CN108386726A - 一种管道泄漏的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种管道泄漏的检测装置，包括：至少两个流量计、控制器和报警装置；至少两个流量计安装于沿管道轴向的不同位置，用于分别获取管道的流量值并发送给控制器；控制器用于获取流量值并根据预设的控制规则对流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；报警装置用于接收控制信号并根据控制信号发出对应的警示信息。通过本申请的装置能够直接得出管道是否发生泄漏的情况，且检测方式简单且准确。本申请还公开了一种管道泄漏的检测方法，具有上述有益效果。

Description

一种管道泄漏的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及装置检测领域，特别涉及一种管道泄漏的检测装置及方法。

背景技术

近年来，以天然气作为燃料的车辆越来越多，车辆的天然气泄露事故也越来越多。天然气属于易燃气体，其泄露会造成空气污染，并且天然气遇明火容易引起燃烧或爆炸的事故，从而引发严重的后果。

为了能够及时了解天然气的泄露情况，现有技术通过在天然气汽车引擎舱内核和天然气罐的行李箱中分别放置至少一个气体浓度传感器，通过气体浓度传感器检测天然气气体的浓度并将检测值传输给控制器，控制器根据预先设置的控制规则对检测值进行分析，生成并输出控制信号，以控制报警器发出警示信息。但是利用气体浓度传感器对天然气气体浓度进行检测的方式，一方面在汽车行驶过程中，天然气会被吹散，将直接导致气体浓度传感器不能检测出泄露情况或者检测到泄露的气体浓度不准确。

因此，如何提供一种能够准确、可靠地检测出管道是否发生泄露的装置是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道泄漏的检测装置，能够准确、可靠地检测出管道是否发生泄露；本发明的另一目的是提供一种管道泄漏的检测方法，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种管道泄漏的检测装置，包括：

至少两个流量计、控制器和报警装置；

至少两个所述流量计安装于沿管道轴向的不同位置，用于分别获取所述管道的流量值并发送给所述控制器；

所述控制器用于获取所述流量值并根据预设的控制规则对所述流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；

所述报警装置用于接收所述控制信号并根据所述控制信号发出对应的警示信息。

优选地，所述流量计具体为两个，且两个所述流量计分别设置于所述管道的入口端和所述管道的出口端。

优选地，所述流量计具体为三个，且三个所述流量计分别设置于所述管道的入口端、所述管道的出口端以及所述管道的中部。

优选地，所述流量计具体为两个，且其中一个所述流量计和与所述管道的入口端连接的输出容器为一体化设置。

优选地，进一步包括：

至少两个转速传感器，其中，至少一个所述转速传感器用于获取车辆的行驶速度，至少一个所述转速传感器用于获取所述车辆的发动机转速，并将所述行驶速度和所述发动机转速发送给所述控制器；

对应的，所述控制器获取所述流量值、所述行驶速度和所述发动机转速，并根据预设的控制规则对所述流量值、所述行驶速度和所述发动机转速进行分析，生成并发送相应的控制信号。

优选地，进一步包括：

切断阀，所述切断阀设置于所述管道的入口端和所述输出容器之间，用于关闭所述输出容器。

优选地，所述切断阀具体为电磁切断阀，用于在接收到关闭指令时关闭所述输出容器。

优选地，所述关闭指令由所述控制器根据所述流量值、所述行驶速度和所述发动机转速进行分析得到。

优选地，进一步包括：

浓度传感器，所述浓度传感器设置于所述管道的入口端和/或所述管道的出口端，用于检测所述管道的入口端和/或所述管道的出口端的气体浓度并将所述气体浓度发送给所述控制器；

对应的，所述控制器用于获取所述流量值和所述气体浓度，并根据预设的控制规则对所述流量值和所述气体浓度进行分析，生成并发送相应的控制信号。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种管道泄漏的检测方法，包括：

