CN111655946A - 控制真空下水道*** - Google Patents

Abstract

一种示例***包括：污水坑(11)；延伸到污水坑中的吸入管(14)；以及在污水坑(11)和具有真空压力的真空管(15)之间的阀(12)。阀可控制关闭或打开，以允许内容物从污水坑通过吸入管流到真空管。传感器管(23)延伸到污水坑中以感测污水坑的填充水平。吸入管配置为传感器管的备用，用于感测污水坑的填充水平。阀可控制为基于吸入管或传感器管中的至少一个中的压力达到或超过预定水平。

Description

控制真空下水道***

技术领域

本说明书总体涉及用于控制真空下水道***的过程。

背景技术

真空下水道***配置成将诸如污水之类的废物从各个污水坑输送到真空站，真空站可以是或包括废物处理设施。在一些示例中，真空下水道***依赖于与真空站流体连通的管网中的真空。管道和污水坑之间的压力差允许***从污水坑中提取废物。废物通过一系列上升、下降、上升、下降等的管道或其他导管输送，直至到达真空站。通过***的空气有助于使废物移动通过一系列管道。在某些***中，废物一次只能升高约四(4)或五(5)英尺，因此需要在上升和下降之间交替布置的管道段。

发明内容

一种示例***包括：污水坑；延伸到污水坑中的吸入管；以及在污水坑和具有真空压力的真空管之间的阀。所述阀可控制关闭或打开，以允许内容物从污水坑通过吸入管流到真空管。传感器管延伸到污水坑中以感测污水坑的填充水平。所述吸入管配置为传感器管的备用(例如冗余)，用于感测污水坑的填充水平。所述阀可基于吸入管或传感器管中的至少一个中的压力达到或超过预定水平来控制。该示例***可以单独地或组合地包括以下特征中的一个或多个。

响应于吸入管或传感器管中的至少一个中的压力达到或超过预定水平，所述阀可控制打开，从而允许内容物从污水坑流到真空管。所述阀可控制保持打开一时间段，以从污水坑中抽出至少一部分内容物。该时间段可由用户设置。在打开后的预定时间段之后，所述阀可控制关闭。

该示例***可以包括配置为响应于压力达到或超过预定水平而关闭的开关。阀的打开可以基于开关的关闭。该示例***可以包括配置成响应于开关的闭合而启动的伺服电动机。伺服电动机可以配置为在启动之后控制打开阀。对阀的控制可以是直接或间接的，例如，对阀的控制可以通过控制直接控制阀的一个或多个其他部件来实现。

预定水平可以指示污水坑的填充水平。可以仅基于吸入管中的压力来控制阀。可以仅基于传感器管中的压力来控制阀。在存在与传感器管中的压力相关的误差的情况下，所述阀可仅基于吸入管中的压力控制。吸入管可具有延伸到污水坑中的锯齿状端部。

该示例***可以包括远程计算***，其配置为处理与包括所述污水坑在内的多个污水坑有关的信息，以识别包括污水坑的下水道***的操作特性或与下水道***相关的问题中的至少一个。该问题可以包括污水管线中的破损、泄漏或堵塞中的至少一个。

一种示例***包括：污水坑；延伸到污水坑中的吸入管；以及在污水坑和具有真空压力的真空管之间的阀。所述阀可控制关闭或打开，以允许内容物从污水坑通过吸入管流到真空管。所述阀可控制打开预定时间段。该示例***可以单独地或组合地包括以下特征中的一个或多个。

预定时间段可以由***的管理员设置。预定时间段可以在一(1)秒与三(3)秒之间。预定时间段可以是至少一(1)秒。预定时间段可以独立于通过阀的空气、液体或空气和液体两者，例如通过阀的一定量的液体、空气或这两者。

该示例***可包括开关，其配置为响应于与污水坑相关的压力达到或超过预定水平而关闭。阀的打开可以基于开关的关闭。该示例***可以包括配置成响应于开关的闭合而启动的伺服电动机。伺服电动机可以配置为在启动之后控制打开阀。该示例***可以包括延伸到污水坑中的传感器管。与传感器管相关的压力可以指示污水坑的填充水平。阀的打开可以基于压力。

一种示例***包括污水坑；真空管，用于提供真空压力以排空污水坑；在真空管与污水坑之间的阀；以及控制器，用于控制阀的操作，以使阀保持打开一时间段，以通过真空管排空至少一部分污水坑。该时间段可编程到控制器中。该示例***可以单独地或组合地包括以下特征中的一个或多个。

控制器可以配置为向远程计算***发送第一信息并从远程计算***接收第二信息。第二信息可以包括用户设置的时间。用户设置的时间可以是可编程到控制器中的时间段。该示例***可以包括传感器管，以感测与污水坑的填充水平相对应的压力。

