RS62026B1 - Kanalizacioni sistem pod pritiskom i metoda za njega - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Pronalazak se odnosi na metodu za automatsko ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom koje sprečava prljanje otpadom koji očvršćuje, kao i na kanalizacioni sistem pod pritiskom sa automatskim ispiranjem koje pruža ovu metodu.

Pozadina pronalaska

[0002] Kanalizacioni sistem pod pritiskom se koristi kada nije moguće koristiti gravitacione kanalizacione sisteme bez obzira da li je razlog konfiguracija terena ili način transporta otpadne vode. Kanalizacioni sistem pod pritiskom se sastoji od pumpnih taložnika koji su opremljeni pumpama, cevima pod pritiskom koje su povezane sa kućom i glavnog cevovoda pod pritiskom. Cevi pod pritiskom koje su gravitaciono povezane sa kućom su sprovedene od pojedinačnih kuća u pumpne taložnike kuća ili pumpne taložnike projektovane za grupu kuća odakle se otpadna voda crpi u glavni cevovod pod pritiskom. Glavni cevovod pod pritiskom je obično usmeren ka postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda. Voda koja se sakuplja u pumpnom taložniku se zatim transportuje pumpom do cevi pod pritiskom koja je povezana sa kućom i odatle se crpi do glavnog cevovoda pod pritiskom. Kombinacija pumpnog taložnika i pumpe povezane za kanalizacioni sistem pod pritiskom se može nazivati pumpnom jedinicom za svrhe ovog dokumenta.

[0003] Upravljanje pumpama postavljenim u pumpne taložnike na cevima pod pritiskom koje su povezane sa kućom kanalizacionog sistema pod pritiskom se može vršiti po potrebi od strane operatora koji aktivira pumpu kada je pumpni taložnik pun. Nedostatak ovog rešenja je što osoba koja vrši održavanje ili vlasnik pumpnog taložnika moraju pratiti nivo vode u pumpnom taložniku. Nivo vode u pumpnom taložniku se takođe može pratiti automatskom upravljačkom jedinicom koja je povezana i za pumpu i za grupu senzora postavljenih u pumpnom taložniku radi merenja nivoa vode. Senzori prate minimalni nivo otpadne vode u pumpnom taložniku pri kojem se pumpa mora isključiti, trenutni nivo otpadne vode u pumpnom taložniku i maksimalni nivo otpadne vode u pumpnom taložniku pri kojem se pumpa mora uključiti ili druge opcione nivoe otpadne vode koji su potrebni. Ovo rešenje je poznato, na primer, iz češkog upotrebnog dizajna CZ 23662 U1. Poznato tehničko rešenje radi automatski bez potrebe za vršenjem upravljanja od strane operatera. Automatska upravljačka jedinica je električno povezana sa senzorima postavljenim u pumpnom taložniku i sa pumpom. Tehničko rešenje je opisano kao zatvoreni samostalni sistem. Nedostatak ovog rešenja je što je u slučaju neočekivanog događaja koji se odnosi na kanalizacioni sistem pod pritiskom, kao što je nezgoda, rekonstrukcija, itd., neophodno zaobići sve postavljene upravljačke jedinice i upravljati njihovim radom na privremenoj bazi, na primer, za prekidanje crpljenja iz pumpnih taložnika u kanalizacioni sistem pod pritiskom gde se delovi glavnom cevovoda pod pritiskom zamenjuju.

[0004] Patentna prijava AU 2012318281 A1 pruža rešenje koje takođe obuhvata pumpni taložnik, pumpu povezanu za cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom za pražnjenje pumpnog taložnika, automatsku upravljačku jedinicu električno povezanu sa pumpnim taložnikom i senzore za merenje nivoa vode u pumpnom taložniku. Automatska upravljačka jedinica je povezana ili žično ili bežično za udaljeni server pomoću komunikacionog interfejsa. Udaljeni server je povezan sa nekoliko automatskih upravljačkih jedinica koje se mogu uključiti automatski kako bi se radom upravljalo na daljinu. Preko automatskih upravljačkih jedinica udaljeni server može kontrolisati radi pumpi postavljenih u kanalizacionom sistemu pod pritiskom, tako da se, na primer, u toku rekonstrukcije glavnog cevovoda pod pritiskom, pumpe ne pale i otpadna voda se ne prazni na gradilištu.

