CN103901840A - 一种多路示位漏水检测报警监控装置及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明为一种多路示位漏水检测报警监控装置及其用途，特征在于：由数据处理模块（1）、报警模块（2）、通信模块（3）、输出控制模块（4）、电源转换模块（5）、数据采集模块（6）组成：使用多路水浸传感器，采用专用漏水检测绳，能够检测出漏水前后情况的电压变化；漏水信号传送到数据处理模块，及时控制对应检测线路的报警指示灯闪烁，并发出声音报警信号，同时自动控制相应的继电器输出控制信号，可实现关闭电源或开启排水系统等多种控制，还可通过通信模块进行信号传输，实现漏水检测的远程监控。从而实现最大程度最快速度的防水安全防护。

Description

一种多路示位漏水检测报警监控装置及其用途

技术领域

本发明属于信号检测及防水安全技术领域，涉及一种多路示位漏水检测报警监控装置及其用途。

背景技术

防水安全技术领域涉及各行各业，是当今经济安全和公共安全等的重大课题之一。例如涉及几乎所有行业企业的电子信息系统机房，集中着众多的精密设备，是数据采集、处理、存储、传输的中心枢纽，为保证精密信息设备的正常运行，机房对温度和湿度有严格要求，大多数机房设有精密空调系统，对温度、湿度与压力进行调节控制，但是空调加湿用的供水、冷冻水的排水设施都存在着漏水的隐患，同时也可能存在自来水、消防用水漏水，雨水侵入等状况的发生。机房的地板下强电、弱电、底线等线缆纵横交错，设备漏水危害大，又不容易发现，一旦漏水，后果将不堪设想。为避免漏水而造成机房线路短路、设备损坏、甚至数据丢失、业务中断等严重后果，需要及早地发现泄漏情况并及时处理，以保证机房设备的稳定运行。

现有的漏水检测装置大多只能实现检测到漏水信号时，通过控制器输出声光报警，而缺少输出控制功能，当现场无人时，不能达到很好的检测报警效果，并且多为单路水浸检测传感器，不能实现多方位、多地点、多点位的同时检测。这些对于防水技术领域的信号检测及其监控技术也提出了新的课题。特别涉及对于水湿水侵水害更为敏感的地下设施、化学危险品设施、舰船机车飞机、乃至江河湖海水库沟渠各种堤坝等设施装备，防水安全更是涉及人员生命安全和财产物资安全的重大问题。

发明内容

本装置采用信号采集技术和计算机控制技术相结合，形成了本发明的一种多路示位漏水检测报警监控装置及其用途，本装置采用了多路水浸传感器技术，其水浸传感器采用为专用漏水检测绳，该种漏水检测绳主要由两条金属导电裸线和两条绝缘线组成；两条金属导电裸线和两条绝缘线四条线围绕中轴按平行螺旋方式缠绕，其外围包覆有含有导电介质的有机聚合物吸水外层护套，从而形成绳状，有效探测传感长度可设计达几米到几千米；水浸传感器工作时，内部两条金属导电裸线各自分别连接12V和0V电压，在没有漏水状况时，两条金属导电裸线处于平行断开状态；当有水体液体泄漏接触到漏水检测绳时，由于水体液体多为导电介质，经过含有导电介质的有机聚合物吸水外层护套的吸附浸润而导通了漏水点处的两条金属导电裸线，检测点处分压电阻变化而输出高电平值，因此能够检测出任一线路漏水状况的存在；多路水浸传感器可以设计为多个水平方向或者垂直方向安置的并且长短不一的定长探测头，铺设在不同的方位场地或不同的房间场所；水浸传感器还可经由普通外绝缘电线，与数据处理模块的信号输入端连接，这样在确定的空间内和一定长度距离的点位上，就可以测定报警甚至监控该空间该长度具体点位上的漏水信号；普通外绝缘电线长度可根据实际状况进行设定，只在重点防护区域点位应用联通铺设不同长度的漏水检测绳作为水浸传感器，能有效节省成本。对于较长管道管线的漏水检测，水浸传感器或者采用“设计多条不同路段进行检测、同一管路逐条路段顺序布设”的方法来实施。这都是本发明的创新特征之处。