控制器可配置为监测传感器管中的压力并且基于传感器管中的压力来控制阀的打开。控制器可配置成在阀打开后的预定时间段之后关闭阀，从而使阀打开预定时间段。控制器可包括配置为响应于与填充水平相对应的压力而闭合的开关。控制器可以响应于开关的闭合而操作以控制中间部件来控制阀的打开。中间部件可包括配置为响应于开关的闭合而启动的伺服电动机或步进电动机。伺服电动机或步进电动机可以配置为在启动之后控制打开阀。

该示例***可以包括位于污水坑和阀之间的吸入管。控制器可以配置为监测吸入管以感测吸入管中的压力。吸入管中的压力可以指示污水坑的填充水平。控制器可以配置为基于吸入管中的压力来控制阀的打开。控制器可配置成在阀打开后的预定时间段之后关闭阀，从而使阀打开预定时间段。

该示例***可以包括位于污水坑和阀之间的吸入管；以及传感器管，其具有与污水坑的填充水平相对应的压力。控制器可以配置为监测传感器管中的压力。控制器可以配置为监测吸入管中的压力。吸入管中的压力可以指示污水坑的填充水平。控制器可以配置为基于传感器管中的压力或吸入管中的压力中的至少一个来控制阀的打开。控制器可配置成在阀打开后的预定时间段之后关闭阀，从而使阀打开预定时间段。控制器可以配置为在吸入管具有压力并且吸入管不具有至少预定压力的情况下确定存在与经由传感器管监测压力相关的误差。在存在误差的情况下，控制器可以配置为仅基于吸入管中的压力来控制阀的打开。

该示例***可以包括位于污水坑和阀之间的吸入管。控制器可以配置为监测吸入管以感测压力损失。吸入管中的压力损失可能表示阀泄漏。控制器可以配置为监测真空管并确定真空管中的压力是否足以控制阀的操作。吸入管可以来自污水坑的内容物通过真空阀。吸入管可以延伸到污水坑的预定填充水平以下的污水坑中，吸入管具有锯齿状端部。

示例***可以包括与控制器通信的远程计算***。控制器可以配置为周期性地与远程计算***通信。可以基于从远程计算***接收的数据来配置控制器。控制器可以配置为基于从远程计算***接收的数据来控制阀的操作。该数据可以指示控制器打开阀或关闭阀。

示例***可以包括与控制器通信的远程计算***。控制器可以配置为将与污水坑有关的操作数据传送到远程计算***。远程计算***可以配置为处理所接收的与包括所述污水坑的多个污水坑有关的信息，以识别包括污水坑的下水道***的操作特性或与下水道***相关的问题中的至少一个。该问题可包括污水管线中的破损、堵塞或泄漏中的至少一个。控制器可以配置为监测真空管并确定真空管中的压力是否足以控制真空阀的操作。控制器可以配置为向远程计算***发送代表压力的信息。

在本说明书中描述的包括在本发明内容部分的任何两个或更多个特征可被组合以形成在此未具体描述的实施方式。

本文描述的***、技术和过程或其部分可以由计算机程序产品实现/由其控制，该计算机程序产品包括存储在一个或多个非暂时性机器可读存储介质上并且可以在一个或多个处理设备上执行以控制(例如协调)本文所述的操作的指令。本文描述的***、技术和过程或其部分可以实现为装置、方法或电子***，其可以包括一个或多个处理设备和存储器以存储可执行指令从而实现各种操作。

在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是示例真空下水道***的一部分的框图。

图2是作为示例真空下水道***的一部分的示例吸入管的剖视侧视图。

图3是示例真空下水道***的一部分的框图，该图还示出了比图1中更高的污水坑填充水平。

图4是示出用于操作示例真空下水道***的至少一部分的示例过程的流程图。

不同附图中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

在此描述的是用于控制真空下水道***的至少一部分的多个过程(“一个过程”)的示例实施方式。示例真空下水道***包括但不限于污水坑、提供用于排空污水坑的真空压力的真空管以及在真空管和污水坑之间的阀。控制器配置例如编程为控制阀的操作，使得阀保持打开一时间段以经由真空管排空至少一部分污水坑。该时间段可以编程到控制器中。例如，该时间段可以由真空下水道***的用户或管理员设置，并传送给控制器。由用户或管理员设置的时间段可以独立于通过打开阀的空气、液体或空气和液体两者，例如不基于它们来设置。

在这方面，示例控制器可以包括一个或多个处理设备、一个或多个开关以及驻留在一个或多个电路板上的一个或多个其他部件。在该示例中，一个或多个处理设备构成控制器的板载智能。一个或多个处理设备(在此描述其示例)可以配置为与远程计算***通信，该远程计算***还可以包括一个或多个处理设备(在此描述其示例)。控制器因此可以与远程计算***通信以接收指示如何以及何时控制阀的操作且因此污水坑的操作的信息，比如数据。在一示例中，远程计算***可以发送用户或管理员设置的时间段以在排空污水坑时保持阀打开。控制器可以使用该时间段来控制阀打开的持续时间。在一示例中，远程计算***可以将命令发送到控制器以直接控制阀的操作。本文描述了其他示例操作。在一些实施方式中，控制器可以是或包括气动控制器。

