CN104595728B - 一种地下管道接口渗漏的预警监测系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下管道接口渗漏的预警监测系统及其工作方法，该预警监测系统包括依次连接的沉降监测器、监测桩以及数据采集仪，所述沉降监测器由上监测点装置和下监测点装置构成，其中所述上监测点装置位于所述管道顶面并跨所述管道接口设置，所述下监测点装置位于所述管道底面并跨所述管道接口设置；该预警监测系统通过沉降监测器对管道接口部位的形变情况进行监控。本发明的优点是，系统组成简单，可监测地下管道接口部位的形变情况来判断管道沉降变化趋势，并提前预报，同时通过及时采取相应措施控制管道不均匀沉降或管道接头松脱等形变的进一步发展，以预防管道渗漏导致的生态污染、可燃气体爆炸、周边环境毒害或路面塌陷等灾害的发生。

Description

一种地下管道接口渗漏的预警监测系统及其工作方法

技术领域

本发明属于管道监测技术领域，具体涉及一种地下管道接口渗漏的预警监测系统及其工作方法，适用于各类管道。

背景技术

在市政基础设施建设中，地下管线是重要但难以监控管理的盲区。由于管道材料、管道基础、回填施工质量和管道接口不良或者地质条件差异等原因，会造成管道倾斜、接口变形开裂甚至松脱。管内流体从接口流出或地下水从开裂的接口渗入，导致环境污染或水土流失，以致路面塌陷时有发生。以往只有当发现管道压力不足、流量减少或者地表环境发现异常时才能知道地下管线破损，但此时已经发生了渗漏。如果能在管线发生异常之前进行预报并及时采取措施就可减少损失。

管道渗漏最直接的原因就是管道不均匀沉降导致接口变形或松脱，当变形超出接口密封材料能够承受的范围时就会发生渗漏。如果能对管道接口部位进行监控，观测变化趋势，对管道倾斜、沉降或接口松脱等情况及时加以控制，就可以预防渗漏或次生灾害的发生。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种地下管道接口渗漏的预警监测系统及其工作方法，该预警监测系统通过监测管道接口部位的形变情况，以判断管道沉降变化趋势，防止管道接口渗漏。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种地下管道接口渗漏的预警监测系统，其特征在于所述预警监测系统包括依次连接的沉降监测器、监测桩以及数据采集仪，所述沉降监测器由上监测点装置和下监测点装置构成，其中所述上监测点装置位于所述管道顶面并跨所述管道接口设置，所述下监测点装置位于所述管道底面并跨所述管道接口设置。

所述上监测点装置和所述下监测点装置位于所述管道接口的外壁面上。

一种涉及任一上述地下管道接口渗漏的预警监测系统的工作方法，其特征在于所述工作方法包括如下步骤：通过所述上监测点装置监测所述管道接口两端的上部位移量L1，并通过所述下监测点装置监测所述管道接口两端的下部位移量L2，将监测数据经所述监测桩传输至所述数据采集仪并进行数据处理分析：（1）若L1和L2在时间t内持续增加，同时L1和L2均小于所述管道接口两端的最大允许偏移量S，则表明所述管道接口连接不稳定，加密所述沉降监测器的监测周期；（2）若L1与L2相等，且L1和L2持续增加，超出所述管道接口两端的最大允许偏移量S，则表明所述管道接口有渗漏可能，通过所述数据采集仪发出报警指令；（3）若L1不变，L2持续增加，则表明所述管道接口发生沉降，加密所述沉降监测器的监测周期；（4）若L2不变，L1持续增加，则表明所述管道接口两端的管道发生沉降，加密所述沉降监测器的监测周期。

本发明的优点是，预警监测系统结构组成简单，可监测地下管道接口部位的形变情况来判断管道沉降变化趋势，并提前预报，同时通过及时采取相应措施控制管道不均匀沉降或管道接头松脱等形变的进一步发展，以预防管道渗漏导致的生态污染、可燃气体爆炸、周边环境毒害或路面塌陷等灾害的发生。

附图说明

图1为本发明中预警监测系统组成示意图；

图2为本发明中沉降监测器安装位置及监测原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2，图中标记1-6分别为：沉降监测器1、上监测点装置1a、下监测点装置1b、导线2、监测桩3、数据采集仪4、管道5、接口6。

实施例：本实施例具体涉及一种地下管道接口渗漏的预警监测系统及其工作方法，该预警监测系统可以监控、预警埋在地下的管道或渠道由于接口不均匀沉降所导致的渗漏，适用于各种管道及断面；当管道或渠道连接处发生因沉降变形或松脱所导致的渗漏趋势时可以被及时发现并发出报警，此时采取相应措施能控制沉降或接口松脱等形变的进一步扩展，预防管道渗漏导致的生态污染、可燃气体爆炸、周边环境毒害或路面塌陷等灾害的发生。