数据处理模块通过对各路段漏水信号进行处理，分析得出漏水状况以及所对应的检测线路及点位，及时控制所对应检测线路的报警指示灯开灯闪烁，并发出声音报警信号，同时自动控制相应的继电器输出控制信号，可实现关闭相关设备电源、或开启排水系统等多种控制，还可以通过通信模块，利用RS485等通信技术进行信号传输，从而实现漏水检测和防水安全的远程监控。

本发明为一种多路示位漏水检测报警监控装置及其用途，其特征在于：本装置采用模块化设计，主要由以下各个模块结构组成：

数据处理模块1、报警模块2、通信模块3、输出控制模块4、电源转换模块5、数据采集模块6以及外接直流电源模块DC；

所述的数据采集模块6：其中包括与外接直流电源模块DC连接的多路水浸传感器6-1、6-2、…、6-n，各路水浸传感器采用为专用漏水检测绳，该种专用漏水检测绳主要由两条金属导电裸线和两条绝缘线组成；两条金属导电裸线和两条绝缘线四条线围绕中轴按平行螺旋方式缠绕，其外围包覆有含有导电介质的有机聚合物吸水外层护套，从而形成绳状，有效探测传感长度设计达几米到几千米；

各路水浸传感器工作时，每路水浸传感器内部的两条金属导电裸线各自分别连接外接直流电源模块DC的12V和0V电压，在没有漏水状况时，两条金属导电裸线处于平行断开状态，水浸传感器向数据处理模块1输出低电平；当有水体液体泄漏接触到漏水检测绳时，由于水体液体多为导电介质，经过含有导电介质的有机聚合物吸水外层护套的吸附浸润而导通了漏水点处的两条金属导电裸线，检测点处分压电阻变化并向数据处理模块1输出高电平，因此能够检测出任一线路漏水状况的存在；多路水浸传感器设计为多个水平方向或者垂直方向安置的并且长短不一的定长探测头，铺设在不同的方位场地或不同的房间场所；

多路水浸传感器还能够经由普通外绝缘电线，与数据处理模块1的信号输入端连接，这样探测监控范围能够实现不同目标不同管线的不同路段不同点位的多路示位；或者同一目标同一较长管线检测的多路示位：对于较长管道管线的漏水检测，水浸传感器采用“设计多条不同路段进行检测、同一管路逐条路段顺序布设”的方法来实施；并且各自路段或同一路段长度也能达几米到几千米，均能够显示不同路段不同点位的漏水信号，从而迅即通知报警并实施现场监控处理；

所述的数据处理模块1采用AVR单片机ATmega8A，用于对漏水的电平及位点信号进行处理分析，以及报警，并控制输出；当数据处理模块1检测到数据采集模块6传送来的高电平漏水信号，将控制报警模块2的报警指示灯开灯闪烁，并发出声音报警信号，同时控制输出控制模块4相应的继电器4-1、4-2、…、4-n进行输出控制；

所述的报警模块2用于发出声光报警，包括多个LED报警指示灯和一个蜂鸣器，其中多个LED报警指示灯分别与数据采集模块6的多路水浸传感器6-1、6-2、…、6-n相对应；

所述的通信模块3为RS485标准通信模块，不仅能够直接连接到远端的监控平台P，实现远程监控；或者能够连接其他监控系统的监控主机C，为监控系统提供漏水防护防水安全检测功能；

所述的输出控制模块4包括多路继电器4-1、4-2、…、4-n，根据数据采集模块6的多路水浸传感器6-1、6-2、…、6-n检测到的不同信号，由数据处理模块1控制相应输出控制模块4中的继电器输出高低电平信号，控制相应的负载Load执行开关动作，实现关闭相关设备电源、或开启排水系统的操作，进而防止漏水跑水带来的损坏损失；

所述的电源转换模块5则实现将外接直流电源模块DC的12V稳定直流电压转换成5V稳定直流电压，与数据处理模块1、通信模块3相连，为其提供正常工作所需的5V稳定直流电压；

所述的报警模块2、输出控制模块4和数据采集模块6则通过连接外接直流电源模块DC的12V直流电压进行正常工作。

按照本发明所述的装置，其特征在于：本多路示位漏水检测报警监控装置不仅能够作为单一的装置独立执行漏水检测报警工作，还能够连接其他大型监控系统主机C的通用数据采集接口，为监控主机提供漏水防护和防水安全信号，或者直接连接到远端监控平台P，进行远程实时监控。

