專利名稱：公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及排水設(shè)備，特別是一種公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，公路通行里程快速增加，對飲用水源地等重要地表水體的影響 日益加劇。當前的公路所設(shè)置的橋面徑流收集系統(tǒng)多為如下方案橋面徑流經(jīng)橋面預(yù)留泄 水孔流入排水管，再匯入集水池；排水管大多采用PVC管材，與泄水孔接口用浙青密封，管 材之間接口以PVC水管專用粘合劑粘接并起到密封作用，管段安置在鍍鋅角鐵架上，鐵架 以膨脹螺栓固定在橋梁兩側(cè)的水泥防護欄上并保持一定的坡降，排水管所匯集的橋面徑流 靠重力自流進入集水池。集水池的容積依據(jù)當?shù)匾淮谓邓淖畲髲姸仍O(shè)計，視橋面匯水面 積確定。池底和池壁均為漿砌片石，池底進行簡單的防滲處理。集水池一般位于橋面下方 的河道半坡。降水時匯集的橋面徑流與危險品車輛的事故泄露有各自不同的理化性質(zhì)，前者只 是短時的輕微污染，而后者卻會造成重大污染事故。因而設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)其目的不 僅僅是為了收集橋面徑流，更主要的是為了防范危險品運輸車輛在橋面發(fā)生事故時泄漏物 進入地表水體引發(fā)污染事故。當既有降水又有事故泄漏，此時泄漏物混和雨水進入集水池， 集水池中通常還會有以前多次降水匯集的地表徑流，并且水量不會太小。此時如果集水池 剩余池容過小，泄漏物溢出，就會使橋面徑流收集系統(tǒng)失去作用；剩余池容大時雖不會溢 出，但泄漏物分散到池水中，水量過大，處理時需要將整個集水池中的水汲出運走，運輸量 太大，增加了后繼的清運工作難度。故改進和創(chuàng)新勢在必行。
三
實用新型內(nèi)容針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實用新型之目的就是提供一種公路橋面 徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，可有效解決目前的橋面徑流收集系統(tǒng)存在的安全隱患及易 引發(fā)污染事故的問題。本實用新型解決的技術(shù)方案是包括橋面泄水孔和排水管，橋面泄水孔和排水管 相連通，橋面泄水孔內(nèi)有水質(zhì)傳感器，排水管的出水口上裝有兩位三通電磁閥，兩位三通電 磁閥與供電設(shè)備相連，兩位三通電磁閥的出水口經(jīng)輸水管分別與事故泄漏貯存箱和邊溝相 連通，PLC控制柜分別與兩位三通電磁閥、監(jiān)控計算機、水質(zhì)傳感器、攝像頭相連，所說的橋 面泄水孔、排水管、事故泄漏貯存箱及邊溝構(gòu)成排水系統(tǒng)，兩位三通電磁閥、供電設(shè)備、PLC 控制柜和監(jiān)控計算機構(gòu)成控制系統(tǒng)，所說的水質(zhì)傳感器和監(jiān)控計算機構(gòu)成水質(zhì)判別系統(tǒng)， 所說的攝像頭裝在橋面的一端，攝像頭、PLC控制柜和監(jiān)控計算機構(gòu)成橋面實時監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型無安全隱患，可以有效防止因橋面事故引發(fā)的污染。
四
附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由附圖給出，本實用新型包括橋面泄水孔和排水管，橋面泄水孔2和排水管3相連 通，橋面泄水孔內(nèi)有水質(zhì)傳感器10，排水管的出水口上裝有兩位三通電磁閥4，兩位三通電 磁閥與供電設(shè)備1相連，兩位三通電磁閥的出水口經(jīng)輸水管分別與事故泄漏貯存箱8和邊 溝6相連通，PLC控制柜5分別與兩位三通電磁閥4、監(jiān)控計算機9、水質(zhì)傳感器10、攝像頭 7相連，所說的橋面泄水孔2、排水管3、事故泄漏貯存箱8及邊溝構(gòu)成排水系統(tǒng)，兩位三通電 磁閥4、供電設(shè)備1、PLC控制柜5和監(jiān)控計算機9構(gòu)成控制系統(tǒng)，所說的水質(zhì)傳感器和監(jiān)控 計算機構(gòu)成水質(zhì)判別系統(tǒng)，所說的攝像頭7裝在橋面的一端，攝像頭、PLC控制柜和監(jiān)控計 算機構(gòu)成橋面實時監(jiān)控系統(tǒng)。