[0005] Dokument US3590836A obelodanjuje metodu za ispiranje sedimenata u glavnom cevovodu pod pritiskom kanalizacionog sistema pod pritiskom. Koristi se vazdušna ili pumpa za tečnosti kako bi se ručno, polu automatski ili automatski aktiviralo ispiranje pomoću tajmera.

[0006] Među nedostacima prethodno spomenutih poznatih rešenja činjenica je da ne eliminišu jedan od ključnih problema kanalizacionih sistema pod pritiskom, koji je prljanje cevi kanalizacionog sistema pod pritiskom. Cevi kanalizacionog sistema pod pritiskom su izgrađene sa kapacitetom diktiranim računskim protokom u svojim pojedinačnim delovima (cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom) sa relevantnom marginom koja se koristi u izuzetnim slučajevima. U svrhe ove usputne informacije, računski protok i računski pritisak se odnose na vrednosti za koje su cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom i glavni cevovod pod pritiskom dimenzionisani u skladu sa projektom. U toku uobičajenog rada otpadna voda iz pojedinačnih cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom teče prema glavnom cevovodu pod pritiskom postepeno, tako da je protok u glavnom cevovodu pod pritiskom veoma mali u poređenju sa njegovim računskim kapacitetom. Neiskorišćeni računski kapacitet cevi kanalizacionog sistema pod pritiskom (naročito glavni cevovod pod pritiskom) se izlaže, naročito kao rezultat pražnjenja pumpnih jedinica, kontinualnoj sedimentaciji i očvršćavanju čvrstih ostataka od otpadne vode na dnu glavnog cevovoda pod pritiskom, što se na kraju može ispoljiti u začepljenju cevi kanalizacionog sistema pod pritiskom.

[0007] Cilj pronalaska je stvaranje metode i sistema za automatsko ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom koji efikasno štiti cevi kanalizacionog sistema pod pritiskom od začepljenja, uklanjanjem očvrslih sedimenata od otpada sadržanog u otpadnoj vodi iz kanalizacionog sistema pod pritiskom na redovnom nivou, dok je poželjno, sa tačke gledišta investicija, rada i održavanja, da se ne zahteva dodatna mehanička oprema u sistem ikoliko je moguće.

Rezime pronalaska

[0008] Zadatak je rešen metodom i sistemom automatskog ispiranja kanalizacionih sistema pod pritiskom prema pronalasku.

[0009] Data je metoda za automatsko ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom prema nezavisnom patentnom zahtevu 1.

[0010] Suština pronalaska je zasnovana na činjenici da se aktiviranje pumpi za uklanjanje otpadne vode iz pumpnih taložnika vrši na sinhronizovan način što za rezultat daje trenutnu kontrolisanu izmenu trenutnog protoka i trenutnog pritiska u bar delu glavnog cevovoda pod pritiskom. Trenutni protok u toku kontrolisane promene odgovara potrebnom protoku za ispiranje datog dela glavnog cevovoda pod pritiskom za potrebno ispiranje većine otpadnih sedimenata u povezanom segmentu glavnog cevovoda pod pritiskom i trenutni pritisak u toku kontrolisane izmene ne prelazi računski pritisak glavnog cevovoda pod pritiskom. Uklanjanje otpadne vode iz pumpnih taložnika se vrši u skladu sa redosledom priključenja cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom u glavni cevovod pod pritiskom i/ili na osnovu podataka koji se odnose na nivo otpadne vode u pojedinačnim pumpnim taložnicima u smeru proticanja od najdaljeg ulaza cevi pod pritiskom prema krajnjem izlazu glavnog cevovoda. Ali nivo otpadne vode u pojedinačnom pumpnom taložniku ima prednost. Trenutni protok koji dostiže vrednost potrebnu za ispiranje ispira većinu otpadnih sedimenata u cevima pod pritiskom. Sa ponovljenim automatskim ispiranjem, kanalizacioni sistem pod pritiskom se održava u dobrom radnom stanju. Ispiranje uzima u obzir položaj cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom u odnosi na glavni cevovod tako da se nova otpadna voda neprekidno dodaje u masu otpadne vode bez oštećenja cevi pod pritiskom koja bi se održala ukoliko bi računski pritisak bio prekoračen u jednoj tački. Dodatno, ukupna zapremina otpadne vode namenjena za stvaranje promene u trenutnom protoku i trenutnom pritisku se uzima u obzir.