按照本发明所述的装置，其特征在于：应用用途包括证券金融、信息通讯、智能大厦等各种商业企业的重要机房重要设备场地场所，以及军事设施、地下设施、矿物通道、化学危险品设施及管道、舰船机车飞机设施装备、库房、图书馆、家庭住宅、博物馆各种需要漏水防护和防水安全的场地场所；乃至江河湖海水库沟渠各种堤坝的防渗防漏防涝防洪的预警监测及实时或长期监控。

附图说明

附图1为本发明一种多路示位漏水检测报警监控装置的主体结构示意图：

其中，1-数据处理模块，2-报警模块，3-通信模块，4-输出控制模块，其中4-1、4-2、…、4-n为输出控制模块4中的多路继电器；5-电源转换模块，6-数据采集模块；其中6-1、6-2、…、6-n为数据采集模块6中的多路水浸传感器专用漏水检测绳；DC-外接直流电源模块；P-远程监控平台，C-其他集成监控系统主机，与本装置的通信模块连接，Load-负载，与本装置的输出控制模块连接。

附图2为本发明的数据采集模块6与数据处理模块1的连接示意图：

其中，1-数据处理模块，6-1、6-2、6-3…6-n—多路水浸传感器专用漏水检测绳，L-普通外绝缘电线；多路水浸传感器专用漏水检测绳经由普通外绝缘电线L与数据处理模块1相连；6-n-1,6-n-2,6-n-3分别是针对较长同一管线G而分3路顺序布置的3个水浸传感器专用漏水检测绳。

具体实施方式

下面结合附图，对本系统装置的实施方式进行具体说明。

实施例1

如图1、图2所示，需要监控的为某金融企业的重点计算机房的地板漏水情况，该机房安装机房动力环境监控系统，本装置作为机房动力环境监控系统下的漏水防护防水安全检测子系统，主要有以下各个模块结构组成：

数据处理模块1、报警模块2、通信模块3、输出控制模块4、电源转换模块5、数据采集模块6以及外接直流电源模块DC；输出控制模块4包括多路输出继电器4-1、4-2、…、4-n；数据采集模块6包括多路水浸传感器6-1、6-2、…、6-n；水浸传感器采用为专用漏水检测绳，这种检测绳主要由两条铜芯金属裸线和两条绝缘线组成，四根线围中轴按平行螺旋方式缠绕，其外围包覆含有导电介质的聚氯乙烯吸水外层护套，从而形成绳状；两条铜芯金属裸线在没有漏水状况时，处于平行断开状态，向数据处理模块1输出0V低电平，当有水体液体泄漏接触到漏水检测绳时，导通了漏水点处的两条铜芯裸线，向数据处理模块1输出12 V高电平，从而能够实现检测任一线路漏水及润湿状况的预警信息；本装置通过通信模块3与动力环境监控系统的监控主机C相连接，将实时向监控主机C传送漏水检测信号；       

其中多路水浸传感器专用的漏水检测绳，经由普通外绝缘电线与数据处理模块相连接，分别铺设在企业计算机房及涉及通道管路的多点地面上。

一天，该金融企业的重点计算机房内的中央空调出现漏水故障，铺设在中央空调附近的10米长的水浸传感器6-2检测到漏水信号，输出高电平，经过普通外绝缘电线传输到数据处理模块1，数据处理模块1检测到高电平后，经过判断得出漏水状况，及时控制报警模块2发出声光报警，并控制输出控制模块4的继电器4-2执行控制动作，关闭中央空调的电源，并在数秒之内通过通信模块3发送给动力环境监控系统的监控主机C，监控主机C在系统界面上发出漏水报警信号，并显示出漏水所在的线路信息，值班的监控人员及时发现漏水情况，安排维修人员快速排出故障，避免了机房设备损坏和金融运营损失。

实施例2

如图1、图2所示，需要监控的为某家庭住宅空间，主要有以下几个模块组成：数据处理模块1、报警模块2、通信模块3、输出控制模块4、电源转换模块5、数据采集模块6以及外接直流电源模块DC；输出控制模块4包括多路输出继电器4-1、4-2、…、4-n；数据采集模块6包括多路水浸传感器漏水检测绳6-1、6-2、…、6-n，采用同实施例1相同的专用漏水检测绳，分别铺设在家庭空间的卧室、客厅、厨房、车库等地面的四周，水浸传感器另一端与数据处理模块1相连，用于实时检测用户家中的漏水情况。