為了保證使用效果，所說的PLC控制柜5分別經(jīng)光纖或GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控計算機9 相連，經(jīng)信號傳輸線與水質(zhì)傳感器10、攝像頭相連；所說的兩位三通電磁閥4分別經(jīng)通訊電 纜與供電設(shè)備、PLC控制柜相連接；所說的事故泄漏貯存箱8底部有閥門和法蘭；所說的供 電設(shè)備1為太陽能供電設(shè)備；所說的兩位三通電磁閥4經(jīng)過濾系統(tǒng)11和邊溝6相連通，過 濾系統(tǒng)11由設(shè)在邊溝排水口的鵝卵石、粗砂等構(gòu)成；采用兩位三通電磁閥目的是用于切換 正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下公路橋面徑流流向，即兩位三通電磁閥的排水去向按是否發(fā)生事故 分別流入事故泄漏貯存箱或流入邊溝，由此實現(xiàn)對橋面徑流的選擇收集；采用水質(zhì)傳感器 和攝像頭運動狀態(tài)判別是用以判斷是否事故發(fā)生；監(jiān)控計算機9置于公路監(jiān)控中心，通過 光纖或GPRS網(wǎng)絡(luò)與PLC控制柜相連，實現(xiàn)信息交換，攝像頭經(jīng)通訊電纜與PLC控制柜相連， 并通過其傳輸視頻信號至監(jiān)控計算機9 ；PLC控制柜功能用于控制兩位三通電磁閥切換，發(fā) 送水質(zhì)傳感器判別信號，發(fā)送橋面攝像頭視頻信號。本實用新型根據(jù)采用的事故判別方式不同有兩種1、由設(shè)置在橋面泄水孔內(nèi)的水質(zhì)傳感器反饋水質(zhì)判別信號至PLC控制柜，發(fā)送至 監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機，由監(jiān)控計算機根據(jù)預(yù)先設(shè)置的判別標準判斷是否需要切換兩位三 通電磁閥控制徑流流向，并輸出一個語音報警信號。也可設(shè)定為只輸出語音報警信號，由工 作人員手動切換兩位三通電磁閥。2、由設(shè)置于大橋的一端的具有運動狀態(tài)判別功能的監(jiān)控用的攝像頭監(jiān)控橋面車 輛通行情況，實時反饋至監(jiān)控中心。當有交通事故發(fā)生時，系統(tǒng)自動將現(xiàn)場畫面及時切換至 監(jiān)控計算機上，并由監(jiān)控軟件提供事故性質(zhì)、級別等基礎(chǔ)信息，監(jiān)控軟件根據(jù)事故級別自動 生成處理預(yù)案，發(fā)出報警信號，經(jīng)監(jiān)控人員確認后決定如何實施?？刂葡到y(tǒng)是實現(xiàn)橋面徑流選擇性收集的核心設(shè)備，由兩位三通電磁閥、供電設(shè)備、 PLC控制柜和監(jiān)控計算機組成。由于公路監(jiān)控中心一般離橋較遠，因此不宜采取由監(jiān)控中心 直接供電的方式驅(qū)動兩位三通電磁閥。綜合考慮各種因素，控制系統(tǒng)采取隔離式控制方式， 控制中心向兩位三通電磁閥附帶的執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送動作指令，不對其輸出所需電力。至于供電設(shè)備，鑒于兩位三通電磁閥在橋面徑流選擇性收集系統(tǒng)中只是偶爾切 換，不需要頻繁動作，所以只要求供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對持續(xù)大流量供電要求不高。此外，考 慮到成本因素、便于管理等實際情況，采用運行成本較低的太陽能供電系統(tǒng)最為理想。太陽 能供電系統(tǒng)在公路應(yīng)急電話、信號燈、顯示屏等方面均有應(yīng)用，屬于比較成熟的技術(shù)。[0016]控制系統(tǒng)采用光纖或GPRS網(wǎng)絡(luò)遠程控制兩位三通電磁閥。監(jiān)控中心內(nèi)的監(jiān)控計 算機在接收到橋面水質(zhì)傳感器或?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)反饋回來的事故判別信息后，由系統(tǒng)自動或 監(jiān)控人員手動切換兩位三通電磁閥，控制橋面徑流流向，使其流入事故泄漏貯存箱，并根據(jù) 事故處理進度或現(xiàn)場事故處理人員要求將兩位三通電磁閥切換回正常狀態(tài)。排水系統(tǒng)由橋面泄水孔、排水管、事故泄漏貯存箱及邊溝組成。正常狀態(tài)下，橋面 徑流經(jīng)排水管流入邊溝，水中的污染物流入邊溝后即便降水強度較大導致邊溝水溢出進入 地表水體，也不會對水質(zhì)造成破壞性影響。為安全起見，在邊溝排水口設(shè)置鵝卵石、粗砂等 合理級配形成的過濾系統(tǒng)，對正常徑流進行簡單凈化處理。本實用新型與現(xiàn)有的橋面徑流收集系統(tǒng)相比，做如下改進(1)以封閉式事故泄露貯存箱替代開放式集水池，不存在危害人身安全的問題，只 需對貯存箱放置點進行簡單的地基處理及固定即可。(2)事故發(fā)生時，雨水(假定事故發(fā)生時同時伴隨降水)混和泄漏物一并流入集水 池，集水池中通常還會存有前次降水時的積水，水量一般會遠遠超出事故泄露的混合物的 量，在事故善后處理時，這些混合物需要全部清運，這就導致清運工作量大大增加，也增加 了混合物后繼處理的難度。采用本實用新型，在非事故狀態(tài)下池體容積不受外部降水影響；發(fā)生事故時，進入 事故泄漏貯存箱的混合物僅為事故發(fā)生當時泄漏物和雨水的混合物，水量遠遠小于現(xiàn)有收 集系統(tǒng)。