获取沿管道轴向的至少两个位置的流量值；

根据预设的控制规则对所述流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；

根据所述控制信号发出对应的警示信息。

可见，本发明提供的管道泄漏的检测装置，通过将至少两个流量计安装于沿管道轴向的不同位置，分别获取管道的流量值并发送给控制器，控制器获取检测到的流量值并根据预设的控制规则对流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号，再利用报警装置接收控制信号并根据控制信号发出对应的警示信息。通过流量计检测管道不同位置的流量值并通过控制器对流量值进行分析，以得出控制信号，能够直接得出管道是否发生泄漏的情况，通过流量计进行检测不受车速等因素的影响，检测方式简单且准确。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种管道泄漏的检测方法，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种管道泄漏的检测装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的另一种管道泄漏的检测装置的结构图；

图3为本发明实施例提供的另一种管道泄漏的检测装置的结构图；

图4为本发明实施例提供的另一种管道泄漏的检测装置的结构图；

图5为本发明实施例提供的一种管道泄漏的检测方法的流程图。

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做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。

本发明实施例的核心是提供一种管道泄漏的检测装置，能够准确、可靠地检测出管道是否发生泄露；本发明的另一核心是提供一种管道泄漏的检测方法，具有上述有益效果。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种管道泄漏的检测装置的结构图。如图所示，一种管道泄漏的检测装置包括：至少两个流量计10、控制器20和报警装置30；

至少两个流量计10安装于沿管道轴向的不同位置，用于分别获取管道的流量值并发送给控制器20；

控制器20用于获取流量值并根据预设的控制规则对流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；

报警装置30用于接收控制信号并根据控制信号发出对应的警示信息。

具体的，本实施例中的流量计10数量至少为两个，可以根据实际需要适当地增加。需要说明的是，流量计10为一种用于测量管道或明渠中流体流量的仪表。流量计10的类型各种各样，具体分为有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等；按介质类型的不同，流量计10还可以分为液体流量计和气体流量计。在具体实施中，一般根据实际需求选择对应的流量计，本实施例对流量计的具体类型不做限定。

将流量计10安装于沿管道轴向的不同位置，各流量计10分别获取对应位置的流量值并发送给控制器20。需要说明的是，管道为用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，将至少两个流量计10安装于沿管道轴向的不同位置，以便于获取管道不同位置的流量值。

具体的，控制器20接收流量计10测量出的对应的流量值，并根据预设的控制规则对获取到的流量值进行分析。具体的，根据预设的控制规则对获取到的流量值进行分析，可以是将管道中输入的流量值与输出的流量值进行比较，也即将沿管道轴向、沿管道中的介质的流向的不同位置的流量值进行比较，并根据比较结果判断管道是否发生泄露。具体的，若在管道上设置有两个流量计10，则将两个流量计10对应获取到的流量值相减，并根据相减得出的差值进行判断：若流量值的差值为0，则表示两个流量计10之间的管道部分没有发生泄漏；若差值不为0，则说明两个流量计10之间的管道部分发生了泄漏情况，生成并发送相应的控制信号。

可以想到的是，在一些具有多个输入口分支和/或输出口分支的管道中，则预先分别计算出管道中输入的流量总值和输出的流量总值，再利用输入的流量总值与输出的流量总值进行分析，并根据分析结果生成并发送相应的控制信号。

另外，根据预设的控制规则对获取到的流量值进行分析，还可以通过预先设置差值阈值，然后将计算出的流量值的差值与差值阈值进行比较，若计算得出的差值大于差值阈值，则表示当前设置有流量计10的两处的管道流量的差值已达到差值阈值，即当前管道发生了泄露的情况，因此生成并发送相应的控制信号。

作为优选的实施方式，根据预设的控制规则对获取到的流量值进行分析，还可以是预先设置多个不同的差值阈值，在计算出流量值的差值之后，判断计算出的流量值的差值与各差值阈值之间的关系，并根据该关系生成并发送相应的控制信号。例如，假设流量计10获取到的流量值中，输入的流量总值为x₁，输出的流量总值为x₂，设置差值阈值m₁、m₂，且m₁＜m₂。当0＜x₂-x₁≤m₁时，表示当前发生泄漏，且泄露量小于或等于差值阈值m₁，对应生成控制信号X₁；当m₁＜x₂-x₁≤m₂时，表示当前的泄漏量已大于差值阈值m₁，因此对应生成控制信号X₂；当x₂-x₁＞m₂时，表示当前泄漏量已大于差值阈值m₂，因此对应生成控制信号X₃。可以想到的是，为了更准确地了解管道的泄漏量，可以设置更多的差值阈值，本实施例对此不做限定。