如图1、2所示，本实施例中的预警监测系统包括沉降监测器1、监测桩3以及数据采集仪4。沉降监测器1安装于需监测埋地管道5的接口6处，该处较易发生渗漏，监测桩3安装于附近的绿化带或房间中，沉降监测器1与监测桩3之间经导线2连接，当然也可采用无线信号进行通信连接，监测桩3上具有数据接口，便携式的数据采集仪4通过该数据接口与监测桩3连接，连接后数据采集仪4可读取监测桩3中的相关数据。

如图2所示，沉降监测器1具体是由上监测点装置1a和下监测点装置1b构成的，上监测点装置1a位于管道5的顶面并跨接口6设置，用于监测接口6两端的管道5发生位移时的上部位移量L1；下监测点装置1b位于管道5的底面并跨接口6设置，用于监测接口6两端的管道5发生位移时的下部位移量L2。如图1所示，沉降监测器1随管道5同时安装施工，管道5上部覆土回填时仅有导线2引出地面并与监测桩3相连接。

如图1、2所示，本实施例中地下管道接口渗漏的预警监测系统的工作方法如下：

（1）在监测开始前，根据管道5的材质和接口6的类型，从产品手册上查询接口的最大允许偏移量S、偏转角a以及管道的管径或高度D；

（2）在监测桩3连接数据采集仪4后将读数置零，沉降监测器1以一定频率对相邻管道5的接口6处的变形数据进行监测，即通过上监测点装置1a监测接口6两端的管道5发生位移时的上部位移量L1，通过下监测点装置1b监测接口6两端的管道5发生位移时的下部位移量L2；将采集的这些数据通过导线2发送至监测桩3中，之后数据采集仪4从监测桩3中读取接口6处的监测数据，尤其是在管道5通水和道路通车前后；

（3）由于管道沉降是一个渐变的过程，因此当数据采集仪4读取到这些监测数据后，根据管道5的材质和接口6的类型预测和判读变化趋势，当沉降导致的形变和位移达到警戒值时，视情况采用压密注浆固化，开挖修复或非开挖修复等技术措施及时控制管道沉降的扩展，避免渗漏导致的环境污染、地质灾害和路面塌陷；前述预测和判读方法具体为：

（3.1）若L1和L2在一段时间t内持续增加，但两者均小于接口6的最大允许偏移量S，则表明接口6连接不稳定，存在松动，此时加密沉降监测器1的监测周期，并绘制L1和L2的变化趋势图表；

（3.2）若L1≈L2，即（D为管径，a为偏转角），且L1和L2持续增加，超出接口最大允许偏移量S，则表明接口6存有渗漏可能，按其变化速率预计出L1≈L2﹥S的时段，并在该时段报警并立即采取相应补救加固措施；

（3.3）若L1<，L2>，且持续增加，则表明接口6发生沉降；若L2<，L1>，且持续增加，则表明接口6两端管道5发生沉降；此时可以计算出接口6的近似偏转角或，加密监测频率，按变化速率预测出b＞a的时段，在该时段可采取相应补救加固措施。

Claims (3)

1.一种地下管道接口渗漏的预警监测系统，其特征在于所述预警监测系统包括依次连接的沉降监测器、监测桩以及数据采集仪，所述沉降监测器由上监测点装置和下监测点装置构成，其中所述上监测点装置位于所述管道顶面并跨所述管道接口设置，所述下监测点装置位于所述管道底面并跨所述管道接口设置。

2.根据权利要求1所述的一种地下管道接口渗漏的预警监测系统，其特征在于所述上监测点装置和所述下监测点装置位于所述管道接口的外壁面上。

3.一种涉及权利要求1-2任一所述地下管道接口渗漏的预警监测系统的工作方法，其特征在于所述工作方法包括如下步骤：通过所述上监测点装置监测所述管道接口两端的上部位移量L1，并通过所述下监测点装置监测所述管道接口两端的下部位移量L2，将监测数据经所述监测桩传输至所述数据采集仪并进行数据处理分析：（1）若L1和L2在时间t内持续增加，同时L1和L2均小于所述管道接口两端的最大允许偏移量S，则表明所述管道接口连接不稳定，加密所述沉降监测器的监测周期；（2）若L1与L2相等，且L1和L2持续增加，超出所述管道接口两端的最大允许偏移量S，则表明所述管道接口有渗漏可能，通过所述数据采集仪发出报警指令；（3）若L1不变，L2持续增加，则表明所述管道接口发生沉降，加密所述沉降监测器的监测周期；（4）若L2不变，L1持续增加，则表明所述管道接口两端的管道发生沉降，加密所述沉降监测器的监测周期。