CN107893911A - 供水管的爆管监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供水管的爆管监测系统，包括：水管舱，水管舱容纳供水管并设有排水槽，水管舱划分为若干个区间，各个区间的最低处设置有集水坑，集水坑与排水槽相接；液位检测部分，液位检测部分包括设置于排水槽上方的第一液位检测装置及设置于集水坑内部的第二液位检测装置；排水部分，所述排水部分包括设置于集水坑内并与第二液位检测装置信号连接的一级排水装置和二级排水装置；远程控制部分，远程控制部分包括设置于水管舱的监控装置、与监控装置信号连接的控制中心及与控制中心信号连接的应急装置。利用本发明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。

Description

供水管的爆管监测系统

技术领域

本发明涉及监控系统领域，尤其涉及一种供水管的爆管监测系统。

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管的爆管监测系统。

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：水管舱，所述水管舱容纳所述供水管并沿所述供水管的走向设置，所述水管舱内设有排水槽，所述水管舱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；

液位检测部分，所述液位检测部分包括设置于所述排水槽上方的第一液位检测装置及设置于所述集水坑内部的第二液位检测装置；

排水部分，所述排水部分包括设置于所述集水坑内并与所述第二液位检测装置信号连接的一级排水装置和二级排水装置；

远程控制部分，所述远程控制部分包括设置于所述水管舱的监控装置、与所述监控装置信号连接的控制中心及与所述控制中心信号连接的应急装置。

作为优选方案，所述第一液位检测装置设置于距离所述排水槽顶部0.1-0.3米处。

作为优选方案，所述第一液位检测装置设置于距离所述排水槽顶部0.2米处。

作为优选方案，在所述排水槽的上方每间隔一固定距离设置所述第一液位检测装置。

作为优选方案，所述第二液位检测装置设置于距离所述集水坑底部2.5-3.5米处。

作为优选方案，所述第二液位检测装置设置于距离所述集水坑底部3.1米处。

作为优选方案，所述第一液位检测装置以及所述第二液位检测装置为浮球液位开关。

作为优选方案，所述排水部分还包括与所述第二液位检测装置信号连接的排水控制模块，所述一级排水装置和二级排水装置分别与所述排水控制模块信号连接。

作为优选方案，所述监控装置包括在所述水管舱的顶部每间隔一固定距离设置的监控摄像头。

作为优选方案，所述应急装置包括设置于所述区间两端的供水隔离阀。

本发明实施例所提供的供水管的爆管监测系统，与现有技术相比，其有益效果是：所述集水坑用于汇集所述排水槽中的废水，有利于集中将废水排至所述综合管廊外；所述第一液位检测装置以及所述第二液位检测装置若检测所述集水坑的内异常水位时，启动所述排水装置并且反馈报警信号给控制中心，所示控制中心可通过所述监控装置再进一步确认，进而启动应急装置，进行防护检修，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.超高报警水位；17.二级排水水位；18.一级排水水位；19.停止排水水位；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系统，包括水管舱3，所述水管舱3容纳所述供水管4并沿所述供水管4的走向设置，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；液位检测部分，所述液位检测部分包括设置于所述排水槽5上方的第一液位检测装置7及设置于所述集水坑6内部的第二液位检测装置8；排水部分，所述排水部分包括设置于所述集水坑6内并与所述第二液位检测装置8信号连接的一级排水装置14和二级排水装置15；远程控制部分，所述远程控制部分包括设置于所述水管舱3的监控装置9、与所述监控装置9信号连接的控制中心及与所述控制中心信号连接的应急装置20。

基于上述技术特征的供水管的爆管监测系统，其所述集水坑6用于汇集所述排水槽5中的废水，有利于集中将废水排至所述综合管廊1外；所述第二液位检测装置8若检测所述集水坑6的内异常水位时，自动启动所述一级排水装置14和所述二级排水装置15并且反馈报警信号给控制中心，所示控制中心可通过所述监控装置9再进一步确认，进而启动所述应急装置20，进行防护检修，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。

所述第一液位检测装置7与所述排水槽5顶部的距离最佳范围为0.1米-0.3米处，本实施例中，所述第一液位检测装置7设于所述排水槽5顶部的0.2米处，保证有效检测的同时避免所述第一液位检测装置7被水浸泡；同样，所述第二液位检测装置8与所述集水坑6底部的距离最佳范围为2.5米-3.5米处，本实施例中，所述第二液位检测装置8设于所述集水坑6底部的3.1米处，保证有效检测的同时避免所述第二液位检测装置8被水浸泡。

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。当集水坑内的水位达到一级排水装置14的启动条件时，一级排水装置14开始排水；当集水坑内的水位达到二级排水装置15的启动条件时，一级排水装置14与二级排水装置15同时工作，保证在排水水量较大的情况下，可以顺利将排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。

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。

在所述水管舱3的顶部，每间隔100米还设置有监控装置9，所述监控装置9为监控摄像头，所述液位检测装置与所述监控摄像头9有效结合，大大提高了爆管监测的准确率，防止因为误动作影响供水管网的安全运行。

进一步的，所述应急装置20为供水隔离阀，设置在区间的两端，当所述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。

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2所示，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2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。

正常的工作情况下，所述综合管廊1内的排水为渗漏水、冲洗水、管道检修时的放空水，上述排水水量小，通过所述排水槽5汇集到所述集水坑6内，故正常工况下所述综合管廊1的排水可以通过排水泵顺利排至所述综合管廊1外。

当处于非正常工作情况下，即发生爆管事故的情况下，短时间会有大量的水排入所述排水槽5和所述集水坑6内，局部地方水位会迅速上升，设在所述第一液位检测装置7及所述第二液位检测装置8响应，将报警信号反馈至控制中心，以通知相关的工作人员。

控制中心收到报警信号后，可以迅速切换报警区域的所述视频监控装置9，进行现场视频确认，防止设置故障而误报警，在确认发生爆管后，则启动所述应急装置20，关闭区间内的隔离阀门，进行防护检修。

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系统，其特征在于，其包括：

水管舱，所述水管舱容纳所述供水管并沿所述供水管的走向设置，所述水管舱内设有排水槽，所述水管舱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；

液位检测部分，所述液位检测部分包括设置于所述排水槽上方的第一液位检测装置及设置于所述集水坑内部的第二液位检测装置；

排水部分，所述排水部分包括设置于所述集水坑内并与所述第二液位检测装置信号连接的一级排水装置和二级排水装置；

远程控制部分，所述远程控制部分包括设置于所述水管舱的监控装置、与所述监控装置信号连接的控制中心及与所述控制中心信号连接的应急装置。

2.根据权利要求1所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述第一液位检测装置设置于距离所述排水槽顶部0.1-0.3米处。

3.根据权利要求2所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述第一液位检测装置设置于距离所述排水槽顶部0.2米处。

4.根据权利要求1所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，在所述排水槽的上方每间隔一固定距离设置所述第一液位检测装置。

5.根据权利要求1所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述第二液位检测装置设置于距离所述集水坑底部2.5-3.5米处。

6.根据权利要求4所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述第二液位检测装置设置于距离所述集水坑底部3.1米处。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述第一液位检测装置以及所述第二液位检测装置为浮球液位开关。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述排水部分还包括与所述第二液位检测装置信号连接的排水控制模块，所述一级排水装置和二级排水装置分别与所述排水控制模块信号连接。

9.根据权利要求1所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述监控装置包括在所述水管舱的顶部每间隔一固定距离设置的监控摄像头。

10.根据权利要求1所述的供水管的爆管检测系统，其特征在于，所述应急装置包括设置于所述区间两端的供水隔离阀。