图1示出了示例真空下水道***10的一部分的部件。然而，该过程及其变型不限于具有图1的部件的真空下水道***。该过程可以在任何适当的环境中使用。

真空下水道***10包括污水坑11。污水坑11是存储库，比如本地存储设施，其存储废物，包括但不限于人为废物、水径流以及通过真空下水道***消除的其他内容物。污水坑11可以具有任何适当的尺寸。示例污水坑的容积为十(10)加仑；然而，该过程不限于与这种大小的污水坑一起使用。示例污水坑可以根据其大小为许多建筑物或住宅服务。示例真空下水道***可以包括任何适当数量的污水坑和图1所示或其他类型的相应部件。如所描述的，这些污水坑可以经由上升、然后下降、然后上升、然后下降等直至到达真空站13的一系列管道或其他导管连接。可以使用真空阀12从污水坑中抽出废物，并通过一系列管道将其输送到真空站进行处置、处理或处置和处理两者。

真空阀12可以使用任何适当的技术来构造。在一些实施方式中，真空阀12由配置成在吸入管14和真空管15之间形成气密和液密密封的橡胶或其他合适类型材料制成。真空管15是上升、下降、上升、下降等直至到达真空站的一系列管道或其他导管的一部分或连接至其。真空管15可以由塑料或一种或多种其他合适的材料制成。真空压力可以是低于环境大气压力的压力，例如0PSIA(磅/平方英寸绝对值)至低于14.7PSIA。真空站将真空压力保持在真空管15中。例如，真空站产生的真空行进通过***以到达真空管。在一些实施方式中，污水坑距真空站越远，真空管中的真空水平将越低。在一些实施方式中，相对更接近真空站的污水坑可以具有约十五(15)英寸汞柱或更高的真空度。在一些实施方式中，离真空站相对较远的污水坑可以具有约十(10)英寸汞柱的真空度。在一些实施方式中，五(5)英寸汞柱是不足以打开真空阀12的真空压力。然而，在一些实施方式中，五(5)英寸汞柱可能是足以打开真空阀12的真空压力。如所描述的，控制器16可以配置为检测真空管15中的真空水平或强度或者其不存在，并且将该信息报告给远程计算***17。如果检测到真空度不足，则该信息可以包括警报。在图1和3的示例中，远程计算***位于真空站13处；然而，远程计算***可以位于任何适当的物理位置处。

在图1的示例中，吸入管14朝向污水坑11延伸并进入其中至少在污水坑的预定填充水平以下。在该示例中，吸入管将预定深度延伸到污水坑中，例如延伸到污水坑的底板19上方一(1)英寸或更多。就这一点而言，在一些实施方式中，真空下水道***将污水坑排空至吸入管14的末端或端部20下方一(1)英寸。在一些实施方式中，吸入管14的末端或端部20至少部分地呈锯齿状。图2中示出了端部20的这种配置的特写示例。锯齿状端部可以减少废物将堵塞吸入管的机会，从而便于排空污水坑。

吸入管配置为传感器管的备用，如下所述，用于感测污水坑的填充水平。例如，传感器管用于感测污水坑的填充水平。吸入管配置为例如连接至控制器，以充当用于感测污水坑的填充水平的冗余机构(例如备用)。因此，传感器管和吸入管的组合可以减少在需要时将不排空污水坑的机会。

如图3所示，随着污水坑填充，废物或其他内容物的填充水平26a升高，从而使吸入管14的端部和更多部分浸没。随着废物升高，下文所述的传感器管23的端部和更多部分也被浸没。在某个时间，控制器16决定排空污水坑。在一些实施方式中，随着废物的填充水平升高，吸入管和传感器管中的压力都增加。控制器可以配置为监测传感器管、吸入管或吸入管和传感器管两者以检测预定压力。响应于确定已经达到预定压力，控制器可以自动控制真空阀的操作，使得真空阀在一时间段保持打开以通过真空管排空至少一部分例如全部或部分的污水坑。在一些实施方式中，控制器可以基于从远程计算***接收的一个或多个命令来控制真空阀的操作。例如，对真空阀的操作的控制可以独立于传感器管、吸入管或两者中的压力，并且可以仅依赖于从远程计算***接收的命令。在一些实施方式中，控制器可基于从远程计算***接收的一个或多个命令与传感器管中的压力、吸入管中的压力或这两个压力的组合来控制真空阀的操作。

