基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統的製作方法
2023-05-01 19:15:21
基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型是一種基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其包括中央控制計算機、設置於地表以下的總蓄水池、安裝於樓頂的水箱、用戶用水設備、灌溉設備；所述總蓄水池、水箱和用戶用水設備通過水管連通形成廢水循環利用系統；總蓄水池與灌溉設備之間通過管道連接形成灌溉系統；所述中央控制計算機通過有線或無線連接控制廢水循環利用系統和灌溉系統。本實用新型實現了廢水的分類處理，廢水的智能化處理，智能化灌溉，節省了以往的人工處理所耗費的資源，提高了廢水處理的效率。
【專利說明】基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及物聯網【技術領域】，具體涉及一種基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統。
【背景技術】
[0002]水，是生命的源泉，是重要的自然資源。我國是一個水資源十分短缺的國家，水資源日益短缺。隨著近年來工業和城鎮化建設的不斷發展，水汙染也日益嚴重。因此，節約用水和開發水資源重複利用具有深遠意義。
[0003]據統計，在日常生活廢水所產生的廢水中，80%的生活廢水(洗菜水、洗衣服水、洗澡水等)可以用來進行二次利用(如:用於衝便器、農業灌溉、綠化灌溉等)，從而有效緩解水資源短缺問題，當目前並沒有十分完善的控制利用系統。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是為了克服上述技術存在之不足，提供一種基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統。該系統採用物聯網技術(Ι0Τ)，進行智能化管理和綜合利用，對日常生活中的廢水(洗菜水、洗衣水、洗澡水等)進行統一的判斷、處理、分類等過程，把可二次利用的水儲存在地面下的總蓄水池中(一個小區一個總儲水池或者一個地區一個總儲水池)，通過智能化控制，抽水泵把水抽到樓頂的水箱中，供住戶衝便器使用。
[0005]本實用新型為了實現上述目的所採用的技術方案如下:
[0006]一種基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:包括中央控制計算機、設置於地表以下的總蓄水池、安裝於樓頂的水箱、用戶用水設備、灌溉設備；所述總蓄水池、水箱和用戶用水設備通過水管連通形成廢水循環利用系統；總蓄水池與灌溉設備之間通過管道連接形成灌溉系統；所述中央控制計算機通過有線或無線連接控制廢水循環利用系統和灌溉系統。
[0007]其中所述總蓄水池內安裝有水位傳感器、抽水泵和浮力開關。所述樓頂的水箱內安裝有水位傳感器。所述用戶用水設備與總蓄水池之間安裝有過濾裝置、水質傳感器和電磁三通閥，所述三通閥的進水管與用戶用水設備連接，另外兩齣水管分別連接總蓄水池和下水管道。所述用戶用水設備為衝便器。所述總蓄水池內還連接有自來水管道。
[0008]本實用新型具有以下優勢:1、整個系統採用電力驅動，節能環保，節約勞動力。2、利用物聯網技術(Ι0Τ)，對廢水進行智能化處理、管理和智能化綜合利用，避免了以往用化學試劑對廢水處理所對環境產生的負面影響，節省了以往的人工處理所耗費的資源，提高了廢水處理和綜合利用的效率。3、結構簡單，成本低。4、該系統可對綠色植被、農作物等進行智能化灌溉。5、該系統通用性強，可實施性強，可用於小區、學校、酒店、企業等不同建築。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型系統結構框圖。【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步說明。
[0011]如圖1所示，本實用新型中主要分為兩大主要部分組成，一是生活用水用戶廢水回收和再利用，二是生活廢水利用灌溉系統。其中中央控制計算機主要是採集系統中的各傳感器數據並進行分析比對，從而控制系統中各種類閥門開啟和關閉。
[0012]其中灌溉系統由中央控制計算機、無線數據傳輸設備、測量控制單元和相應傳感器、灌溉設備組成。數據採集和灌溉控制通過無線方式由計算機控制，實現對綠色植被、農作物的氣象參數和灌溉參數的實時採集。
[0013]本實用新型中灌溉過程中採用傳感器進行判斷，系統智能化抽水，系統智能化灌溉，避免了以往用化學試劑對廢水處理對環境產生的負面影響，節省了傳統灌溉的人力資源。整個系統遵循綠色環保、節能和可持續發展的設計理念，突出體現能源再生利用、超低能耗、信息化控制、健康環保和人性化的設計理念。該灌溉系統利用傳感器技術，實現對綠色植被、農作物的氣象參數和灌溉參數的實時採集，進行智能化灌溉。本實用新型中灌溉系統智能化綠化灌溉和農業灌溉主要是要經過以下幾步1、從地下總蓄水池引出總管道，在總管道引出各個分管道到綠地。2、在綠地或者農田的不同區域安裝傳感器，用來檢測土壤的含水量。3、由於不同植被或者農作物對土壤含水量的需求不同，因此需要在中央控制計算機上建立資料庫。資料庫中存放不同植被或者農作物需水量有關數據，將傳感器採集到土壤中的含水量的數據，利用無線技術將數據傳輸到中央控制計算機，和資料庫中的數據進行比對，再由中央控制計算機發出指令，按量的進行智能化灌溉。4、為了防止灌溉後不久降雨，導致植物需水量過剩。中央控制計算機與網際網路上的天氣預報系統相連，以及時的調整灌溉。如:目前該植被需要水，但天氣預報系統顯示幾小時後降雨，就可暫時不進行灌溉。但是天氣預報不一定完全準確，因此我們可以利用軟體來控制時間，如:不同的植被或者農作物耐旱度不同，因此裡軟體對於不同植被或者農作物設定時間，到時沒降雨自動進行灌溉。