具体的，控制信号具体为控制器20根据预设的控制规则对流量值进行分析后，生成相应的控制信号，也就是说，控制信号是根据获取的流量值进行分析后得出的结论不同而生成不同的控制信号；将控制信号发送给报警装置30，报警装置30接收控制信号并根据控制信号发出对应的警示信息。

需要说明的是，报警装置30可以是蜂鸣器、指示灯或者是其他用于提醒的装置。另外，报警装置30也可以通过不同的组合显示方式达到多种信息提醒的目的，也就是说，不同的控制信号控制报警装置30进行不同的显示从而表示不同的警示信号，例如蜂鸣器的长鸣与短促的声音进行组合、指示灯的长亮与闪烁进行组合等，分别表示不同的警示信息。本实施例对报警装置30的显示情况对应的警示信息不做限定。

本申请实施例提供的管道泄漏的检测装置，通过将至少两个流量计安装于沿管道轴向的不同位置，分别获取管道的流量值并发送给控制器，控制器获取检测到的流量值并根据预设的控制规则对流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号，再利用报警装置接收控制信号并根据控制信号发出对应的警示信息。通过流量计检测管道不同位置的流量值并通过控制器对流量值进行分析，以得出控制信号，能够直接得出管道是否发生泄漏的情况，通过流量计进行检测不受车速等因素的影响，检测方式简单且准确。

在具体实施中，一般根据实际需要在管道的不同位置设置流量计10，且流量计10的个数也可根据实际需要做适应性的改变。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，流量计10具体为两个，且两个流量计10分别设置于管道的入口端和管道的出口端。

可以理解的是，流量计10的设置位置直接影响能够监测的管道的范围，即流量计10之间的距离越大，能够监测的管道的范围越大。因此，在本实施例中，优选的将流量计10设置于管道的入口端和出口端，这样能够在设置最少的流量计10的基础上，能够监测管道的泄漏情况的范围最广。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，流量计10具体为三个，且三个流量计10分别设置于管道的入口端、管道的出口端以及管道的中部。

可以理解的是，本实施例中的管道的中部也不是绝对的中间位置，在具体应用中表示除管道的两端之外的位置。这样三个流量计10对应获取三个位置的流量值，然后通过对比两两之间的流量差值，从而根据对比结果获取发生泄漏的大致位置。例如，假设设置于管道入口端、管道的中部以及管道的出口端的流量计10获取到的流量值分别为n₁、n₂和n₃，通过比较n₁、n₂和n₃的之间的大小关系：若n₁＞n₂＝n₃，则表示在靠近管道入口端的部分发生了泄漏；若n₁＝n₂＞n₃，则表示在靠近管道出口端的部分发生了泄漏。

可以想到的是，流量计10的个数也可以是其他的数量，也就是说，还可以在沿管道的轴向的不同位置设置多个流量计10，从而不仅能检测是否发生管道泄漏，还能大致检测出发生泄漏的位置，为之后的维修工作带来便利。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，流量计10具体为两个，且其中一个流量计10和与管道的入口端连接的输出容器为一体化设置。

可以理解的是，由于设置流量计10本身也需要与管道相连，因此在一些会发生强烈震动或碰撞等场景中，一般会尽量少地设置流量计10以避免流量计10与管道的连接处发生泄漏，降低发生泄漏的可能性。因此还可以将流量计10设置于与管道的入口端连接的输出容器中，或者将流量计10与输出容器作为一体化设计，这样能够实时监控输出容器的输出流量值，即管道的输入流量值，这样既能在达到相同技术效果的情况下减少设置流量计，使整个装置的结构更加简单，还可以降低发生管道发生泄漏的可能性。