并且在事故處理人員到達現(xiàn)場后，還可以根據(jù)事故處理進度隨時切換兩位三通電 磁閥，控制橋面徑流流向，確保進入事故泄漏貯存箱的混合物水量進一步減少，大幅度降低 事故清運量。在未伴隨降水天氣時，流入事故泄漏貯存箱的則僅為泄漏物和事故現(xiàn)場沖洗 水，水量將更小。(3)與現(xiàn)有收集系統(tǒng)相比，本實用新型區(qū)別在于引入了兩位三通電磁閥，這是實現(xiàn) 橋面徑流選擇性收集的基礎(chǔ)。目前，此類兩位三通電磁閥的通徑值有DN150、DN200、DN250、 DN300幾種規(guī)格，基本能滿足需求，其控制方式以PLC控制為主，輔以相關(guān)軟件，可以實現(xiàn)計 算機自動控制。(4)采用水質(zhì)傳感器和攝像頭運動狀態(tài)識別兩種模式判斷事故發(fā)生與否并輔以橋 面實時監(jiān)控，且系統(tǒng)可設(shè)定為自動運行或半自動運行，結(jié)合橋面實時視頻圖像，提高了事故 識別準確率，有效避免誤判。(5)對于一些跨越大型地表水體的橋梁，橋梁長度動輒數(shù)千米，橋梁匯水面積大， 導致總水量很大，此種情況下采用該方案要在設(shè)計階段考慮橋梁承重。例如，對于總長度過 大的橋梁，對其橋面徑流分段收集，每隔一定距離設(shè)置事故事故泄漏貯存箱，這樣事故泄漏 貯存箱容積就不致于過大。本實用新型可以實現(xiàn)實時監(jiān)測橋面情況，無安全隱患，并及時防止污染事故的發(fā) 生。
權(quán)利要求一種公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，包括橋面泄水孔和排水管，其特征在于，橋面泄水孔(2)和排水管(3)相連通，橋面泄水孔內(nèi)有水質(zhì)傳感器(10)，排水管的出水口上裝有兩位三通電磁閥(4)，兩位三通電磁閥與供電設(shè)備(1)相連，兩位三通電磁閥的出水口經(jīng)輸水管分別與事故泄漏貯存箱(8)和邊溝(6)相連通，PLC控制柜(5)分別與兩位三通電磁閥(4)、監(jiān)控計算機(9)、水質(zhì)傳感器(10)、攝像頭(7)相連，所說的橋面泄水孔(2)、排水管(3)、事故泄漏貯存箱(8)及邊溝構(gòu)成排水系統(tǒng)，兩位三通電磁閥(4)、供電設(shè)備(1)、PLC控制柜(5)和監(jiān)控計算機(9)構(gòu)成控制系統(tǒng)，所說的水質(zhì)傳感器和監(jiān)控計算機構(gòu)成水質(zhì)判別系統(tǒng)，所說的攝像頭(7)裝在橋面的一端，攝像頭、PLC控制柜和監(jiān)控計算機構(gòu)成橋面實時監(jiān)控系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，其特征在于，所說 的PLC控制柜(5)分別經(jīng)光纖或GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控計算機(9)相連，經(jīng)信號傳輸線與水質(zhì)傳 感器(10)、攝像頭相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，其特征在于，所說 的兩位三通電磁閥⑷分別經(jīng)通訊電纜與供電設(shè)備、PLC控制柜相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，其特征在于，所說 的事故泄漏貯存箱(8)底部有閥門和法蘭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，其特征在于，所說 的兩位三通電磁閥(4)經(jīng)過濾系統(tǒng)(11)和邊溝(6)相連通，過濾系統(tǒng)(11)是由設(shè)在邊溝 排水口的鵝卵石、粗砂構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及公路橋面徑流實時識別及選擇收集系統(tǒng)，有效解決目前的橋面徑流收集系統(tǒng)存在的安全隱患及易引發(fā)污染事故的問題，結(jié)構(gòu)是，橋面泄水孔和排水管相連通，橋面泄水孔內(nèi)有水質(zhì)傳感器，排水管的出水口上裝有兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥與供電設(shè)備相連，兩位三通電磁閥的出水口經(jīng)輸水管分別與事故泄漏貯存箱和邊溝相連通，PLC控制柜分別與兩位三通電磁閥、監(jiān)控計算機、水質(zhì)傳感器、攝像頭相連，本實用新型無安全隱患，可以有效防止因橋面事故引發(fā)的污染。
文檔編號G05B19/048GK201648961SQ20102016853
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者劉保元, 尹慶會, 張仲鼎, 張曉林, 朱維東, 田文豪, 秦海偉 申請人:河南省交通科學技術(shù)研究院有限公司