在一示例中，控制器可以感测传感器管和/或吸入管中的预定压力，并且控制真空阀打开。打开之后，控制器可能会使真空阀在用户或管理员设置的时间段后关闭。在一示例中，控制器可以响应于独立于(例如不基于)传感器管和/或吸入管中的压力的外部命令或其他触发来控制真空阀打开。打开之后，控制器可能会使真空阀在用户或管理员设置的时间段后关闭。在一示例中，控制器可以感测传感器管和/或吸入管中的预定压力，并且控制真空阀打开。打开之后，控制器可以等待接收命令以使真空阀关闭，并在收到命令后关闭真空阀。

在控制器16确定打开真空阀之后，控制器16通过中间部件21(下面描述其示例)进行操作以使真空阀能够打开。在打开真空阀之后或打开时，真空管15中的真空压力使来自污水坑的废物通过吸入管14排出并进入真空管。即，真空管中的真空压力通过吸入管吸入废物，使其穿过真空阀进入真空管。从那里，废物沿着可能上升、下降、上升、下降等的一系列管道或其他导管输送，直至到达真空站。在此示例中，真空阀被控制为在用户或管理员设置的时间段保持打开，此后真空阀被控制为关闭。如所解释的，控制器从远程计算***或其他适当的计算***获得用户或管理员设置的时间段。该用户或管理员设置的时间段由控制器存储在计算机内存中，并用于控制真空阀的操作。在一些实施方式中，控制器记录真空阀打开的时间，然后倒计时或以其他方式保持跟踪用户或管理员设置的时间段，在此之后，控制器执行控制操作以使真空阀关闭。因此，在此示例中，真空阀在用户或管理员设置的时间段内保持打开。在一些实施方式中，用户或管理员设置的时间段在一(1)秒至三(3)秒之间。在一些实施方式中，用户或管理员设置的时间段是至少(1)秒、至少两(2)秒、至少三(3)秒、至少四(4)秒、至少五(5)秒、至少六(6)秒、至少七(7)秒、至少八(8)秒、至少九(9)秒、至少十(10)秒、至少十一(11)秒、至少十二(12)秒、至少十三(13)秒、至少十四(14)秒、至少十五(15)秒等。然而，用户或管理员设置的时间段不限于这些值，并且可以具有任何适当的值。

如所指出的，在一些实施方式中，污水坑被排空到吸入管和传感器管的端部下方一(1)英寸。然而，过程不限于该排空水平，并且可以实现任何适当的排空水平。在该示例中，传感器管23是压力传感器，其延伸到污水坑的预定填充水平之中和之下。例如，传感器管可以延伸到污水坑11的底板19上方一(1)英寸或更多。如同吸入管14的情况一样，随着污水坑填充，传感器管23中的压力增加。在一些实施方式中，控制器16配置为感测该压力，以将该压力与预定压力进行比较，并且当达到预定压力时，执行操作以打开真空阀12，从而允许排空污水坑。在一些实施方式中，控制器16包含开关30，其可基于在传感器管中感测到的压力而操作。当达到预定压力时，开关关闭。在一示例中，这导致包含处理设备和开关的电路板29上的触点闭合。触点闭合向控制器中的板载智能(例如一个或多个处理设备)指示已在传感器管中达到预定压力。结果，控制器控制一个或多个中间装置以打开真空阀12。就这一点而言，真空阀12可包括控制端口。当控制端口暴露于真空时，使真空阀能够打开。当控制端口暴露于大气压时，真空阀关闭。在该示例中，控制真空阀打开包括将控制端口暴露于真空，从而打开真空阀并允许排空污水坑。当要关闭真空阀时，控制端口暴露于大气压，结果是弹簧迫使真空阀进入关闭位置，从而防止废物从污水坑进入真空管15。

可用于实施中间装置以打开真空阀的部件的示例包括但不限于一个或多个伺服电动机、一个或多个步进电动机或者一个或多个螺线管开关或者一个或多个伺服电动机、一个或多个步进电动机和/或一个或多个螺线管开关的组合。伺服电动机驱动的阀通常需要比螺线管驱动的阀更低的电压，这在需要电池供电的***中可能是有利的，因为现场可能不需要频繁维护。在一些实施方式中，中间装置还可以包括一个或多个开关或阀，它们位于(a)伺服电动机、步进电动机或螺线管开关与(b)真空阀之间，并且由伺服电动机、步进电动机或螺线管开关控制以控制真空阀。因此，在一些实施方式中，通过一个或多个中间装置间接地控制真空阀。例如，响应于来自控制器的一个或多个命令或指令，伺服电动机、步进电动机或螺线管开关可以控制伺服电动机、步进电动机或螺线管开关和真空阀之间的中间阀(未示出)，其通过将真空阀暴露于真空压力来控制真空阀的打开。在一些实施方式中，伺服电动机、步进电动机或螺线管开关通过将真空阀暴露于大气压或真空来直接控制真空阀。