[0011] U poželjnom otelotvorenju metoda za automatsko ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom prema pronalasku stvara se rezerva u bar nekim pumpnim taložnicima pre stvaranja kontrolisane izmene trenutnog protoka i trenutnog pritiska kako bi se akumulirala otpadna voda i osiguralo potpuno ispiranje datog dela glavnog cevovoda pod pritiskom. Stvaranjem rezerve, dovoljna količina otpadne vode za ispiranje se obezbeđuje. Ukupna zapremina, koja je neophodna za ispiranje odgovarajućih segmenata cevi, odnosi se na sumu zapremina pojedinačnih pumpnih taložnika koji zajedno rade. Ukupna zapremina se određuje na osnovu dimenzija i dužine segmenata cevi koje se izlažu ispiranju na osnovu proračuna hidrauličkog simulacionog modela kod kanalizacione mreže pod niskim pritiskom.

[0012] U poželjnom otelotvorenju metoda za automatsko ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom prema pronalasku, podaci koji se odnose na nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima za planiranje kontrolisane promene u trenutnom protoku i trenutnom pritisku se dobijaju od senzora. Alternativno, podaci koji se odnose na nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima se dobijaju iz baze podataka zapisa dotoka vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i izlaza otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom iz prethodnih vremenskih perioda. Alternativno, podaci koji se odnose na nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima se dobijaju iz baze podataka zapisa i/ili vremenskih prognoza. Tačna procena nivoa otpadne vode u pumpnim taložnicima je od ključnog značaja za planiranje ispiranja jer ako je zapremina otpadne vode nedovoljna, ispiranje neće biti efikasno.

[0013] Dodatno, pronalazak sadrži kanalizacioni sistem pod pritiskom sa automatskim ispiranjem.

[0014] Kanalizacioni sistem pod pritiskom sa automatskim ispiranjem se sastoji od glavnog cevovoda pod pritiskom i bar dve cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom koje povezuju bar dve odgovarajuća pumpna taložnika za otpadnu vodu sa glavnim cevovodom pod pritiskom. Odgovarajući pumpni taložnici se opremaju senzorima za merenje nivoa vode u pumpnom taložniku gde svaka cev pod pritiskom koja je povezana sa kućom ili pumpni taložnik obuhvata pumpu za otpadnu vodu koja vrši transport do glavnog cevovoda pod pritiskom preko cevi pod pritiskom koja je povezana sa kućom. Svaka pumpa je povezana sa samostalnom elektronskom upravljačkom jedinicom opremljenom sa ulazima za analiziranje podatak odo senzora, izlazima za upravljanje pumpom, bar jednim procesorom, bar jednom bazom podataka za bar jedan softverski modul i bar jedan komunikacioni interfejs za žičnu ili bežičnu komunikaciju. Bar dve upravljačke jedinice su povezane međusobno pomoću komunikacionog interfejsa. Bar jedna kontrolna jedinica je opremljena sa praćenjem u realnom vremenu i svojom rezervnom jedinicom za napajanje i bar jedna upravljačka jedinica je opremljena softverskim modulom za sinhronizaciju crpljenja koji sadrži algoritam za automatizaciju za trenutno kontrolisano menjanje trenutnog protoka i trenutnog pritiska u bar delu glavnog cevovoda pod pritiskom i softverski modul za sinhronizaciju crpljenja. Softverski modul za sinhronizaciju crpljenja takođe sadrži osnovni plan ispiranja sa statistički očekivanim nivoima otpadne vode u pumpnim taložnicima i pojedinačnim realnim vremenima aktiviranja pumpe. Međusobna veza upravljačkih jedinica osigurava deljenje informacija između njih što omogućava uzastopnu organizaciju. Rezervna jedinica za napajanje i oprema za praćenje u realnom vremenu štite upravljačke jedinice od gubitka realnog vremena što za rezultat može dati nepodudaranje statistički očekivanog nivoa otpadne vode u pumpnim taložnicima gde bi, na primer, dvanaestočasovni kvar napajanja u potpunosti izmenio osnovni plan ispiranja za dan i noć. Sistem opremljen sa udaljenim serverom sa kojim je bar deo upravljačkih jedinica povezano preko komunikacionog interfejsa. Udaljeni server se podudara sa bazom podataka sa softverskim modulom za sinhronizovanje crpljenja koji obuhvata osnovni plan ispiranja i pojedinačna vremena aktiviranja za pumpe u svim pumpnim taložnicima na datoj lokacije kanalizacionog sistema pod pritiskom. Dodatno, udaljeni server sadrži kontrolni softverski modul za uspostavljanje master/slave komunikacije sa upravljačkim jedinicama. Ovaj argument postavlja kontrolni softverski modul odgovornim za upravljačke jedinice koje se zatim ponašaju u skladu sa planom ispiranja prenetim od strane udaljenog servera.

