细储水数据信息，14-用户端位置。具体实施方式下面结合附图对本本技术进行详细说明。如图1所示，本技术包括三部分，第一部分为基于雨水生物滤池的雨水处理与储存装置的设计，第二部分为基于物联网的雨水收集与利用系统的设计，第三部分为数据输出端口界面的设计(如用户端采用手机app显示)。基于雨水生物滤池的雨水处理与储存装置为多个，分布按照以下方法进行设置：将城市进行区域划分，根据城市降雨量及所需出水量，对各区域选择部分道路，在所选择道路的两旁(或至选择一边的道路)路边的地面下方进行埋设。将选择预埋的道路进行挖沟，修砌滤水池，滤水池一侧埋设与之底部相连通的储水管8，并在储水管8的上端连通设置溢流管9与城市雨水管网相连通，下端通过排空管12与城市雨水管网相连通，排空管12上设有排空阀门11，溢流管9的上方设有抽水泵6，通过抽水管与储水管8相连。底部预埋设施铺设完成后，上方进行填平：滤水池上方依次铺设粉煤灰层4、沙粒层3、砾石层2和表土层1，储水管8和抽水泵6的上方修砌抽水台，抽水台的顶面和滤水池的表土层1均与路面齐平，且滤水池与抽水台之间形成水沟5，如图1所示。雨水流经表土层1，大部分在渗透作用下渗入下层，小部分未渗透的雨水经过表土层而进入水沟5，流入城市雨水管网。下渗的雨水经过砾石层2、沙粒层3和粉煤灰层过滤之后流入储水管8，管中设有水位传感器7及水质传感器10，所得数据由通信网络传输进入数据处理基站。储水管8设有溢流管9，与城市雨水管网相接，将过量的水直接排入雨水管网。在储水管8底部设有雨水排空管12，同样与雨水管网相接，管中设有一个可远程控制的排空阀门11，该管以及阀门作用在于将储水管中由于停留时间过长而导致水质不达标的雨水排空。基于物联网的雨水收集与利用系统如图2所示。主要包括储水数据采集装置M1、数据处理与传输装置M2、管理与应用终端M3。储水数据采集装置M1为原位采集模块，分布于图1所示的各个雨水储水箱处，主要包括水质传感器1a(即图1中设于储水管8内的水质传感器10)测定指标包括pH、溶解氧与浊度，水位传感器1b(即图1中设于储水管8内的水位传感器7)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的雨水收集系统，其特征在于，所述雨水收集系统包括雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置、管理与应用终端、用户端；所述雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置采用一一对应的多组设置；所述雨水处理与储存装置分布于待进行雨水收集的城市各区域，且各雨水处理与储存装置均包括滤池、溢流管、排空管、抽水管；所述滤池采取地埋方式；所述溢流管与滤池上部相连通，排空管与滤池下部相连通，抽水管位于滤池上方、且通过抽水泵与滤池内部相连通；所述排空管上设有排空阀门，通过排空阀门与城市雨水管网相连；各储水数据采集装置包括水位传感器和水质传感器，分别设于对应的滤水池内；所述储水数据采集装置通过对应的数据处理与传输装置与所述管理与应用终端相连；所述管理与应用终端通过控制中心分别与各雨水处理与储存装置的排空阀门控制相连；所述管理与应用终端内对应各雨水处理与储存装置设定有对应抽水管的位置信息；所述用户端为多个，分别与所述管理与应用终端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的雨水收集系统，其特征在于，所述雨水收集系统包括雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置、管理与应用终端、用户端；所述雨水处理与储存装置、储水数据采集装置、数据处理与传输装置采用一一对应的多组设置；所述雨水处理与储存装置分布于待进行雨水收集的城市各区域，且各雨水处理与储存装置均包括滤池、溢流管、排空管、抽水管；所述滤池采取地埋方式；所述溢流管与滤池上部相连通，排空管与滤池下部相连通，抽水管位于滤池上方、且通过抽水泵与滤池内部相连通；所述排空管上设有排空阀门，通过排空阀门与城市雨水管网相连；各储水数据采集装置包括水位传感器和水质传感器，分别设于对应的滤水池内；所述储水数据采集装置通过对应的数据处理与传输装置与所述管理与应用终端相连；所述管理与应用终端通过控制中心分别与各雨水处理与储存装置的排空阀门控制相连；所述管理与应用终端内对应各雨水处理与储存装置设定有对应抽水管的位置信息；所述用户端为多个，分别与所述管理与应用终端相连。


2.根据权利要求1所述的雨水收集系统，其特征在于：所述滤池上方开口，开口处设有过滤层、内部为中空的腔体，所述滤池一侧设有与内部腔体相连通的储水...

【专利技术属性】
技术研发人员：于江华，朱益辉，魏娥华，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32