如所指出的，控制器16还配置为监测吸入管14以感测吸入管中的压力，其中吸入管中的压力(类似于传感器管23中的压力)指示污水坑的填充水平。控制器还可配置为基于在吸入管中感测的压力来控制真空阀的操作。例如，控制器可以响应于开关31，其可基于在吸入管中感测的压力而操作。当在吸入管中达到预定压力时，开关31关闭，该预定压力可以是传感器管中的相同预定压力或不同的预定压力。在一示例中，这导致在包括处理设备和开关的电路板上的触点闭合。该触点闭合向控制器中的处理器指示已经达到预定压力。因此，控制器16监测吸入管和传感器管中的压力以控制真空阀的操作。打开之后，在用户或管理员设置的时间段后关闭真空阀，如上所述。

因此，吸入管中的压力充当传感器管中的压力的备用指示。例如，如果传感器管无法操作或损坏，则吸入管中的压力可用于触发真空阀的操作。如果传感器管或吸入管中发生误差，则控制器可以向远程计算***报告。例如，如果对吸入管的监测导致确定应该排空污水坑，并且对传感器管的监测没有同时或在适当的不同时间做出相同的确定，则控制器可以向远程计算***报告该传感器管有问题。例如，如果对传感器管的监测导致确定应该排空污水坑，并且对吸入管的监测没有同时或在适当的不同时间做出相同的确定，则控制器可以向远程计算***报告该吸入管有问题。作为响应，远程计算***可以尝试通过与控制器交换通信来诊断和修复问题。如果这样做不成功，则可能会派遣技术人员进行调查并修复问题。当监测吸入管或传感器管中的任一个导致确定应排空污水坑时，控制器执行本文所述的操作以使真空阀打开，从而排空污水坑。在一些实施方式中，如果一切正常，则对吸入管和传感器管的监测同时或在不同的时间做出确定应排空污水坑。就这一点而言，在一些实施方式中，可以将吸入管传感器设置为较高设定，以便仅在传感器管发生故障时才启动。例如，传感器管中的预定压力可以指示污水坑需要排空，而在吸入管中可能需要超过预定压力的压力以产生污水坑需要排空的指示。因此，在一些实施方式中，传感器管中的预定压力可以指示污水坑需要排空，而在吸入管中可能需要达到或超过或者仅超过预定水平的压力以产生污水坑需要排空的指示。

在示例实施方式中，为了开始排空污水坑，必须在传感器管中感测预定压力的一半。在示例实施方式中，为了开始排空污水坑，必须在吸入管中感测四分之三的预定压力。在示例实施方式中，为了开始排空污水坑，必须在吸入管中感测整个预定压力。例如，可能会对吸入管进行双重监测。在一些实施方式中，控制器可以包含：第一开关，其响应于检测到传感器管中的预定压力的一半而关闭；第二开关，其响应于检测到吸入管中的预定压力的四分之三而关闭；以及第三开关，其响应于检测到吸入管中的全部预定压力而关闭。第三开关充当附加冗余。

在一些实施方式中，控制器可以配置为基于在吸入管中感测到的压力和在传感器管中感测到的压力来控制真空阀的操作。例如，控制器可以配置为结合例如以平均或以其他方式处理在吸入管和传感器管中感测到的压力。当考虑到传感器管和吸入管的压力两者而达到预定压力时，控制器16可以控制中间部件以如上所述打开或关闭真空阀。

如所指出的，控制器16可以配置为控制真空阀12，使得在打开之后，在用户或管理员设置的时间段期满时关闭真空阀。在一些实施方式中，为了关闭真空阀12，控制器16可以控制中间装置25以使真空阀12暴露于大气压。将真空阀暴露于大气压导致真空阀关闭，从而在吸入管14和真空管15之间重新形成密封。在一些实施方式中，如图1所示，当排空时，污水坑11达到大气压。结果，吸入管14中的压力读数为大气压。因此，中间装置25可以通过连接在中间装置和污水坑之间的管道或其他导管26使真空阀12暴露于大气压。中间装置25可以通过连接在中间装置和表面之间的管道或其他导管将真空阀12暴露于大气压。然后，中间装置25可以通过连接在中间装置和阀之间的管道或其他导管28使真空阀12从污水坑或表面暴露于大气压。如上所述，在用户或管理员设置的时间段之后，真空阀可能会暴露于大气压。在一些实施方式中，可以将除大气压之外的压力施加到真空阀的控制端口以使真空阀关闭。在这样的示例中，可以使用气压发生器、真空或其他合适的技术来产生合适的压力。