[0015] Cilj pronalaska je zasnovan na činjenici da je udaljeni server kanalizacionog sistema pod pritiskom povezan komunikacionim interfejsom sa bar jednom bazom podataka zapisa o dotoku vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i isticaju otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom za prethodne vremenske periode. Alternativno, udaljeni server je povezan komunikacionim interfejsom za bar jednu bazu podataka zapisa i/ili vremenskih prognoza. Zahvaljujući prijemu ažurnih podataka iz baze podataka od strane udaljenog servera, sistem može ažurirati plan ispiranja u okviru granica dopuštenih nivoima otpadne vode u pumpnim taložnicima. Među prednostima pronalaska su mogućnost postavljanja u već postojećim kanalizacionim sistemima pod pritiskom, relativno niske potrebe za hardverskim modifikacijama kod trenutno korišćenih upravljačkih jedinica ili niski troškovi povezani sa proizvodnjom novih modifikovanih upravljačkih jedinica. Međusobna povezanost sistema i upotrebna do sad negativnog uticaja na promene trenutnog protoka i trenutnog pritiska do vrednosti računskog protoka i računskog pritiska za ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom. Još jedna prednost pronalaska je da nije neophodna dodatna mehanička oprema i nije potrebna dodatna voda osim samo otpadne vode.

Objašnjenje slika

[0016] Predmetni pronalazak će detaljno biti objašnjen pomoću sledećih slika gde:

Sl. 1 prikazuje dijagram toka kanalizacionog sistema pod pritiskom i sistem sa ukazanim smerom tečenja otpadne vode,

Sl. 2 prikazuje dijagram pumpne jedinice,

Sl. 3 prikazuje dijagram upravljačke jedinice,

Sl. 4 prikazuje primer realistične upravljačke jedinice,

Sl. 5 prikazuje dijagram toka udaljenog servera.

Primeri poželjnih otelotvorenja pronalaska

[0017] Biće uvaženo da su specifični slučajevi otelotvorenja pronalaska koji su opisani i prikazani ispod dati samo radi ilustrovanja i ne ograničavaju pronalazak na ovde date primere. Stručnjaci iz ove oblasti će pronaći ili će, na osnovu rutinskih eksperimenata, moći da pruže veći ili manji broj ekvivalenata specifičnim otelotvorenjima pronalaska koja su ovde opisana.

[0018] Sl.1 prikazuje dijagram kanalizacionog sistema pod pritiskom sa automatskim ispiranjem koji se sastoji od glavnog cevovoda pod pritiskom 1 sa četiri cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom 2 koje dolaze od četiri pumpna taložnika 3. U ovom primeru otelotvorenja pronalaska, cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom 2 su opremljene sa pumpama 4 koje transportuju otpadnu vodu iz pumpnih taložnika 3 u glavni cevovod pod pritiskom 1. Sa Sl. 1 je očigledno da je svaki pumpni taložnik 3 opremljen upravljačkom jedinicom 6. Glavni cevovod pod pritiskom 1 crpi otpadnu vodu do postrojenja za prečišćavanje otpadne vode 17 gde je glavni dovod pod pritiskom 1 opremljen meračem protoka 18. Merač protoka 18 pruža podatke koji se odnose na protok i zapreminu otpadne vode koja napušta kanalizacioni sistem pod pritiskom do postrojenja za prečišćavanje otpadne vode 17 koji će se koristiti u bazi podataka 14 zapisa dotoka vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i isticanja otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom. Dodatno, Sl.1 prikazuje međusobnu vezu upravljačkih jedinica 6 i takođe njihovu vezu za udaljeni server 12. Stručnjacima iz ove oblasti je očigledno da su upravljačke jedinice 6 povezane za udaljeni server 12 ili na žičan ili bežičan način. Udaljeni server 12 se u ovom primeru sastoji od računara. Upravljačke jedinice 6 su povezane za senzore 5 koji nisu prikazani u ilustraciji za očitavanje nivoa otpadne vode u pumpnom taložniku 3 i sa pumpama 4 kako bi se upravljalo uklanjanjem otpadne vode iz pumpnih taložnika 3.

