CN107763440A - 供水管的爆管监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供水管的爆管监测方法，所述方法的步骤包括步骤一、监测排水槽和集水坑的水位数据；步骤二、当排水槽和集水坑的水位数据大于或者等于预设的排水极限时，对集水坑执行排水操作，排水操作包括一级排水和二级排水；步骤三、监测排水操作过程中集水坑的水位数据，并根据水位数据切换排水操作；步骤四、当集水坑的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限时，启动对集水坑所在区间的影像监控，并根据影像监控数据判断是否执行对所在区间的供水隔离。利用本发明能整体上降低爆管监测系统的投资和运行费用，提高爆管监测的准确率，缩短爆管监测的响应时间，减少事故的影响范围。

Description

供水管的爆管监测方法

技术领域

本发明涉及监控方法领域，尤其涉及一种供水管的爆管监测方法。

背景技术

给水管网是城市最重要的生命线系统之一，特别是供水主干管，其安全运行直接影响到城市的正常运行。因管道生产工艺和材质、管道接口和施工质量、管道腐蚀、气温变化及管理调度等因素，给水管网常常发生爆管事故。

爆管漏损的水都是经过处理后的自来水，一方面水资源紧张，供水能力不足，而另一方面大量的水却白白漏掉，造成饮用水资源的巨大浪费。更严重的是，爆管发生时，会引起局部停水和水压降低而给城市的生产与居民生活带来极大的不便，既造成较大社会影响，同时也带来一定的经济损失，有时还带来水淹等次生灾害，给人民生活、工业生产和社会安定带来了较大的不利影响。因此，降低供水管网的漏水率，加强城市给水管网爆管事故的监测工作，显得尤为重要。

目前，我国对爆管事故监测主要根据地面是否有水溢出，通过居民报告或人工巡视来发现爆管事故和寻找爆管位置。这种方法带来的后果是:发现爆管事故和找到爆管位置时，已经造成大量水的流失和已经影响到城市的正常运行。

现有技术：

1.居民报告或人工巡视

通过居民报告或人工巡视来发现爆管事故和寻找爆管位置。

2.声音检漏方法

主要是通过监测漏损产生的噪声，通过噪宗大小、噪音采样数等来反应漏损强度、位置和次数等信息。因为在漏损发生时，会产生高频漏水声，采用噪声记录仪来进行噪声记录，通过分析多组记录仪数据确定渗漏情况。

3.负压波法

负压波法又称应力波检测法，当管道突然发生泄漏时，在泄漏处将产生瞬态压力降，形成一个负压波，该波以管道内的波速向管道上、下游传播，并被设置在管段上、下游端的压力变送器接收，并通过接收的时间差来判断漏损的位置。

4.水力分析法

随着电子计算机技术和数学理论的不断发展，研究学者不断发展和完善检漏仪器、技术和方法，紧密地将水力方程结合起来，综合水力方法对供水管网的漏损预测及定位进行分析研究，并建立了相应的数学模型。管道发生泄漏时，进出口处压力梯度发生变化，泄漏点上游流量增大，梯度增大；下游流量减小，梯度减小。梯度变化不再是直线，而是两条直线形成的折线，转折点即为泄漏点。

5.示踪气体探测法

示踪气体探测法的基本原理是将95％的氮气和5％的氢气的混合气体注入管道内，再用氢气检漏仪沿管道检查，探测示踪气体，通过检测管道漏损处逸出至地面的示踪气体，对泄漏点准确定位，适用埋深较大的管道。由于氢在所有的气体中，质量最轻、渗透性最强、粘滞性最小，穿透管道的漏点逸出速度快，因此一般选择氢气作为示踪气体。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种适用于非开挖式综合管廊、造价运行费用低的供水的爆管监测方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种供水管的爆管监测系统，包括沿所述供水管的走向设置有容纳所述供水管的水管舱，所述水管舱内设有排水槽，所述水管舱包括沿所述供水管的走向划分的若干个区间，各个区间的最低处设置有集水坑，所述集水坑与所述排水槽相接；所述爆管监测方法的步骤包括：

步骤一、监测所述排水槽和集水坑的水位数据；

步骤二、当所述集水坑的水位数据大于或者等于预设的排水极限时，对所述集水坑执行排水操作，所述排水操作包括一级排水和二级排水；

步骤三、监测排水操作过程中所述集水坑的水位数据，并根据所述水位数据切换排水操作；

步骤四、当所述排水槽和/或集水坑的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限时，启动对所述排水槽和/或集水坑所在区间的影像监控，并根据影像监控数据判断是否执行对所述区间的供水隔离。

