基本信息
- 項目名稱：
- 高架橋雨水綜合利用裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本設(shè)計根據(jù)地區(qū)的降雨量來設(shè)計儲水箱的容量和安放密度。橋面雨水流入窨井，通過水管收集到水箱內(nèi)貯存和澄清，利用其勢能產(chǎn)生水壓，由自動控制系統(tǒng)控制水閥開啟澆灌花草。另外雨水系統(tǒng)中還設(shè)計有過量雨水溢出、排沙與市政補給管路系統(tǒng)。本作品的自動控制系統(tǒng)視具體情況可使用市政電源，也可用太陽能作為電源。系統(tǒng)中的溫度、濕度兩種傳感器對高架橋下植被環(huán)境進行實時監(jiān)測，通過人工智能處理后打開水閥進行適量噴灌，節(jié)水節(jié)電。
- 詳細介紹：
- 隨著當今城市的發(fā)展，高架橋遮蓋的面積越來越大，對城市生態(tài)環(huán)境造成很大破壞?；诼鋵嵖茖W發(fā)展觀，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排，科學利用城市水資源的戰(zhàn)略理念，我們研究設(shè)計了“高架橋雨水綜合利用裝置”。 本設(shè)計可改變用運水車和水槍進行人工噴灌橋下植物的常規(guī)方式，能充分利用天然雨水資源。它根據(jù)地區(qū)的降雨量來設(shè)計儲水箱的容量和安放密度，水箱放在橋體合適的位置；橋面雨水流入窨井，通過水管收集到水箱內(nèi)貯存和澄清，利用其勢能產(chǎn)生水壓，由自動控制系統(tǒng)控制水閥開啟澆灌花草。另外雨水系統(tǒng)中還設(shè)計有過量雨水溢出、排沙與市政補給管路系統(tǒng)，保證了其科學性和可靠性。本作品的自動控制系統(tǒng)視具體情況可使用市政電源，也可用了太陽能和風能作為電源，系統(tǒng)中的溫度、濕度兩種傳感器對高架橋下植被環(huán)境進行實時監(jiān)測，通過人工智能處理后打開水閥進行適量噴灌，實現(xiàn)了節(jié)約用水。 本裝置可以緩解日益緊張的城市水資源匱乏問題，將雨水收集與自動控制系統(tǒng)有機的結(jié)合了起來，其適用范圍極廣，可安裝于高架橋、天橋、房屋等建筑上。收集的雨水可用于市政草木、水道景觀、路面清潔等場合和居民日常生活使用?？梢灶A見本裝置市場前景廣闊，可實現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟效益雙豐收。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 基本設(shè)計思路：本裝置將雨水收集后，對空氣的濕度、溫度進行實時檢測。當空氣溫度過高或過于干燥時，控制系統(tǒng)會自動打開電磁閥，對干渴的花草適量噴灌。 發(fā)明的目：大幅度降低高架橋下方花草澆灌費用，美化環(huán)境。 主要關(guān)鍵技術(shù)：水箱的設(shè)計及水管放置和控制部分的設(shè)計。控制部分有兩路傳感器對外界的溫度和濕度進行檢測，設(shè)置閾值對檢測到的信號進行大小比較，從而控制是否給花草進行噴灌。 創(chuàng)新點：城市高架橋越來越多，路面積越來越大，對城市生態(tài)環(huán)境造成很大破壞。為有效利用天然的淡水資源，利用重力勢能對水施壓，對花草噴灌；外加自動化控制，可以對復雜的自然環(huán)境實時監(jiān)測和控制。本裝置具有成本低，社會效益高等特點。
科學性、先進性
- 現(xiàn)有的高架雨水收集裝置，只是簡單的利用管道接通，雨水并不能很好的給花草澆水，而且不能在適當?shù)臅r間進行灌溉，對多余的雨水不能收集存儲再利用，在一定程度上對雨水資源造成了浪費。部分產(chǎn)品使用了雨水收集再利用，但是不能適時自動的對植物進行澆灌。 我們設(shè)計的裝置可以對多余雨水進行存貯，利用水的重力勢能對植物進行適時澆灌。我們的裝置把收集存儲和電路控制有機的結(jié)合到了一起。控制部分常用照明電變壓供電，也可選擇采用太陽能或風能，有效地利用天然能源，減少了市政的經(jīng)費支出，以前的產(chǎn)品在資源利用和收集雨水部分并未充分考慮，這就未能很好的利用高架橋這一天然的“漏斗”。 我們的裝置稍作小改亦可應用于家庭及戶外停車場的雨水收集，可以將雨水用于澆花草，洗車，沖廁所等。該裝置簡單方便實用且節(jié)能，可以達到實時控制的效果，比以往類似產(chǎn)品應用性強。 參考文獻：