[0019] Prema primenljivom tehničkom standardu za regulisanje ispiranja kanalizacionih sistema pod pritiskom neophodno je da se svaki segment glavnog cevovoda 1 bar jednom dnevno ispira otpadnom vodom koja protiče pri brzini od 0,7 m/s. Računski protok Qnje određen proračunom na osnovu dimenzija datog segmenta glavnog cevovoda pod pritiskom 1.

[0020] Sl. 2 prikazuje dijagram pumpne jedinice koja se sastoji od pumpnog taložnika 3, cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom 2 koja je opremljena sa pumpom 4, kontrolnom jedinicom 6 povezanom sa senzorima 5 koja je postavljena u pumpni taložnik. Pumpni taložnik 3 se odnosi na vodonepropusni rezervoar gde je postavljen ulaz za otpadnu vodu. Pumpa 4 se napaja električnom strujom od strane glavnog napajanja. Senzori 5 mogu biti otpornički, kapacitivni ili na primer bazirani na pritisku. Upravljačka jedinica 6 se može stvoriti automatizacijom računarske logike. Dodatno, Sl. 2 ukazuje da upravljačka jedinica 6 može dobiti signale upotrebom ulaza, ili gde je primenljivo može samostalno biti izvor signala pomoću izlaza.

[0021] Sl. 3 prikazuje dijagram upravljačke jedinice 6 koji prikazuje njeno povezivanje za jedinicu za napajanje 19. Upravljačka jedinica 6 sadrži komunikacioni interfejs 7, koji može obuhvatati, npr., GSM modem, GPRS modem, GPS modem, modem za povezivanje na bežičnu računarsku mrežu (LAN, Wi-Fi), itd. Dodatno, obuhvata modul za napajanje 20 koji se napaja pomoću jedinice za napajanje 19, i modul za merenje električne struje 21. Dodatno, procesor 16 koordiniše kooperaciju pojedinačnih komponenti upravljačke jedinice 6 i vrši korake definisane softverskim modulima koji se nalaze u bazi podataka 8. Dodatno, modul 22 za primanje signala od senzora 5, i modul za napajanje 23 pumpe 4. Upravljačka jedinica 6 takođe obuhvata opremu za praćenje u realnom vremenu 9 koja sadrži sat koji se napaja električnom strujom koji takođe može imati softverski modul. Rezervna jedinica za napajanje 10 napaja ili sat koji se napaja električnom strujom, koji nakon dobijanja napajanja od modula za napajanje 20 informiše upravljačku jedinicu 6o trenutnom vremenu. Alternativno, rezervna jedinica za napajanje 10 napaja celu upravljačku jedinicu 6 u toku trajanja kvara jedinice za napajanje 19 ukoliko se koristi softverski sat.

[0022] Sl. 4 prikazuje primer otelotvorenja upravljačkog dela sistema koji obuhvata plastičnu kutiju za električne instalacije 25. Unutar kutije 25 su pričvršćene neke komponente sistema. Na primer moduli 22 za primanje signala od senzora 5, upravljačka jedinica 6, modul za napajanje 20, komunikacioni interfejs 7, modul za merenje električne energije 21 upravljački modul za napajanje pumpe 4. Kutija za električne instalacije 25 je takođe opremljena ovazdušenjem 24, ulazom 28 za primanje signala od merenja nivoa otpadne vode u pumpnom taložniku 3, ulaze 26 za povezivanje napajanja i izlaz 27 za probijanje kablova izlaza upravljačke jedinice za napajanje pumpe 3.