一天夜里，用户熟睡时，车库的自来水管道发生不同程度的泄漏情况，铺设在车库长及宽度的分别为8米和5米的两路水浸传感器防水检测绳6-1、6-4均采集到漏水检测信号，并通过普通外绝缘电线向数据处理模块1输出高电平信号，数据处理模块1判断出漏水信号之后，控制用户家中的报警模块2发出声光报警，并控制输出控制模块4的继电器4-1动作，关闭自来水阀门；继电器4-4动作，开启车库的排水阀向下水道排水，报警声惊醒了熟睡中的户主，发现车库自来水管道漏水情况，及时拨打维修电话，找来维修人员进行管道维修，避免了漏水浸泡可能带来的汽车损坏。

实施例3

如图1、图2所示，需要监控的为某高校的图书馆，安装有如实施例1一样的漏水检测报警装置，多路水浸传感器漏水检测绳长度可达5-100米，通过普通外绝缘电线与数据处理模块1连接，分别铺设在不同楼层的不同图书借阅室资料室及通道等的四周地面上，用于实时监控地面上的漏水信号。一天，数据处理模块1检测到二楼卫生间自来水管破裂导致自来水外泄到图书馆二楼地面上的状况，迅即控制报警模块2发出声光报警信号，并控制输出控制模块4发出控制动作，自动关闭2楼该卫生间的自来水阀门，图书馆管理员发现报警信号之后，及时赶赴现场查看情况，并迅速组织维修人员进行维护，从而保护了图书馆内的书籍、重要文件等，免遭漏水造成的润湿水损等毁坏。

实施例4

     如图1、图2所示，需要监控的为某海上运行的客货轮船，安装有如实施例1一样的漏水检测报警装置，多路水浸传感器采用为专用的漏水检测绳，按图2所示的6-n-1,6-n-2,6-n-3分别是针对较长同一管线船舱主龙骨附设应急排水管线G而分3个路段顺序布置的3个水浸传感器漏水检测绳，用于船舱隔断底舱的漏水检测。3个水浸传感器的一端分别经3路外绝缘电线与数据处理模块1相连接，数据处理模块1经由通信模块3，与轮船主监控室内的监控平台P进行连接，当船底出现触礁故障，导致船舱主龙骨段附近进水时，附设管线G底部的水浸传感器6-n-1、6-n-2，检测到漏水信号，并通过连接的普通外绝缘电线向数据处理模块1发送高电平的漏水检测信号，数据处理模块1检测到高电平信号，判断出船舱隔断主龙骨具体点位出现漏水故障，及时启动报警模块2进行声光报警，并输出指令控制模块4的继电器4-1、4-2启动底舱隔断主龙骨附近设置的应急排水管线G相应泵管进行排水，同时经由通信模块3向主监控室的监控平台P发送漏水报警信息，主监控室的船员发现漏水报警后，迅速组织船员到位进行舱底堵漏抢险，修复好船体，有效保护了轮船上的人身财产及航行安全。

以上实施例也同时验证了本装置的应用用途；应用用途包括证券金融、信息通讯、智能大厦等各种商业企业的重要机房重要设备场地场所，以及军事设施、地下设施、矿物通道、化学危险品设施及管道、舰船机车飞机设施装备、库房、图书馆、家庭住宅、博物馆各种需要漏水防护和防水安全的场地场所；乃至江河湖海水库沟渠各种堤坝的防渗防漏防涝防洪的预警监测及实时或长期监控。能够对环境设备的漏水防护和防水安全提供有效的运行监控作用，从而保障了防水领域的人员生命安全和财产物资安全。

Claims (3)