在一些实施方式中，控制器16配置成当真空阀关闭时监测吸入管14以检测真空阀12中的泄漏。在某些情况下，如果真空阀存在泄漏，则泄漏产生的真空会将废物吸进吸入管，并且控制器会检测到由此产生的压力损失。控制器16可以使用一个或多个压力监测器来检测吸入管中的压力损失。可以使用任何适当的技术来检测压力损失并将该信息中继到控制器。例如，压力损失可以表示为吸入管中的真空。在一些实施方式中，控制器16可包含两个开关32—一个用于检测低水平泄漏，而一个用于检测高水平泄漏。在本上下文中，“低”和“高”没有特定的数字含义，而是仅表示相对值。例如，如果检测到低于某个阈值的泄漏，则将启动低水平泄漏开关，而如果检测到等于或高于某个阈值的泄漏，则将启动高水平泄漏开关。开关启动触发控制器的反应和操作。控制器16可以配置为将与压力损失有关或表示压力损失的信息传达给远程计算***。作为响应，远程计算***可以尝试通过与控制器交换通信来诊断和修复问题，然后控制器将采取适当的行动来解决问题。如果这样做不成功，则可能会派遣技术人员进行调查并修复问题。

在一些实施方式中，控制器16配置为监测真空管15以确定是否有足够的真空来打开真空阀。如上所述，在一些示例中，打开真空阀可能需要十(10)英寸汞柱或更高的真空压力。控制器可以包括一个或多个开关—在该示例中为三个开关33，一个用于检测真空管中的不足水平的真空，一个用于检测真空管中的可接受水平的真空，以及一个用于检测真空管中的优先水平的真空。在一些实施方式中，开关可配置为检测小于十(10)英寸汞柱的真空压力，开关可配置为检测十(10)英寸汞柱直至刚好低于十五(15)英寸汞柱的真空压力，并且开关可配置为检测十五(15)英寸汞柱或更高的真空压力。在一些实施方式中，可以使用和检测不同于五、十和十五英寸汞柱的水平。在一示例中，开关可以配置为检测小于三(3)英寸汞柱的真空压力(指示真空压力不足)，开关可以配置为检测七(7)英寸汞柱直至刚好低于十二(12)英寸汞柱的真空压力(表明足够但不是最佳真空压力)，并且开关可以配置为检测十二(12)英寸汞柱或更多的真空压力(指示最佳真空压力)。在一示例中，开关可以配置为检测四(4)英寸或更小汞柱的真空压力(指示真空压力不足)，开关可以配置为检测九(9)英寸汞柱直至刚好低于十四(14)英寸汞柱的真空压力(表示足够但不是最佳真空压力)，并且开关可以配置为检测十四(14)英寸汞柱或更多的真空压力(指示最佳真空压力)。任何其他合适的值可以作为用于测量真空压力的阈值。

在一些实施方式中，开关启动触发控制器的反应和操作。因此，可以将通过开关之一获得的信息比如检测到的真空水平或简单地指示真空管中的真空水平不足传送到远程计算***。例如，该信息可以简单地是标识问题的警报等。作为响应，远程计算***可以尝试通过与控制器交换通信来诊断和修复问题。如果这样做不成功，则可能会派遣技术人员进行调查并修复问题。

控制器16和远程计算***之间的通信可以无线地、有线地或者使用有线和无线传输的组合来实现。可以使用任何适当的通信协议，并且可以在控制器和远程计算***之间交换任何适当的数据。在一些实施方式中，控制器16以及在下水道***上的其他地方的与之类似的控制器与一个或多个数据收集塔(未示出)无线通信，该数据收集塔将接收到的数据聚合并将聚合的数据中继回远程计算***。远程计算***上的数据库可以存储有关整个***的位置的信息，并且该信息可以由远程计算***用来分析***操作，进行预测，控制***的操作以及执行任何其他适当的任务。分析例程可以使用和处理来自数据库的信息以识别下水道***或其单个部件的问题。例如，分析例程可以识别***的薄弱、具有泄漏、堵塞、破裂、低真空水平等的区域。分析例程可以在一个或多个处理设备上执行，该处理设备可以位于下水道***外部(例如远程计算机)或位于下水道***内部(例如处理设备5)。

在一些实施方式中，控制器配置为周期性地、间歇地、零星地或在任何适当的时间与远程计算***通信。控制器可以配置为基于从远程计算***接收的数据来向远程计算***签入。例如，控制器可以由远程计算***配置为每十五(15)分钟、每小时等发送或接收数据。从远程计算***接收的数据可以规定签入时间。为了节省污水坑电子设备中的电池，可以将签入时间设置得相对较长。在发生灾难性事件的情况下，可以将签入时间缩短至例如五(5)分钟。可以使用任何适当的时间。在发生飓风等灾难性事件的情况下，污水坑的自动操作可能会中断，并且每个污水坑都可能被手动排空。在本上下文中，手动排空包括使用远程计算***远程寻址每个污水坑，以及向控制器发送命令以排空污水坑。可以对***中的每个污水坑重复此操作，以减少发生洪水的机会。