作为优选方案，在所述步骤一中，通过在所述排水槽上方每间隔一个固定距离设置的液位检测装置检测所述排水槽的水位数据，通过设于所述集水坑内部的液位检测装置检测所述集水坑的水位数据。

作为优选方案，在所述步骤二中，所述集水坑的排水极限包括一级排水上限、二级排水上限及停止排水上限，且二级排水上限＞一级排水上限＞停止排水上限。

作为优选方案，所述二级排水上限为2.5-3.0m，所述一级排水上限为1.3-1.8m，所述停止排水上限为0.5-0.8m。

作为优选方案，所述二级排水上限为2.9m，所述一级排水上限为1.5m，所述停止排水上限为0.6m。

作为优选方案，在所述步骤三中，当所述集水坑的水位数据大于或者等于所述二级排水上限时，对所述集水坑执行二级排水；

当所述集水坑的水位数据大于或者等于所述一级排水上限且小于二级排水上限时，对所述集水坑执行一级排水；

当所述集水坑的水位数据小于或者等于停止排水上限，对所述集水坑执行停止排水操作。

作为优选方案，所述二级排水的排水量为一级排水的排水量的两倍以上。

作为优选方案，所述步骤四包括：

当所述排水槽和/或集水坑的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限时，向控制中心发送报警信号；

启动对所述排水槽和/或集水坑所在区间的影像监控，并将影像监控数据发送至控制中心；

控制中心根据影像监控数据判断爆管的位置，并执行对该爆管的位置所在的区间进行供水隔离。

作为优选方案，所述排水槽的超高报警上限为0.1-0.5m，所述集水坑的超高报警上限为3.0-3.5m。

作为优选方案，所述排水槽的超高报警上限为0.2m，所述集水坑的超高报警上限为3.1m。

本发明实施例所提供的供水管的爆管监测方法，与现有技术相比，其有益效果是：对所述排水槽和所述集水坑进行水位监测，当所得到的数据大于或者或者等于预设的排水极限时，即可对所述集水坑进行自动排水操作，并且根据水位的变化切换排水操作，无须人工操作，减少人力成本的支出；当所得到的数据大于或者等于预设的超高报警上限时，能够实时反馈所在区间的影像监控数据，并根据所述影像监控数据判断是否执行供水隔离，能够降低爆管监测系统的投资和运行费用，提高爆管监测的准确率，缩短爆管监测的响应时间，减少事故的影响范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的综合管廊最低点的截图示意图。

图2为本发明实施例的综合管廊的截面示意图。

图3为本发明实施例的综合管廊线路示意图。

图中：1.综合管廊；2.电力舱；3.水管舱；4.供水管；5.排水槽；6.集水坑；7.第一液位检测装置；8.第二液位检测装置；9.监控装置；10.混凝土板；11.水平填充面；12.支撑柱；13.检修盖板；14.一级排水装置；15.二级排水装置；16.超高报警上限；17.二级排水上限；18.一级排水上限；19.停止排水上限；20.应急装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明优选的实施例提供了一种供水管的爆管监测方法，包括沿所述供水管4的走向设置有容纳所述供水管4的水管舱3，所述水管舱3内设有排水槽5，所述水管舱3包括沿所述供水管4的走向划分的若干个区间，各个区间的最低处设置有集水坑6，所述集水坑6与所述排水槽5相接；所述爆管监测方法的步骤包括：步骤一、监测所述排水槽5和集水坑6的水位数据；步骤二、当所述集水坑6的水位数据大于或者等于预设的排水极限时，对所述集水坑6执行排水操作，所述排水操作包括一级排水和二级排水；步骤三、监测排水操作过程中所述集水坑6的水位数据，并根据所述水位数据切换排水操作；步骤四、当所述排水槽5和/或集水坑6的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限时，启动对所述排水槽5和/或集水坑6所在区间的影像监控9，并根据所述影像监控数据判断是否执行对所述区间的供水隔离。

基于上述技术特征的供水管的爆管监测方法，对所述排水槽5和所述集水坑6进行水位监测，当所得到的数据大于或者等于预设的排水极限时，即可对所述集水坑6进行自动排水操作，并且根据水位的变化切换排水操作，无须人工操作，减少人力成本的支出；当所得到的数据大于或者等于预设的超高报警上限时，能够实时反馈所在区间的影像监控数据，并根据所述影像监控数据判断是否执行供水隔离，整体上降低爆管监测系统的投资和运行费用，提高爆管监测的准确率，缩短爆管监测的响应时间，减少事故的影响范围。