1.一种多路示位漏水检测报警监控装置，其特征在于：本装置采用模块化设计，主要由以下各个模块结构组成：

数据处理模块（1）、报警模块（2）、通信模块（3）、输出控制模块（4）、电源转换模块（5）、数据采集模块（6）以及外接直流电源模块（DC）；

所述的数据采集模块（6）：其中包括与外接直流电源模块（DC）连接的多路水浸传感器（6-1、6-2、…、6-n），各路水浸传感器采用为专用漏水检测绳，该种专用漏水检测绳主要由两条金属导电裸线和两条绝缘线组成；两条金属导电裸线和两条绝缘线四条线围绕中轴按平行螺旋方式缠绕，其外围包覆有含有导电介质的有机聚合物吸水外层护套，从而形成绳状，有效探测传感长度设计达几米到几千米；

各路水浸传感器工作时，每路水浸传感器内部的两条金属导电裸线各自分别连接外接直流电源模块（DC）的12V和0V电压，在没有漏水状况时，两条金属导电裸线处于平行断开状态，水浸传感器向数据处理模块（1）输出低电平；当有水体液体泄漏接触到漏水检测绳时，由于水体液体多为导电介质，经过含有导电介质的有机聚合物吸水外层护套的吸附浸润而导通了漏水点处的两条金属导电裸线，检测点处分压电阻变化并向数据处理模块（1）输出高电平，因此能够检测出任一线路漏水状况的存在；多路水浸传感器设计为多个水平方向或者垂直方向安置的并且长短不一的定长探测头，铺设在不同的方位场地或不同的房间场所；

多路水浸传感器还能够经由普通外绝缘电线，与数据处理模块（1）的信号输入端连接，这样探测监控范围能够实现不同目标不同管线的不同路段不同点位的多路示位；或者同一目标同一较长管线检测的多路示位：对于较长管道管线的漏水检测，水浸传感器采用“设计多条不同路段进行检测、同一管路逐条路段顺序布设”的方法来实施；并且各自路段或同一路段长度也能达几米到几千米，均能够显示不同路段不同点位的漏水信号，从而迅即通知报警并实施现场监控处理；

所述的数据处理模块（1）采用AVR单片机ATmega8A，用于对漏水的电平及位点信号进行处理分析，以及报警，并控制输出；当数据处理模块（1）检测到数据采集模块（6）传送来的高电平漏水信号，将控制报警模块（2）的报警指示灯开灯闪烁，并发出声音报警信号，同时控制输出控制模块（4）相应的继电器（4-1、4-2、…、4-n）进行输出控制；

所述的报警模块（2）用于发出声光报警，包括多个LED报警指示灯和一个蜂鸣器，其中多个LED报警指示灯分别与数据采集模块（6）的多路水浸传感器（6-1、6-2、…、6-n）相对应；

所述的通信模块（3）为RS485标准通信模块，不仅能够直接连接到远端的监控平台（P），实现远程监控；或者能够连接其他监控系统的监控主机（C），为监控系统提供漏水防护防水安全检测功能；

所述的输出控制模块（4）包括多路继电器（4-1、4-2、…、4-n），根据数据采集模块（6）的多路水浸传感器（6-1、6-2、…、6-n）检测到的不同信号，由数据处理模块（1）控制相应输出控制模块（4）中的继电器输出高低电平信号，控制相应的负载（Load）执行开关动作，实现关闭相关设备电源、或开启排水系统的操作，进而防止漏水跑水带来的损坏损失；

所述的电源转换模块（5）则实现将外接直流电源模块（DC）的12V稳定直流电压转换成5V稳定直流电压，与数据处理模块（1）、通信模块（3）相连，为其提供正常工作所需的5V稳定直流电压；

所述的报警模块（2）、输出控制模块（4）和数据采集模块（6）则通过连接外接直流电源模块（DC）的12V直流电压进行正常工作。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：本多路示位漏水检测报警监控装置不仅能够作为单一的装置独立执行漏水检测报警工作，还能够连接其他大型监控系统主机（C）的通用数据采集接口，为监控主机提供漏水防护和防水安全信号，或者直接连接到远端监控平台（P），进行远程实时监控。

3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：应用用途包括证券金融、信息通讯、智能大厦等各种商业企业的重要机房重要设备场地场所，以及军事设施、地下设施、矿物通道、化学危险品设施及管道、舰船机车飞机设施装备、库房、图书馆、家庭住宅、博物馆各种需要漏水防护和防水安全的场地场所；乃至江河湖海水库沟渠各种堤坝的防渗防漏防涝防洪的预警监测及实时或长期监控。

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