图2为本发明实施例提供的另一种管道泄漏的检测装置的结构图。如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例进一步包括：至少两个转速传感器40，其中，至少一个转速传感器40用于获取车辆的行驶速度，至少一个转速传感器40用于获取车辆的发动机转速，并将行驶速度和发动机转速发送给控制器20；

对应的，控制器20获取流量值、行驶速度和发动机转速，并根据预设的控制规则对流量值、行驶速度和发动机转速进行分析，生成并发送相应的控制信号。

在具体实施中，将至少一个转速传感器40设置于车辆的轮胎附近，用于获取车辆的行驶速度；将至少一个转速传感器40设置于发动机附近，用于获取车辆的发动机转速。需要说明的是，转速传感器40是将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器；按信号形式的不同，转速传感器40可分为模拟式和数字式两种；另外，转速传感器40还可以具体为激光转速传感器40或涡流转速传感器40。在本实施例中，对转速传感器40的具体型号不做限定。

具体的，转速传感器40将获取到的车辆的行驶速度以及发动机转速都发送给控制器20，以便于控制器20根据流量值、行驶速度和发动机转速进行分析，也即根据流量值以及车辆的行驶状态生成控制信号，并控制报警装置30发出对应的警示信息。例如，假设当前的设置的流量计10获取的流量值的差值大于差值阈值，且行驶速度和发动机转速均大于预设值，那么可能是车辆在行驶的过程中发生了管道泄露的情况，此时生成对应的控制信号控制警示装置进行发出警示信息，以提醒驾驶员进行相应的处理；假设当前的设置的流量计10获取的流量值的差值大于差值阈值，但行驶速度和发动机转速均小于预设值，此时可能车辆由于发生碰撞等事故而处于静止状态，因此生成对应的控制信号控制警示装置发出警示信息，以提醒人们注意并采取相应的措施以避免发生其他事故。

可见，通过进一步设置至少两个转速传感器40，用于获取车辆的行驶速度和发动机转速，并将行驶速度和发动机转速发送给控制器20；以便控制器20根据预设的控制规则对流量值、行驶速度和发动机转速进行分析，生成并发送相应的控制信号，即在检测管道泄露的基础上，进一步通过行驶速度和发动机转速判断车辆的状况，提高了车辆驾驶过程中的安全性。

图3为本发明实施例提供的另一种管道泄漏的检测装置的结构图。如图所示，在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例进一步包括：切断阀50，切断阀50设置于管道的入口端和输出容器之间，用于关闭输出容器。

可以理解的是，切断阀50由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成，用于控制管道内流体的切断、接通或切换。需要说明的是，在本实施例中，优选的将切断阀50设置于管道的入口端和输出容器之间，也即将流量计10与切断阀50、输出容器串联，以便于关闭输出容器；并且这样还能通过流量计10的流量值判断切断阀50是否完全关闭。

作为优选的实施方式，切断阀50具体为电磁切断阀，用于在接收到关闭指令时关闭输出容器。

具体的，关闭指令可以是操作者通过远程控制按钮发送的关闭指令，用于关闭输出容器。这样能够远程控制输出容器的关闭，使得操作更加便捷。

作为优选的实施方式，关闭指令还可以是由控制器20根据流量值、行驶速度和发动机转速进行分析得到。

在实际生活中，可能存在车辆发生撞车等事故后，天然气罐到发动机之间的连接管路发生损坏，导致天然气泄露，且车内人员被困、受伤或者昏迷无法手动关闭天然气切断阀50的情况，因此，本实施例通过控制器20根据流量值、行驶速度和发动机转速进行分析生成关闭指令，即在根据流量值、行驶速度和发动机转速判断当前车辆为发生管道泄露且车辆处于静止状态时，通过关闭指令自动关闭切断阀50，以避免天然气罐输出气体，而造成其他的后果。