在一些实施方式中，在各个污水坑和真空站上收集数据和其他信息，以实时识别管线泄漏和其他问题。就这一点而言，在一些实施方式中，实时可能并不意味着两个动作是同时的，而是考虑到与处理、数据传输、硬件等相关的延迟而可以包括连续发生或在时间上彼此跟踪的动作。通过将真空压力和其他合适的污水坑状态信息发送回远程计算***，并至少基于每个污水坑中的真空压力进行分析，可以识别整个下水道***的泄漏位置。通过将真空压力和其他合适的污水坑状态信息发送回远程计算***，并至少基于每个污水坑中的真空压力进行分析，可以识别整个下水道***的阻塞位置。通过将真空压力和其他适当的污水坑状态信息发送回远程计算***，并至少基于每个污水坑中的真空压力进行分析，可以识别整个下水道***的管线破损。通过将真空压力和其他合适的污水坑状态信息发送回远程计算***，并至少基于每个污水坑中的真空压力进行分析，可以识别整个下水道***的具有低真空度的区域。

在一些实施方式中，远程计算***可以配置为监测***中的多个污水坑并从中获取信息，并使用该信息来确定填充污水坑所花费的时间、排空污水坑所花费的时间和/或其他信息。可以根据此信息动态地调整在排空污水坑时保持阀打开的用户或管理员设置的时间。例如，***范围内的状况可能指示对用户或管理员设置的时间段的改变，其可由用户或管理员批准而传达给远程计算***，然后再发送回控制器。在某些情况下，对用户或管理员设置的时间段的这些改变可能会自动实现，而无需用户或管理员的批准。还可以根据其他因素(比如天气或其他环境条件)动态地调整保持阀打开的用户或管理员设置的时间。例如，在下大雨的情况下，可以减少时间以减少***被淹的机会。如上所述，可以自动(例如无需用户干预)或在批准之后实施改变。在某些情况下(例如在***使用率不高的情况下)，与那些经常使用或大量使用的污水坑相比，可以控制这些***的污水坑更少排空。可以基于通过***控制器执行的监测确定的使用量来确定发给客户的用于***使用的账单。

在一些实施方式中，远程计算***可以基于阀打开时间和流体流速来计算预期在下水道***中的内容物量。如果内容物量比预期的多得多或少得多，则可能表明***有误差。可以基于来自***中的一个或多个控制器的信息来识别误差的位置。在一些实施方式中，远程计算***可以识别每个污水坑循环得有多快，然后使用该信息来自动设置(例如无需用户干预)检查每个污水坑、服务每个污水坑等的时间表。在一些实施方式中，远程计算***可以使用从控制器获得的信息来生成与下水道***或各个污水坑的操作有关的效率报告。

图4示出了可以由控制器比如控制器16执行的示例过程40。根据示例过程40，控制器从远程计算设备接收(44)数据。该数据尤其包括表示真空阀将保持打开的用户或管理员设置的时间段的数据。该数据存储在控制器上的内存中的适当位置或污水坑中的电子设备中的其他地方。控制器控制(45)真空阀打开。例如，控制器控制一个或多个中间部件以将真空施加到真空阀的控制端口，从而响应于真空管中的适当压力而导致真空阀打开。在用户或管理员设置的时间段之后，控制器控制(46)真空阀关闭。这可以通过使真空阀的控制端口暴露于大气压或其他非真空压力来完成。在控制器控制(46)真空阀关闭期间、之后或之前，控制器将数据传输(47)到远程计算***，该数据可以代表本文所述的全部或部分信息或者由控制器收集的其他适当数据。

在一些实施方式中，每个污水坑(在图1和3中示出了其示例)包括其自身的电源，比如电池。电池可以是双电压电源。在一示例中，电池可以提供3.6V对控制器的部件供电和12V对中间装置比如螺线管、伺服电动机或步进电动机供电。然而，该***不限于使用具有这些特定电压的电源或与双电压电源一起使用。

本文描述的示例过程可以由包括硬件或硬件和软件的组合的一个或多个控制器或计算机***来实现和/或使用其而被控制。例如，类似于本文描述的***的***可以包括位于***中的各个点处的各种控制器和/或处理设备，以控制自动化元件的操作。中央计算机可以协调各种控制器或处理设备之间的操作。中央计算机、控制器和处理设备可以执行各种软件例程，以实现对各种自动化元件的控制和协调。

可以至少部分地使用一个或多个计算机程序产品来控制本文所述的示例过程，例如有形地体现在一个或多个信息载体(比如一个或多个非暂时性机器可读介质)中的一个或多个计算机程序，用于由一个或多个数据处理设备(例如可编程处理器、计算机、多台计算机和/或可编程逻辑部件)执行或者控制其操作。

可以以任何形式的编程语言(包括编译或解释语言)编写计算机程序，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适用于计算环境的其他单元。可以将计算机程序部署为在一个站点上或者分布在多个站点上并通过网络互连的一台计算机或多台计算机上执行。