[0014]為防止地面下總蓄水池中的水耗盡，特在總蓄水池中安裝浮力開關，在蓄水池三分之一高度安裝水位傳感器(該水位傳感器指控制自來水管道灌水時水位高度)，分別用來判斷蓄水池中是否有水，在總蓄水池沒水的情況下，自來水管道的電磁閥門自動打開，開始往總蓄水池中灌水，當水位達到水位傳感器高度時停止灌水。
[0015]本實用新型中的廢水回收主要是採用住戶家中產生的廢水(洗菜水、洗衣服水、洗澡水等)經過濾裝置(過濾網)過濾掉雜質後，流經每棟建築物水質傳感器進行是否可二次利用判斷(PH值、油脂濃度、一些有毒有害化學物質等)。水質傳感器與三通電磁閥相連，進行水質檢測判斷。若廢水可二用利用，則經管道流入地面下總蓄水池，否則流入下水管道。整個判斷對比和對三通電磁閥的控制都是由中央控制計算機完成。
[0016]據統計，日常生活中衝便器所需要的水小於生活中產生的可二次利用的廢水，本系統還可利用傳感器技術、自動控制技術、計算機技術、無線通信技術等對綠色植被、農作物進行智能化灌溉。因此本實用新型中樓頂水箱採用智能化管理進行抽水，具體是在水箱上下兩端安裝水位傳感器，並與抽水泵相連，實現智能化抽水管理，當水位低於下端傳感器探頭時，抽水泵開始抽水，當水位達到上端傳感器探頭時,抽水泵停止抽水。
[0017]其中廢水衝便器廢水利用主要是經過1.水的過濾:採用過濾器進行過濾到一些較大的顆粒物質(泥土顆粒、菜葉、紙屑等)。經過濾器處理後，水體中異味、有機物、膠體、鐵及餘氯的含量大幅下降，降低了水體的濁度、色度，淨化水質，減少對後續系統(反滲透、超濾、離子交換器)的汙染。2.水質傳感器:用於檢測廢水中所含化學物質濃度(PH值、油脂濃度和一些有毒有害化學物質等)。3.抽水泵的選擇:不同高度樓層對所需抽水泵的參數要求不同。分別以18米高6層的多層建築和54米18層的高層建築為例。多層建築應選擇:流量為12.5 m--/h，揚程20m，功率1.5kw的抽水泵。高層建築應選擇:流量為30m--/h,揚程67m,功率15kw的抽水泵。
[0018]本實用新型中的整個系統引入物聯網技術(IOT)進行智能化控制、機械傳動系統的設計，從而有機地集成了機械、控制和信息等學科的相關技術，實現了廢水二次利用的智能化管理和綜合利用。
[0019]本實用新型是針對目前的節水衝便器設計和智能化灌溉系統，提出了基於物聯網技術(Ι0Τ)，對整棟樓的廢水進行智能化統一管理和處理。以實現廢水的分類、處理，把可二次利用的水儲存起來進行二次利用(如:用於衝便器、智能化農業灌溉、智能化綠化灌溉
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[0020]實驗結果表明:該系統進行廢水處理時，實現了廢水的分類處理，廢水的智能化處理，智能化灌溉，節省了以往的人工處理所耗費的資源，提高了廢水處理的效率。
[0021]利用物聯網技術(Ι0Τ)，對日常生活廢水實現智能化處理和綜合利用，將可二次利用的水(洗菜水、洗衣水、洗澡水等)進行儲存，進行衝廁所和智能化灌溉。達到節約用水、減少排汙、提高水資源利用率，節省費用。
[0022]此外，該系統響應了國家提出的節約用水，是實施可持續發展戰略的重要措施。因此，該系統對節約用水、水資源的重複利用具有重大意義，為創建節水型城鎮，實施可持續發展，共建和諧社會起到了推動`作用。
【權利要求】
1.一種基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:包括中央控制計算機、設置於地表以下的總蓄水池、安裝於樓頂的水箱、用戶用水設備、灌溉設備；所述總蓄水池、水箱和用戶用水設備通過水管連通形成廢水循環利用系統；總蓄水池與灌溉設備之間通過管道連接形成灌溉系統；所述中央控制計算機通過有線或無線連接控制廢水循環利用系統和灌溉系統。
2.根據權利要求1所述的基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:所述總蓄水池內安裝有水位傳感器、抽水泵和浮力開關。
3.根據權利要求1所述的基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:樓頂的水箱內安裝有水位傳感器。
4.根據權利要求1所述的基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:所述用戶用水設備與總蓄水池之間安裝有過濾裝置、水質傳感器和電磁三通閥，所述三通閥的進水管與用戶用水設備連接，另外兩齣水管分別連接總蓄水池和下水管道。
5.根據權利要求1所述的基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:所述用戶用水設備為衝便器。
6.根據權利要求1所述的基於物聯網的生活廢水智能管理與綜合利用系統，其特徵在於:所述總蓄水池內還連接有自來水管道。
【文檔編號】H04L29/08GK203420318SQ201320369789
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】胡鋼, 吳戈, 劉銘 申請人:吳戈