[发明专利]用于监控雨水沟中的环境条件的系统、方法和用途

说明书

技术领域

本发明通常涉及使用位于雨水沟内部的传感器来监控雨水沟中的环境条件的系统和方法。本发明也涉及系统的用途。

背景技术

雨水也被称为城市径流，是来自不同类型表面的雨水、融化的雪或冰、洗涤水或相似物的地表径流。这样的表面可以是停车场、人行道、屋顶和类似的表面，有时被称为不透水表面。从这样的表面流出的水往往被诸如汽油、油、重金属、垃圾、化肥、农药和其它污染物污染。在下雨和雪融化期间的过程中，这些表面将污染的雨水运送到雨水沟。雨水沟通常连接到用于排入接收地表水的排水系统，诸如运河、河流、湖泊、水库、大海、海洋或其它地表水，无论排放前是否对雨水进行处理。

雨水沟通常包括具有诸如水平栅式入口或侧向入口的入口的垂直管道，其被连接到排水系统。这样的雨水沟可以包括集水池，也被称为集水坑或雨水井，用于捕捉小物体，诸如沉淀物、沙子、砾石、卵石、树枝、垃圾和相似物。集水池充当满水陷阱，用于捕捉物体和避免这样的物体进入随后的排水系统。这样的集水池也避免来自排水系统的气体漏出。通常，从集水池的顶部出来的雨水排入随后的排水系统。

减少到达各种水道或地表水的污染物、外来杂质和相似物的数量的要求在全球不断增长。在减少到达有关的水道的污染物的量的努力中，不同的策略可被采用。例如，当雨水进入雨水沟或当雨水驻留在雨水沟内时，雨水可以被过滤，以便减少雨水中污染物的数量。另一个策略将雨水引导到净化装置，在此净化装置处雨水通常使用不同的机械和化学净化步骤被净化。再一种策略将在雨水沟内过滤雨水，并随后将雨水引导至净化装置为了第二次随后的清洗。

不管用于减少有关雨水中的污染物数量的策略，存在能够监控用于接收雨水的雨水沟中发生什么的需要。

例如，污染物突然排放到雨水沟中可以损害驻留在雨水沟内的过滤设备。如果受到突然和/或大量的污染物的排放，连接到相关雨水沟的净化装置也可以被损害。

相似地，任何污染物突然排放到雨水沟可以导致驻留在雨水沟中的过滤器的容量不足，因此允许污染的雨水在未被过滤或至少不符合要求地过滤时离开雨水沟。

另一个问题是，随着驻留在雨水沟中的过滤器开始与污染物、出现在雨水中的其它物体或物质一起变得饱和，过滤器的效率变得下降。随着过滤器变得饱和，过滤器的渗流能力也变得下降。随着过滤器的渗流能力下降，雨水沟的功能可以被影响，因为由于过滤器下降的渗流能力，雨水沟在每个单位时间不再能够接收雨水的要求量。不充分的渗流能力的这个情况可以导致污染物的泛滥或不希望的排放，因为雨水沟不再能够接收雨水的要求量。

在各种环境下，雨水沟可以变得阻塞或堵塞，导致没有或者几乎没有雨水可以进入雨水沟。在这种条件下，雨水沟原则上是失效的，因为它的接收雨水的能力被显著地降低或几乎不存在。同样阻塞或堵塞的雨水沟可以导致污染物的泛滥或不希望的排放。

为了避免上面问题，雨水沟和驻留在雨水沟中的过滤器通常定期被检查以及清空外来物体和物质。例如，雨水沟可以被检查并且它的集水池通过真空油槽车一年清空一次。这个程序也不过只是一年一次确保了雨水沟或过滤器工作正常，如：不被堵塞、阻塞或损坏。这意味着在实践中，在最极端的情况下，它可能需要一年来检测到雨水沟或过滤器出现故障。

由于自然原因，以更短的间隔去监控雨水沟或驻留在其中的过滤器的功能是耗时的和昂贵的过程。

因此，需要有一种用于监控雨水沟中的环境条件的改进的系统和方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，以上所述通过用于监控雨水沟中的环境条件的系统至少部分地被缓解，系统包括：含有过滤设备的雨水沟，过滤设备包括过滤单元和用于承载过滤单元的浮动载体；用于确定雨水沟中环境条件并布置在雨水沟中的至少一个传感器，该至少一个传感器被布置为与子节点通信，用于将关于雨水沟中的确定的环境条件的数据传送到子节点；布置为与主节点通信的子节点，用于将关于雨水沟中的确定的环境条件的数据传送到主节点；被布置为处理接收的数据的主节点，以便监控水沟中的环境条件。

通过本发明能够监控雨水沟中的环境条件，即监控雨水沟中的物理量、物质或相似物的存在。为了这样做，一个或多个传感器被布置在雨水沟内。

“传感器”是指能够感测雨水沟中任何种类的环境的任何类型设备或实体。传感器可以例如被配置为确定或感测诸如在雨水沟中的温度或湿度的物理量，但也可以被配置为确定诸如雨水沟中物质的存在。相似地，传感器可以被配置为确定诸如压力或流量。因此，取决于什么将被确定，不同类型的传感器可以被采用。