CN102155628A - 地下排水管道渗漏检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种简便而准确检测非金属制地下排水管道渗漏的方法和装置。通过探测器探测埋地有水管道的横向压力，用独立的电阻测量仪检测埋地管道上方的土壤电阻值，并插入检测电极，依据不同的土壤电阻值调整探测器发出的检测电流的大小，由连接检测电极的电流检测装置实时采集渗漏电流，将电流检测装置数据传入测量仪器，然后用计算机分析得到破损管道的准确位置。

Description

地下排水管道渗漏检测方法及装置

技术领域

本发明涉及管道渗漏检测技术，特别是一种地下排水(污水)管道渗漏检测的方法及装置。

背景技术

管道渗漏问题由来已久，在燃气管道、输油管道、供水管道等方面的渗漏检测已有大量成熟的应用。但对于地下污水管道渗漏的检测仍未得到广泛的关注。随着环保意识的逐步提高，人们开始认识到地下污水管道的渗漏会污染管道周边的土壤，从而影响植被，甚至会危及地下水的安全。目前成熟的检测方法主要有以下几种：

CCTV法(Closed Circuit Television)：是利用架在运载车上的照相机摄像评价破损管道的状况。将照相机放在管道内，照片被传送到地面上的工作人员，由工作人员解释图像并记录所检测到的故障的位置和特征。

声纳法：是利用超声波的反射成像特性，来确定管道断面尺寸、形状、管内水面高度、对比确定管道内壁的结垢、淤积情况，计算减小的过水面积。声纳系统对管道内侧进行声纳扫描，声纳探头快速旋转并向外发射声纳信号，然后接收被管壁或管中物体反射的信号，经计算机处理后形成管道的横断面图。

潜望镜法(Quickview)：为便携式视频检测系统，操作人员将设备的控制盒和电池挎在腰带上，使用摄像头操作杆(一般可延长至5.5m以上)将摄像头送至窨井内的管道口，通过控制盒来调节摄像头和照明以获取清晰的录像或图像。数据图像可在随身携带的显示屏上显示，同时可将录像文件存储在存储器上。

分布式光纤管道泄漏检测技术：利用光纤作为传感器拾取管道沿途的泄漏振动信号，通过信号的处理和分析，可以有效地检测出管道发生泄漏的情况。基本测试原理为：在管道附近，沿管道并排敷设光缆，基于Mach-Zehnde光纤干涉仪原理利用光缆中的3条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器，用于测试管道沿途的泄漏噪声。测试光缆受到泄漏噪声的作用时，光纤中传播的两束相干光波会分别产生相位变化然后形成干涉信号，光电检测器(PD)将光信号转换成电信号，通过放大和滤波电路对信号进行处理，经过A/D转换传输到计算机中进行进一步的信号处理和分析。

直流电位梯度法：当阴极保护电流流经管道时，由于防护层的破损处与土壤间的电阻比防护层完整处与土壤间的电阻要小，故流经管道破损处的电流较大，因而在土壤中便产生了一个电位梯度场。通过在管道地面上方的两个参比电极和与电极连接的中心零位的高灵敏度毫伏表来检测因管道防护层破损而产生的电压梯度，从而判断管道破损点的位置和大小，管道防护层缺陷面积的大小可通过电压降的计算获得，电压降越大，阴极保护的程度越低，因而管道防护层破损面积越大。在实际检测过程中，由于电压降还与破损点的深度和土壤电阻率等因素有关，所以只能近似地表示为管道破损面积的大小。

密间隔电位测量法：其原理是在有阴极保护系统的管道上通过测量管道的管地电位沿管道的变化(一般是每隔1m～5m测量一个点)来分析判断防腐层的状况和阴极保护是否有效。测量时能得到两种管地电位，一是阴极保护系统电源打开时的管地电位(Von状态电位)；二是阴极保护系统电源关闭时的管地电位(Voff状态电位)。通过分析管地电位沿管道的变化趋势可知道管道防腐层的总体平均质量优劣状况。通常直流电压梯度法与密间隔电位测量法联合运用。

在上述所说的方法中，CCTV法判断准确直观，能直接检测出排水管道结构性病害，但其不足之处在于检测前需将管道中的水排干，为清楚地了解管道内壁的情况，必要时需要预清洗管道内壁。微小的破损或细小的裂纹被污泥等覆盖，很难被发现。声纳法可提供管道的横断面图，但对检测人员要求有较高的主观判断能力，且细微的裂纹不易被识别。潜望镜法对窨井的检测效果非常好，也可用于靠近窨井管道的检测，但不能探测水面下的结构情况，且一次性探测距离较短。在应用分布式光纤检测技术时，如何解决外部噪声干扰是一难题。直流电压梯度法与密间隔电位测量法联合应用可以准确检测金属管道阴极保护层的破损情况，但其检测对象为金属管道，而不是非金属制的地下排水管道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服现有技术的不足之处，可以简便而准确检测非金属制地下排水管道渗漏的方法及装置，即使对于细微的裂纹亦能检测。