需要说明的是，可以根据实际需要设置切断阀，例如同时设置三种类型的切断阀，也可以选择其中的一种或者两者进行设置，本实施对此不做限定。

图4为本发明实施例提供的另一种管道泄漏的检测装置的结构图。如图4所示，在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例进一步包括：浓度传感器60，浓度传感器60设置于管道的入口端和/或管道的出口端，用于检测管道的入口端和/或管道的出口端的气体浓度并将气体浓度发送给控制器20；

对应的，控制器20用于获取流量值和气体浓度，并根据预设的控制规则对流量值和气体浓度进行分析，生成并发送相应的控制信号。

需要说明的是，在实际生活中，一般在管道与其他装置的连接处是最容易发生泄漏点地方，因此，在上述实施例的基础上，本实施例进一步包括浓度传感器60，并优选的将浓度传感器60设置于管道的入口端和/或管道的出口端，用于检测管道的入口端和/或管道的出口端的气体浓度并将气体浓度发送给控制器20。可以想到的是，还可以将浓度传感器60设置于其他容易发生管道泄露的地方，本实施例对此不做限定，另外，本实施例对浓度传感器60的数量也不做限定，根据实际需求适当地设置。

上文对于本发明提供的一种管道泄漏的检测装置的实施例进行了详细的描述，本发明还提供了一种与该装置对应的一种管道泄漏的检测方法，由于方法部分的实施例与装置部分的实施例相互照应，因此方法部分的实施例请参见装置部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图5为本发明实施例提供的一种管道泄漏的检测方法的流程图，如图5所示，一种管道泄漏的检测方法，包括：

S10：获取沿管道轴向的至少两个位置的流量值；

S20：根据预设的控制规则对流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；

S30：根据控制信号发出对应的警示信息。

本发明提供的一种管道泄漏的检测方法，具有上述一种管道泄漏的检测装置的有益效果。

以上对本发明所提供的管道泄漏的检测装置、方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (10)

1.一种管道泄漏的检测装置，其特征在于，包括：至少两个流量计、控制器和报警装置；

至少两个所述流量计安装于沿管道轴向的不同位置，用于分别获取所述管道的流量值并发送给所述控制器；

所述控制器用于获取所述流量值并根据预设的控制规则对所述流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；

所述报警装置用于接收所述控制信号并根据所述控制信号发出对应的警示信息。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述流量计具体为两个，且两个所述流量计分别设置于所述管道的入口端和所述管道的出口端。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述流量计具体为三个，且三个所述流量计分别设置于所述管道的入口端、所述管道的出口端以及所述管道的中部。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述流量计具体为两个，且其中一个所述流量计和与所述管道的入口端连接的输出容器为一体化设置。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，进一步包括：

至少两个转速传感器，其中，至少一个所述转速传感器用于获取车辆的行驶速度，至少一个所述转速传感器用于获取所述车辆的发动机转速，并将所述行驶速度和所述发动机转速发送给所述控制器；

对应的，所述控制器获取所述流量值、所述行驶速度和所述发动机转速，并根据预设的控制规则对所述流量值、所述行驶速度和所述发动机转速进行分析，生成并发送相应的控制信号。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，进一步包括：

切断阀，所述切断阀设置于所述管道的入口端和所述输出容器之间，用于关闭所述输出容器。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述切断阀具体为电磁切断阀，用于在接收到关闭指令时关闭所述输出容器。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述关闭指令由所述控制器根据所述流量值、所述行驶速度和所述发动机转速进行分析得到。

9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，进一步包括：

浓度传感器，所述浓度传感器设置于所述管道的入口端和/或所述管道的出口端，用于检测所述管道的入口端和/或所述管道的出口端的气体浓度并将所述气体浓度发送给所述控制器；

对应的，所述控制器用于获取所述流量值和所述气体浓度，并根据预设的控制规则对所述流量值和所述气体浓度进行分析，生成并发送相应的控制信号。

10.一种管道泄漏的检测方法，其特征在于，包括：

获取沿管道轴向的至少两个位置的流量值；

根据预设的控制规则对所述流量值进行分析，生成并发送相应的控制信号；

根据所述控制信号发出对应的警示信息。