基本信息
- 项目名称：
- 高架桥雨水综合利用装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本设计根据地区的降雨量来设计储水箱的容量和安放密度。桥面雨水流入窨井，通过水管收集到水箱内贮存和澄清，利用其势能产生水压，由自动控制系统控制水阀开启浇灌花草。另外雨水系统中还设计有过量雨水溢出、排沙与市政补给管路系统。本作品的自动控制系统视具体情况可使用市政电源，也可用太阳能作为电源。系统中的温度、湿度两种传感器对高架桥下植被环境进行实时监测，通过人工智能处理后打开水阀进行适量喷灌，节水节电。
- 详细介绍：
- 随着当今城市的发展，高架桥遮盖的面积越来越大，对城市生态环境造成很大破坏。基于落实科学发展观，实现可持续发展和节能减排，科学利用城市水资源的战略理念，我们研究设计了“高架桥雨水综合利用装置”。 本设计可改变用运水车和水枪进行人工喷灌桥下植物的常规方式，能充分利用天然雨水资源。它根据地区的降雨量来设计储水箱的容量和安放密度，水箱放在桥体合适的位置；桥面雨水流入窨井，通过水管收集到水箱内贮存和澄清，利用其势能产生水压，由自动控制系统控制水阀开启浇灌花草。另外雨水系统中还设计有过量雨水溢出、排沙与市政补给管路系统，保证了其科学性和可靠性。本作品的自动控制系统视具体情况可使用市政电源，也可用了太阳能和风能作为电源，系统中的温度、湿度两种传感器对高架桥下植被环境进行实时监测，通过人工智能处理后打开水阀进行适量喷灌，实现了节约用水。 本装置可以缓解日益紧张的城市水资源匮乏问题，将雨水收集与自动控制系统有机的结合了起来，其适用范围极广，可安装于高架桥、天桥、房屋等建筑上。收集的雨水可用于市政草木、水道景观、路面清洁等场合和居民日常生活使用。可以预见本装置市场前景广阔，可实现社会效益与经济效益双丰收。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 基本设计思路：本装置将雨水收集后，对空气的湿度、温度进行实时检测。当空气温度过高或过于干燥时，控制系统会自动打开电磁阀，对干渴的花草适量喷灌。 发明的目：大幅度降低高架桥下方花草浇灌费用，美化环境。 主要关键技术：水箱的设计及水管放置和控制部分的设计。控制部分有两路传感器对外界的温度和湿度进行检测，设置阈值对检测到的信号进行大小比较，从而控制是否给花草进行喷灌。 创新点：城市高架桥越来越多，路面积越来越大，对城市生态环境造成很大破坏。为有效利用天然的淡水资源，利用重力势能对水施压，对花草喷灌；外加自动化控制，可以对复杂的自然环境实时监测和控制。本装置具有成本低，社会效益高等特点。
科学性、先进性
- 现有的高架雨水收集装置，只是简单的利用管道接通，雨水并不能很好的给花草浇水，而且不能在适当的时间进行灌溉，对多余的雨水不能收集存储再利用，在一定程度上对雨水资源造成了浪费。部分产品使用了雨水收集再利用，但是不能适时自动的对植物进行浇灌。 我们设计的装置可以对多余雨水进行存贮，利用水的重力势能对植物进行适时浇灌。我们的装置把收集存储和电路控制有机的结合到了一起。控制部分常用照明电变压供电，也可选择采用太阳能或风能，有效地利用天然能源，减少了市政的经费支出，以前的产品在资源利用和收集雨水部分并未充分考虑，这就未能很好的利用高架桥这一天然的“漏斗”。 我们的装置稍作小改亦可应用于家庭及户外停车场的雨水收集，可以将雨水用于浇花草，洗车，冲厕所等。该装置简单方便实用且节能，可以达到实时控制的效果，比以往类似产品应用性强。 参考文献：
获奖情况及鉴定结果
- 安徽建筑工业学院 挑战杯选拔赛 一等奖 安徽省挑战杯 决赛 二等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 继续合作
作品可展示的形式
- √模型 √图纸 √现场演示 √图片 √图像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品将雨水资源收集存储，进行再利用，为有效的节能途径，充分运用雨水利用技术，可以缓解日益紧张的水资源匮乏问题，促进社会 向前发展。 装置根据地区的雨水量大小，设计了水箱的容量，对雨水进行存储，利用电路控制雨水的利用，将收集与电路控制利用有机的结合了起来，属目前市场上少有。其适用于高架桥，各种大型建筑，稍作小改亦可用于个人家庭的利用。该作品制作成本低，控制效果高，方便实用，具有较高的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 国内： 我国城市雨水利用的思想具有悠久的历史，北京北海团城古代雨水利用工程是古代雨水利用的典范。而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却开始于20世纪80年代，发展与90年代，目前呈现良好的发展势头。北京、上海、大连等许多城市相继开展雨水收集利用的研究，尤其是北京近几年雨水继续和利用技术发展步伐较快，于2000年颁布实施《北京市节约用水若干规定》，明确要求展开市区的雨水利用工程，国家标准《建筑与小区雨水利用技术工程规范》现已执行，结合国外的经验和先进的技术，我国的雨水利用工程将迈上一个新台阶。 该雨水利用工程可以有效减小市政管网排水压力，降低雨水洪峰峰值，保障在涝季城市生活的顺利进行，改变以排为主的传统思想，充分运用雨水利用技术，可以缓解日益紧张的水资源匮乏问题，促进社会向前发展。 国外： 在集雨面处理技术、集雨系统研究、集雨模型研究、收集雨水的高效利用方面都有着相当的研究： 例如柏林市的某小区雨水收集利用工程，就将雨水高效的利用了起来。柏林Potsdamer广场Daimlerchrysler区域城市水体工程也是雨水生态系统成功范例。目前国外的技术已经比较成熟，但是我们设计的装置有着比较新的突破，将收集的雨水存储，用电路的控制对雨水进行实时适量的利用。 而且各国利用的特色不同，如美国的雨水利用；美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。德国的雨水利用；德国的雨水收集利用技术是最先进的，基本形成了一套完整，实用的理论和技术体系。利用公共雨水管道收集雨水，采用简单的处理后，达到杂用用水水质标准，便可用于街区公寓的厕所清洗和庭院浇洒。另外德国还制订了一系列有关雨水利用的法律法规。如目前德国的新建小区之前，无论是工业，商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施，若无雨水利用设施，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。