所述排水槽5的水位数据为所述排水槽5的顶部至排水槽5上方的自由水面的距离，所述集水坑6的水位数据为所述集水坑6的底部至集水坑内的自由水面的距离。

如图1及图2所示，所述排水槽5沿着所述供水管4的走向设置，用于收集泄露的排水，在所述排水槽5的上方每间隔一固定距离设置所述第一液位检测装置7，用于检测所述排水槽5的水位数据，所述固定的距离范围为100米-500米，在本实施例中，所述固定的距离的取值为200米，在缩短爆管监测报警的响应时间同时，建设成本也不会太高。同样，设置在所述集水坑6内部的第二液位检测装置8用于检测所述集水坑6的水位数据，对是否执行排水操作提供了依据。

本实施例中，所述第一液位检测装置7包括工作液位检测装置和备用液位检测装置，所述第二液位检测装置8包括工作液位检测装置和备用液位检测装置，即每个安装所述第一液位检测装置7以及所述第二液位检测装置8的地方都需要安装两套装置，一套正常使用，另一套作为备用，以保证每个需要检测的点都能正常工作，所述第一液位检测装置7以及所述第二液位检测装置8可以选用维护量小、价格低廉的浮球液位开关，从而降低工程造价。

如图1所示，所述集水坑的排水极限为自集水坑的底部至集水坑上方的自由水面的距离极限。所述集水坑的排水极限包括一级排水上限18、二级排水上限17及停止排水上限19，且二级排水上限＞一级排水上限＞停止排水上限，针对不同的水位进行不同的操作，以保证自动排水操作顺利进行。

进一步的，所述二级排水上限17的范围为2.5米至3.0米，所述一级排水上限17的范围为1.3米至1.8米，所述停止排水上限19的范围为0.5米至0.8米，在本实施中，以所述集水坑6的底部为起点，所述二级排水17上限为2.9米，所述一级排水上限18为1.5米，所述停止排水上限19为0.6米，保证各个步骤有序进行。

进一步的，当所述集水坑的水位数据大于或者等于所述二级排水上限17时，对所述集水坑6执行二级排水；当所述集水坑的水位数据大于或者等于所述一级排水上限18且小于二级排水上限17时，对所述集水坑6执行一级排水；当所述集水坑的水位数据小于或者等于停止排水上限19，对所述集水坑6执行停止排水操作，针对不同的水位上限，启动不同级别的排水，合理利用资源，有利于将积水排至所述综合管廊1外。

所述集水坑6内设有排水装置，具体地，所述排水装置可为排水泵。所述排水装置包括一级排水装置14和二级排水装置15。当达到所述二级排水的条件时，一级排水装置14与二级排水装置15同时工作，所以二级排水的排水量为一级排水的排水量的两倍以上，保证在排水水量较大的情况下，可以顺利将积水排至所述综合管廊1外，避免对所述综合管廊1的造成一定的影响。

在所述步骤四中，当所述排水槽和/或集水坑6的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限16时，向控制中心发送报警信号，以通知相关的工作人员；启动对所述排水槽和/或集水坑6所在区间的影像监控9，并将影像监控9数据发送至控制中心；控制中心根据影像监控9数据判断爆管的位置，对爆管区域的情况进一步确定，防止设置故障而误报警，并执行对该爆管的位置所在的区间进行供水隔离，相关工作人员可在自动启动排水操作的同时，到达事故发生区域进行现场的维护检修，缩短爆管监测的响应时间，减少事故的影响范围。

进一步的，所述排水槽5的超高报警上限的范围为0.1米-0.5米，所述集水坑6的超高报警上限为3.0米-3.5米，在本实施例中，以所述排水槽5的顶部为起点，所述排水槽的超高报警上限为0.2米，以所述集水坑6内底部为起点，所述集水坑6的超高报警上限16为3.1米，对于达到所述超高报警上限16的情况下，必须对所在区间进行供水隔离，避免对事故影响范围扩大。