[0023] Sl.5 pruža ilustraciju udaljenog servera 12 povezanog za jednu upravljačku jedinicu 6. Udaljeni server 12 je opremljen komunikacionim interfejsom 7, koji se sastoji, kao u slučaju upravljačke jedinice 6, od GSM modema, GPRS modema ili GPS modema, modema za povezivanje za bežičnu računarsku mrežu (LAN, Wi-Fi), itd. Udaljeni server 12 je takođe povezan preko komunikacionog interfejsa 7 sa bazom podataka 14 zapisa o dotoku vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i isticaj otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom za prethodni vremenski period i sa bazom podataka 15 zapisa i/ili vremenskih prognoza. Stručnjak iz ove oblasti će moći bez značajnih problema da odredi da se povezivanje sa obe baze podataka 14, 15 rešava komunikacijom sa serverom gde se čuvaju baze podataka. Udaljeni server 12 je takođe opremljen procesorom 16 i bazom podataka 8. Baza podataka 8 obuhvata softverski modul za sinhronizaciju crpljenja 11 i upravljački softverski modul 13.

[0024] U primeru otelotvorenja bez datih ilustracija, sistem sadrži samo međusobno povezane upravljačke jedinice 6. Upravljačke jedinice 6 su opremljene softverskim modulom 11 za sinhronizaciju crpljenja. Ovaj modul 11 se može instalirati na upravljačkim jedinicama 6 posle toga, što znači da je ovaj primer otelotvorenja takođe pogodan za postojeće kanalizacione sisteme pod pritiskom.

[0025] Softverski modul 11 za sinhronizaciju crpljenja je programiran na osnovu statističke obrade zapisa dotoka vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i isticaj otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom. Zahvaljujući statističkoj analizi podataka, stvara se osnovni plan ispiranja. Plan procenjuje nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima 3 na osnovu empirijskog modela protoka i određuje redosled aktiviranja pumpi 4 u realnom vremenu na osnovu hidrauličkih simulacionog modela kanalizacione mreže pod niskim pritiskom. Empirijski model protoka koristi statističke informacije o isticaju otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom u toku dana gde se razlikuju pojedinačni dani u nedelju, i uticaj srednje i maksimalne dnevne temperature i ukupne količine padavina se uzimaju u obzir. Na osnovu statističke verovatnoće nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima se može odrediti i njihov uticaj na plan ispiranje se može uključiti. Hidraulički model kanalizacione mreže pod niskim pritiskom je računska analiza kanalizacionog sistema pod pritiskom na osnovu koje se redosled aktiviranja pumpi 4 u pumpnim taložnicima 3 i vremena njihovog rada mogu odrediti u pogledu stvaranja protoka koji je dovoljan za uklanjanje sedimenata bez prekoračenja računskog protoka Qni računskog pritiska Pnu cevima kanalizacionog sistema pod pritiskom. Svaka upravljačka jedinica 6 je identifikovana u osnovnom planu ispiranja dok uzima u obzir položaj izlaza iz respektivne cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom 2 u glavni cevovod pod pritiskom 1, i realno vreme njenog aktiviranja se određuje tako da sinhronizovano aktiviranje pumpi 4 u kanalizacionom sistemu pod pritiskom stvori kontrolisanu promenu trenutnog pritiska Pii trenutnog protoka Qi. Promena se može izraziti sledećom formulom Qi= Q1+ ... Qn, gde je Qn poslednji doprinos trenutnom protoku Qiiz n-te pumpne jedinice.

[0026] U slučaju da stvarni nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima 3 ne odgovara statistički očekivanom nivou otpadne vode, upravljačka jedinica 6 preskače planirano ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom i počinje stvaranje rezerve minimalne količine od 50% kapaciteta pumpnog taložnika 3.

[0027] U ilustrovanom primeru otelotvorenja pronalaska, udaljeni server 12 zauzima master ulogu u komunikaciji a upravljačke jedinice 6 ispunjavaju slave ulogu. Udaljeni server 12 upravlja, softverskim modulom 11 za sinhronizaciju crpljenja i upravljačkim softverskim modulom 13, promenom trenutnog pritiska Pii trenutnog protoka Qiu toku ispiranja kanalizacionog sistema pod pritiskom. Dodatno, sistem može stvoriti, na osnovu znanja o zapisima iz baze podataka 14 i 15, modifikovani plan ispiranja za jedno planirano ili neplanirano ispiranje. Na primer, ukoliko se otkrije na osnovu baze podataka 14 da je dotok otpadne vode iz pumpnih taložnika 3 nedovoljan, ciklus ispiranja se može preskočiti, ili sa druge strane, sistem može planirati ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom van okvira osnovnog plana ispiranja na osnovu zapisa o padavinama na respektivnoj lokaciji datoj u bazi podataka 15. Osnovni plan ispiranja ostaje nepromenjen tako da u slučaju kvara udaljenog servera 12 sistem međusobno povezanih upravljačkih jedinica 6 prati osnovni plan ispiranja.