本发明的技术方案如下：

地下排水管道渗漏检测方法，是通过探测器探测埋地有水管道的横向压力，用独立的电阻测量仪检测埋地管道上方的土壤电阻值，并插入检测电极，依据不同的土壤电阻值调整探测器发出的检测(聚焦)电流的大小，由连接检测电极的电流检测装置实时采集渗漏电流，将电流检测装置数据传入测量仪器，然后用计算机分析得到破损管道的准确位置。

上述方法所采用的装置：包括电源、探测器、检测电极、电流检测装置和测量仪器，检测电极连接到电流检测装置的一端，电流检测装置另一端与电源1连接，电源的一端接探测器，电流检测装置接测量仪器，测量仪器接计算机。

具体的检测过程是：从地下排水管道的井口处将探测器放入有水的管道中，用独立的电阻测量仪检测埋地管道上方的土壤电阻值，将检测电极插入井口附近的地下排水管道上方的土壤中，检测电极连接到电流检测装置的一端，电流检测装置另一端与电源连接，电源的一端接探测器，先通过探测器附带的压力传感器检测探测器所承受的压力，由电脑分析管道的水位高低，必要时将水从井口注入到管道中，保证探测器所在位置的管段处于满水状态，再以设定的速度拖动探测器，在拖动探测器过程中，探测器不断发出聚焦电流，电流检测装置通过检测电极实时采集土壤中的电流，电流检测装置接到测量仪器，测量仪器内设有模数转换器，模数转换器将数据输入计算机。探测器发出的聚焦电流值依据土壤电阻值的大小进行调整，以便高灵敏电流表能采集到渗漏的电流信号。根据探测器移动的速度和时间，电脑实时显示电流值，电流值增大的地方便是管道的破损点。把两个排水管道井口间的距离作为一个检测单元。最后用电脑分析检测信息，计算出渗漏点的具体位置。

所述的探测器附带有压力传感器。

所述的电流检测装置是高灵敏电流表。

所述的计算机包括信号输入端、处理器、存贮器、键盘、显示器或打印机，测量仪器将信号输入后，经过处理器进行分析、比较，将数据进行存贮，然后根据需要进行显示或打印。

本发明的工作原理：采用一个探测器在地下排水管道中产生一个聚焦的电流场，若管道存在破损或裂纹，电流就会沿着破损处流出，则高灵敏电流表就可以通过插入地表中的检测电极检测到泄漏电流，从而判定渗漏点的存在，再根据探测器移动的速度和时间，计算出渗漏点的具体位置。

附图说明

图1是本发明地下排水管道渗漏检测方法工作原理图。

图2是本发明检测过程流程图。

图1中序号：电源1、高灵敏电流表2、检测电极3、渗漏电流4，破损点5、探测器6。

图2所示，检测过程如下：

1)测量被检测管道上方的土壤电阻值；

2)将电源1与高灵敏电流表2、探测器6连接；

3)将探测器6从井口放入地下排水管道中；

4)将检测电极3插入管道上方的土壤中；

5)将高灵敏电流表2与检测电极3连接；

6)电脑分析通过探测器6所承受的压力，检测水位高低。必要时将水注入到管道中，保证探测器6所在位置的管段处于满水状态；

7)启动电源1；

8)以每分钟10米的速度拖动探测器6；

9)在拖动探测器过程中，实时记录电流值；

10)电脑实时显示电流值，电流值增大的地方便是管道的破损点。

11)电脑分析总结整体检测信息。

具体实施方式

如图1所示，电源1的一端连接高灵敏电流表2，另一端连接探测器6，探测器6附带有压力传感器，电流表2连接检测电极3，探测器没有插入管道之前，整个回路处于开放状态。当探测器插入管道，并将管道充满水时，便可形成一个闭合回路。在这个回路中，土壤呈现低阻特性，管道中的水也呈现低阻特性，没有破损的管壁虽然呈现高阻特性，但是当有破损点时便呈现低阻特性。当探测器在充满水的管道中移动时，正常情况下，由检测电极、探测器、土壤、管壁构成的回路电流很小，当探测器移动至管道的破损点时，由于此时的管壁呈现低阻特性，回路的电流便会增大，即产生渗漏电流4，由此确定管道的破损点5。渗漏电流的大小与破损点的大小成正比。

Claims (5)

1.一种地下排水管道渗漏检测方法，其特征在于：通过探测器探测埋地有水管道的横向压力，用独立的电阻测量仪检测埋地管道上方的土壤电阻值，并插入检测电极，依据不同的土壤电阻值调整探测器发出的检测电流的大小，由连接检测电极的电流检测装置实时采集渗漏电流，将电流检测装置数据传入测量仪器，然后用计算机分析得到破损管道的准确位置。

2.根据权利要求1所述的地下排水管道渗漏检测方法所采用的装置，其特征在于：包括电源、探测器(6)、电流检测装置(2)和测量仪器，检测电极连接到电流检测装置(2)的一端，电流检测装置(2)另一端与电源(1)连接，电源(1)的一端接探测器(6)，电流检测装置(2)接测量仪器，测量仪器接计算机。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的探测器(6)附带有压力传感器。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的电流检测装置(2)是高灵敏电流表。

5.根据权利要求1所述的地下排水管道渗漏检测方法，其特征在于：在开始检测前，检测探测器所承受的压力，由计算机分析探测器所处水位，确保在检测过程中管道处于满水状态。

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