如图2所述，所述综合管廊1包括位于上部的电力舱2及位于下部的水管舱3，所述电力舱2与所述水管舱3之间通过混凝土板9隔离，充分利用所述综合管廊1的空间，电力舱2可以放置电力电缆或者通信电缆等等，所述供水管4、所述排水槽5、所述集水坑6以及所述液位检测装置7都放置于所述水管舱3中，即使发生爆管事故，其泄露的水也不会影响到所述电力舱里的其他电缆。

进一步的，在所述综合管廊1底部设置有将圆弧地面变换为水平地面的水平填充底部11，所述综合管廊1原有的圆弧底面不适宜行走，将其底面填充为便于检修人员行走以及放置物品的水平面，所述排水槽5设置在所述填充底部11上，所述供水管通过固定架设置在所述填充底部11上，充分利用填充底部11的水平面优势。

本实施例中，为了使其结构更加牢固，在所述综合管廊1内设置若干个支撑柱12，一端连接于所述混凝土板10上，另一端连接于所述填充底部11上，所述支撑柱12起到支撑所述混凝土板10的作用，使其结构布局更加合理。

所述集水坑6顶部设有检修盖板13，所述检修盖板13与所述水平填充面11平滑相接，便于检修人员行走通过所述集水坑6，以及可对所述集水坑6内部进行检修。

进一步的，所述第二液位检测装置8与所述一级排水装置14、所述二级排水装置15通过排水控制模块信号连接，通过所述排水控制模块接收所述第二液位检测装置8的信号，从而对所述一级排水装置14、二级排水装置15进行控制。

如图3所示，在区间的两端设置有应急装置20，所述应急装置20为供水隔离阀，当控制中心接收到报警信号时，对发生事故的区域进一步确定后，即可关闭离发生事故地点最近的所述供水隔离阀，避免事故范围变大。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种供水管的爆管监测方法，其特征在于：包括沿所述供水管的走向设置有容纳所述供水管的水管舱，所述水管舱内设有排水槽，所述水管舱包括沿所述供水管的走向划分的若干个区间，各个区间的最低处设置有集水坑，所述集水坑与所述排水槽相接；所述爆管监测方法的步骤包括：

步骤一、监测所述排水槽和集水坑的水位数据；

步骤二、当所述集水坑的水位数据大于或者等于预设的排水极限时，对所述集水坑执行排水操作，所述排水操作包括一级排水和二级排水；

步骤三、监测排水操作过程中所述集水坑的水位数据，并根据所述水位数据切换排水操作；

步骤四、当所述排水槽和/或集水坑的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限时，启动对所述排水槽和/或集水坑所在区间的影像监控，并根据影像监控数据判断是否执行对所述区间的供水隔离。

2.根据权利要求1所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，在所述步骤一中，通过在所述排水槽上方每间隔一个固定距离设置的液位检测装置检测所述排水槽的水位数据，通过设于所述集水坑内部的液位检测装置检测所述集水坑的水位数据。

3.根据权利要求1所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述集水坑的排水极限包括一级排水上限、二级排水上限及停止排水上限，且二级排水上限＞一级排水上限＞停止排水上限。

4.根据权利要求3所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，所述二级排水上限为2.5-3.0m，所述一级排水上限为1.3-1.8m，所述停止排水上限为0.5-0.8m。

5.根据权利要求4所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，所述二级排水上限为2.9m，所述一级排水上限为1.5m，所述停止排水上限为0.6m。

6.根据权利要求3或4或5所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，在所述步骤三中，当所述集水坑的水位数据大于或者等于所述二级排水上限时，对所述集水坑执行二级排水；

当所述集水坑的水位数据大于或者等于所述一级排水上限且小于二级排水上限时，对所述集水坑执行一级排水；

当所述集水坑的水位数据小于或者等于停止排水上限，对所述集水坑执行停止排水操作。

7.根据权利要求6所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，所述二级排水的排水量为一级排水的排水量的两倍以上。

8.根据权利要求1所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，所述步骤四包括：

当所述排水槽和/或集水坑的水位数据大于或者等于预设的超高报警上限时，向控制中心发送报警信号；

启动对所述排水槽和/或集水坑所在区间的影像监控，并将影像监控数据发送至控制中心；

控制中心根据影像监控数据判断爆管的位置，并执行对该爆管的位置所在的区间进行供水隔离。

9.根据权利要求8所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，所述排水槽的超高报警上限为0.1-0.5m，所述集水坑的超高报警上限为3.0-3.5m。

10.根据权利要求9所述的供水管的爆管监测方法，其特征在于，所述排水槽的超高报警上限为0.2m，所述集水坑的超高报警上限为3.1m。