Primena u industriji

[0028] Metoda i sistem za automatsko ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom i kanalizacioni sistem pod pritiskom koji pruža ovu metodu prema pronalasku se mogu primeniti u oblasti eksploatacije kanalizacionih sistema pod pritiskom, naročito u oblasti njihove eksploatacije i održavanja.

Pregled pozicija korišćenih na slikama

[0029]

1 glavni cevovod

2 cev pod pritiskom koja je povezana sa kućom

3 pumpni taložnik

4 pumpa

5 senzor za merenje nivoa vode u pumpnom taložniku

6 upravljačka jedinica

7 komunikacioni interfejs

8 baza podataka

9 oprema za praćenje u realnom vremenu

10 rezervna jedinica za napajanje

11 softverski modul za sinhronizaciju crpljenja

12 udaljeni server

13 upravljački softverski modul

14 baza podataka zapisa dotoka vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i isticaj otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom u prethodnim vremenskim periodima

15 baza podataka zapisa i/ili vremenskih prognoza

16 procesor

17 postrojenje za prečišćavanje otpadne vode

18 merač protoka

19 jedinica za napajanje

20 modul za napajanje

21 modul za merenje električne struje

22 modul za primanje signala od senzora

23 upravljački modul za napajanje pumpe

24 ovazdušenje

25 kutija sa električnim instalacijama

26 ulaz jedinice za napajanje

27 izlaz upravljačkog modula za napajanje

28 ulaz merenja nivoa vode u pumpnom taložniku

Qitrenutni protok

Pitrenutni pritisak

Qnračunski protok

Pnračunski pritisak

Claims (6)

Patentni zahtevi

1. Metoda za automatizovano ispiranje kanalizacionog sistema pod pritiskom koji se sastoji od glavnog cevovoda pod pritiskom (1) i bar dve cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom (2), gde je svaka cev pod pritiskom koja je povezana sa kućom (2) povezana za glavni cevovod pod pritiskom (1) respektivnog pumpnog taložnika (3) za otpadnu vodu koji je opremljen sa senzorima (5) za merenje nivoa otpadne vode u respektivnom pumpnom taložniku (3) gde je svaka cev pod pritiskom koja je povezana sa kućom (2) ili pumpni taložnik (3) opremljen sa pumpom (4) za transportovanje otpadne vode preko cevi pod pritiskom koja je povezana sa kućom (2) do glavnog cevovoda pod pritiskom (1); svaka pumpa (4) je međusobno povezana sa elektronskom upravljačkom jedinicom (6) opremljenom sa ulazima za analiziranje podataka od senzora (5), izlazima za upravljanje pumpe (4) bar jednim procesorom (16), bar jednom bazom podataka (8) što omogućava postojanje bar jednog softverskog modula i bar jednog komunikacionog interfejsa (7) za žičnu i/ili bežičnu komunikaciju, gde se aktiviranje pumpi (4) za crpljenje otpadne vode iz respektivnog pumpnog taložnika (3) vrši na sinhronizovan način gde se trenutna kontrolisana promena trenutnog protoka (Qi) i trenutnog pritiska (Pi) stvara u bar segmentu glavnog cevovoda pod pritiskom (1), gde trenutni protok (Qi) u toku kontrolisane promene odgovara potrebnom protoku za ispiranje glavnog cevovoda pod pritiskom (1) za potrebno ispiranje većine otpadnih sedimenata u povezanom segmentu glavnog cevovoda pod pritiskom (1) i trenutni pritisak (Pi) u toku kontrolisane promene ne prelazi računski pritisak (Pn) u glavnom cevovodu pod pritiskom (1), gde se povlačenje otpadne vode iz pumpnih taložnika (3) vrši na osnovu podataka koji se odnose na nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima (3) i na osnovu redosleda ulaza cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom (2) u glavni cevovod pod pritiskom (1).