与执行全部或部分测试相关的动作可以由执行一个或多个计算机程序以执行本文所述功能的一个或多个可编程处理器来执行。可以使用专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)来实施全部或部分测试。

例如，适于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器以及任何种类数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储区或随机访问存储区或这两者接收指令和数据。计算机(包括服务器)的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区域设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合以从一个或多个机器可读存储介质(比如用于存储数据的大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘))接收数据或将数据传输至其或者这两者。适用于体现计算机程序指令和数据的机器可读存储介质包括所有形式的非易失性存储区，例如包括半导体存储区设备，例如EPROM、EEPROM和闪存存储区设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM磁盘。

如本文所用的任何“电连接”可以暗示包括或不包括中间部件但仍允许电信号在所连接的部件之间流动的直接物理连接或者有线或无线连接。除非另有说明，否则涉及允许信号流动的电路的任何“连接”都是电连接，并且不一定是直接物理连接，无论是否使用“电”一词来修饰“连接”。

本文描述的不同实施方式的元件可以组合以形成以上未具体阐述的其他实施例。可以将元件排除在本文所述的结构之外，而不会不利地影响其操作。此外，各种分开的元件可以组合成一个或多个单独的元件以执行本文描述的功能。

Claims (22)

1.一种***，包括：

污水坑；

延伸到污水坑中的吸入管；

在污水坑和具有真空压力的真空管之间的阀，所述阀可控制关闭或打开，以允许内容物从污水坑通过吸入管流到真空管；以及

传感器管，其延伸到污水坑中以感测污水坑的填充水平；

其中，所述吸入管配置为传感器管的备用，用于感测污水坑的填充水平；并且

其中，所述阀可基于吸入管中的压力达到或超过预定水平控制。

2.根据权利要求1所述的***，其中，响应于吸入管中的压力达到或超过预定水平，所述阀可控制打开，从而允许内容物从污水坑流到真空管。

3.根据权利要求1所述的***，其中，响应于吸入管中的压力达到或超过预定水平，所述阀可控制保持打开一时间段，以从污水坑中抽出至少一部分内容物，该时间段可由用户设置。

4.根据权利要求3所述的***，其中，在所述阀打开后的预定时间段之后，所述阀可控制关闭。

5.根据权利要求1所述的***，还包括：

开关，其配置成响应于压力达到或超过预定水平而闭合，其中，所述阀的打开基于所述开关的闭合。

6.根据权利要求5所述的***，还包括：

伺服电动机，其配置成响应于开关的闭合而启动，该伺服电动机配置成在启动之后控制打开阀。

7.根据权利要求1所述的***，其中，所述预定水平指示所述污水坑的填充水平。

8.根据权利要求1所述的***，其中，所述阀可仅基于吸入管中的压力控制。

9.根据权利要求1所述的***，其中，在存在与传感器管中的压力相关的误差的情况下，所述阀可仅基于吸入管中的压力控制。

10.根据权利要求1所述的***，其中，所述吸入管具有延伸到污水坑中的锯齿状端部。

11.根据权利要求1所述的***，还包括：

远程计算***，其配置为处理与包括所述污水坑在内的多个污水坑有关的信息，以识别与下水道***相关的问题，该问题包括污水管线中的破损、污水管线中的泄漏或污水管线中的堵塞中的至少一个。

12.一种***，包括：

污水坑；

延伸到污水坑中的吸入管；以及

在污水坑和具有真空压力的真空管之间的阀，所述阀可控制关闭或打开，以允许内容物从污水坑通过吸入管流到真空管；

其中，所述阀可控制打开预定时间段。

13.根据权利要求12所述的***，其中，所述预定时间段可由所述***的管理员设置。

14.根据权利要求12所述的***，其中，所述预定时间段在一(1)秒与三(3)秒之间。

15.根据权利要求12所述的***，其中，所述预定时间段是至少一(1)秒。

16.根据权利要求12所述的***，还包括：

开关，其配置为响应于与污水坑相关的压力达到或超过预定水平而闭合，其中，所述阀的打开基于所述开关的闭合，并且其中，所述开关的闭合至少基于吸入管中的压力。

17.根据权利要求16所述的***，还包括：

伺服电动机，其配置成响应于开关的闭合而启动，该伺服电动机配置成在启动之后控制打开阀。

18.根据权利要求16所述的***，还包括：

步进电动机，其配置成响应于开关的闭合而启动，该步进电动机配置成在启动之后控制打开阀。

19.根据权利要求12所述的***，其中，所述预定时间段独立于通过阀的空气、液体或空气和液体两者。

20.根据权利要求12所述的***，其中，所述预定时间段是至少九(9)秒。

21.根据权利要求12所述的***，其中，所述预定时间段是至少十(10)秒。

22.根据权利要求12所述的***，还包括：

计算***，其基于由用户设置的预定时间段来控制所述阀。

Images