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 安徽建筑工業(yè)學院 挑戰(zhàn)杯選拔賽 一等獎 安徽省挑戰(zhàn)杯 決賽 二等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 繼續(xù)合作
作品可展示的形式
- √模型 √圖紙 √現(xiàn)場演示 √圖片 √圖像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該作品將雨水資源收集存儲，進行再利用，為有效的節(jié)能途徑，充分運用雨水利用技術(shù)，可以緩解日益緊張的水資源匱乏問題，促進社會 向前發(fā)展。 裝置根據(jù)地區(qū)的雨水量大小，設(shè)計了水箱的容量，對雨水進行存儲，利用電路控制雨水的利用，將收集與電路控制利用有機的結(jié)合了起來，屬目前市場上少有。其適用于高架橋，各種大型建筑，稍作小改亦可用于個人家庭的利用。該作品制作成本低，控制效果高，方便實用，具有較高的應用前景。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)： 我國城市雨水利用的思想具有悠久的歷史，北京北海團城古代雨水利用工程是古代雨水利用的典范。而真正意義上的城市雨水利用的研究與應用卻開始于20世紀80年代，發(fā)展與90年代，目前呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭。北京、上海、大連等許多城市相繼開展雨水收集利用的研究，尤其是北京近幾年雨水繼續(xù)和利用技術(shù)發(fā)展步伐較快，于2000年頒布實施《北京市節(jié)約用水若干規(guī)定》，明確要求展開市區(qū)的雨水利用工程，國家標準《建筑與小區(qū)雨水利用技術(shù)工程規(guī)范》現(xiàn)已執(zhí)行，結(jié)合國外的經(jīng)驗和先進的技術(shù)，我國的雨水利用工程將邁上一個新臺階。 該雨水利用工程可以有效減小市政管網(wǎng)排水壓力，降低雨水洪峰峰值，保障在澇季城市生活的順利進行，改變以排為主的傳統(tǒng)思想，充分運用雨水利用技術(shù)，可以緩解日益緊張的水資源匱乏問題，促進社會向前發(fā)展。 國外： 在集雨面處理技術(shù)、集雨系統(tǒng)研究、集雨模型研究、收集雨水的高效利用方面都有著相當?shù)难芯浚? 例如柏林市的某小區(qū)雨水收集利用工程，就將雨水高效的利用了起來。柏林Potsdamer廣場Daimlerchrysler區(qū)域城市水體工程也是雨水生態(tài)系統(tǒng)成功范例。目前國外的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是我們設(shè)計的裝置有著比較新的突破，將收集的雨水存儲，用電路的控制對雨水進行實時適量的利用。 而且各國利用的特色不同，如美國的雨水利用；美國的雨水利用常以提高天然入滲能力為目的。德國的雨水利用；德國的雨水收集利用技術(shù)是最先進的，基本形成了一套完整，實用的理論和技術(shù)體系。利用公共雨水管道收集雨水，采用簡單的處理后，達到雜用用水水質(zhì)標準，便可用于街區(qū)公寓的廁所清洗和庭院澆灑。另外德國還制訂了一系列有關(guān)雨水利用的法律法規(guī)。如目前德國的新建小區(qū)之前，無論是工業(yè)，商業(yè)還是居民小區(qū)，均要設(shè)計雨水利用設(shè)施，若無雨水利用設(shè)施，政府將征收雨水排放設(shè)施費和雨水排放費。