2. Metoda prema patentnom zahtevu 1, naznačena time da se pre stvaranja kontrolisane promene trenutnog protoka (Qi) i trenutnog pritiska (Pi) bar u nekim pumpnim taložnicima (3) stvara rezerva za akumuliranje otpadne vode kako bi se osiguralo temeljno ispiranje sedimenta prisutnog u glavnom cevovodu (1).

3. Metoda prema bilo kom od patentnih zahteva 1 i 2, naznačena time da

se podaci koji se odnose na nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima dobijaju iz baze podataka zapisa dotoka vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i izlaza otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom iz prethodnih vremenskih perioda.

4. Metoda prema bilo kom od patentnih zahteva 1 ili 3, naznačena time da se podaci koji se odnose na nivo otpadne vode u pumpnim taložnicima (3) dobijaju iz baze podataka (15) zapisa i/ili vremenskih prognoza.

5. Kanalizacioni sistem pod pritiskom sa automatizovanim ispiranjem gde kanalizacioni sistem sadrži glavni cevovod pod pritiskom (1) i bar dve cevi pod pritiskom koje su povezane sa kućom (2), gde je svaka cev pod pritiskom koja je povezana sa kućom (2) povezana sa glavnim cevovodom (1) respektivnog pumpnog taložnika (3) za otpadnu vodu koji je opremljen sa senzorima (5) za merenje nivoa otpadne vode u respektivnom pumpnom taložniku (3) gde je svaka cev pod pritiskom koja je povezana sa kućom (2) ili pumpni taložnik (3) opremljena sa pumpom (4) za transport otpadne vode pomoću respektivne cevi pod pritiskom koja je povezana sa kućom (2) u glavni cevovod pod pritiskom (1); svaka pumpa (4) je međusobno povezana sa samostalnom upravljačkom jedinicom (6) opremljenom sa ulazima za analizu podataka od senzora (5), izlazima za upravljanje pumpe (4), bar jednim procesorom (16), bar jednom bazom podataka (8) što omogućuje postojanje bar jednog softverskom modula i bar jedan komunikacioni interfejs (7) za žičnu i/ili bežičnu komunikaciju, gde su bar dve upravljačke jedinice (6) međusobno povezane pomoću komunikacionog interfejsa (7), gde je bar jedna upravljačka jedinica (6) opremljena sa opremom za praćenje u realnom vremenu (9) i rezervnom jedinicom za napajanje (10) i bar jedna upravljačka jedinica (6) je opremljena sa softverskim modulom (11) za sinhronizaciju crpljenja koji sadrži algoritam za automatizaciju za privremenu kontrolisano promenu trenutnog protoka i trenutnog pritiska u bar delu glavnog cevovoda pod pritiskom (1) i osnovnog plana sa statistički očekivanim nivoom otpadne vode u pumpnim taložnicima (3) na osnovu empirijskog modela protoka otpadne vode i pojedinačnih realnih vremena aktiviranja pumpi (4) na osnovu hidrauličkog simulacionog modela cevne mreže kanalizacionog sistema pod pritiskom gde je sistem opremljen sa udaljenim serverom (12), sa kojim su, pomoću komunikacionog interfejsa (7), bar neke od kontrolnih jedinica (6) povezane; udaljeni server (12) je opremljen sa bazom podataka (8) sa kopijom softverskog modula (11) za sinhronizaciju crpljenja koji sadrži osnovni plan ispiranja i pojedinačna vremena aktiviranja pumpni u svim pumpnim taložnicima (3) na datoj lokaciji u kanalizacionom sistemu pod pritiskom, i koji takođe obuhvata upravljački softverski modul (13) za uspostavljanje master/slave tip komunikacije sa upravljačkim jedinicama (6), gde je udaljeni server (12), pomoću komunikacionog interfejsa (7) povezan sa bar jednom bazom podataka (14) zapisa o dotoku vode u kanalizacioni sistem pod pritiskom i isticaju otpadne vode iz kanalizacionog sistema pod pritiskom za prethodni vremenski period.

6. Kanalizacioni sistem pod pritiskom prema patentnom zahtevu 5, naznačen time da je udaljeni server (12), pomoću komunikacionog interfejsa (7) povezan sa bar jednom bazom podataka zapisa i/ili vremenskih prognoza (15).