CN109237314A - 囊压传导管道压变传感器及含有该传感器的管道压变监测装置 - Google Patents

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赵珊
韩雅红
王中伟
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

囊压传导管道压变传感器及含有该传感器的管道压变监测装置，涉及地下管网泄漏检测技术领域。本发明是为了解决现有管道漏损的检测方法准确率低的问题。囊压传导管道压变传感器，压敏元件位于气囊内部，用于监测气囊内部的压力变化。含有囊压传导管道压变传感器的管道压变监测装置，至少一个囊压传导管道压变传感器位于被监测的管道内部，用于采集被监测的管道内部的压力变化信号；信号采集器用于采集每个囊压传导管道压变传感器获得的压力变化信号并将该压力变化信号发送至比较器，比较器用于将获得的压力变化信号与标准压力范围进行比较，当压力变化信号超出标准压力范围，则驱动报警单元进行报警。

Description

囊压传导管道压变传感器及含有该传感器的管道压变监测 装置
技术领域
本发明属于地下管网泄漏检测技术领域。
背景技术
供水系统保证城市的生活用水、工业用水以及其它用水的正常供应，是现代城市的生命。用管道运输自来水，不仅安全方便，运输量大，而且对环境的污染也很小，因此管道成为了一种重要的自来水运输方式。近年来随着经济发展，城镇规模的不断扩大，地下埋设的供水管道也在不断增加。
长期以来，由于管子的腐蚀以及人为破坏等原因，我国城市地下供水管网漏损率很高，城市供水管道泄漏的情况时有发生。大量的水通过地下管网的渗漏，造成水资源的巨大浪费；管网漏损造成供水压力不稳和突变、水质差和管网的“二次污染”等都影响着百姓日常生活；地下供水管道漏损会把大量泥沙带走，形成大量塌陷，构成大量的工程隐患。这不仅浪费大量的水资源，影响了周边地区的自然环境，而且也会造成土质疏松，引起房屋倒塌，给人们的生命和财产安全带来巨大的隐患。因此，如何控制和降低供水管道的泄漏，并及时定位发生泄露的位置，以便工作人员对管道进行维修，减少水资源浪费，保证管道的正常运行，具有重要的指导意义。
近年来，为了控制和降低供水管道的泄漏，减少水资源的浪费，有很多管道泄漏检测的方法被提出来。但是能够使设备简单、易安装、运用方便、投资少且定位精确的泄漏检测的方法市场上还是较少的。目前管道漏损的检测方法有：水听器、噪音记录、压力波动、雷达检测等，但是由于供水管道埋设在路面以下，且纵横交错，造成漏损位置难以发现和探测。受制于技术的发展，现有的供水管网漏损检测的方法检测准确率低，阻碍了该方面研究的发展。
发明内容
本发明的是为了解决现有管道漏损的检测方法准确率低的问题，现提供囊压传导管道压变传感器及含有该传感器的管道压变监测装置。
囊压传导管道压变传感器，包括：气囊2和压敏元件3，
压敏元件3位于气囊2内部，用于监测气囊2内部的压力变化。
含有上述囊压传导管道压变传感器的管道压变监测装置，包括至少一个囊压传导管道压变传感器和信息处理部；
囊压传导管道压变传感器位于被监测的管道内部，用于采集被监测的管道内部的压力变化信号；
所述信息处理部包括：信号采集器4、比较器5和报警单元6，
信号采集器4用于采集每个囊压传导管道压变传感器获得的压力变化信号并将该压力变化信号发送至比较器5，比较器5中设有标准压力范围，比较器5用于将获得的压力变化信号与标准压力范围进行比较，当压力变化信号超出标准压力范围，则驱动报警单元6进行报警。
上述管道压变监测装置还包括：无线传输单元7，报警单元6能够通过无线传输单元7向管道管理部门发送报警信号。
上述管道压变监测装置还包括：存储器8，存储器8用于存储信号采集器4采集的压力变化信号，还能够通过无线传输单元7将存储的压力变化信号依据巡检周期发送至管道管理部门。
利用蓄电池9为管道压变监测装置供电。
采用发电设备10为蓄电池9充电，发电设备10为太阳能发电设备或风能发电设备。
本发明所述的囊压传导管道压变传感器，结构简单、利用率高。含有该传感器的管道压变监测装置，装置简单易行，可独立工作或分组工作，不受限于地形、地貌、能源紧缺等条件，能够实时监控管网情况，可及时发现所述用水管网破裂的异常水情况，减少水资源的浪费。本发明适用于管道检查井、地下土质坚硬、腐蚀、湿度大等管道损坏易受影响的区域。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的囊压传导管道压变传感器位于管道内时，管道的径向截面图；
图2为具体实施方式二所述的管道压变监测装置的原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的囊压传导管道压变传感器，包括：气囊2和压敏元件3，压敏元件3位于气囊2内部，气囊位于被监测的管道1内部。
正常情况下，管道1完好，其内部水的受力情况不变。当管道1出现漏损时，其内部水的受力情况会发生改变，产生推力或水锤等变化，导致管道1内外受力改变，进而气囊2发生形变。形变发生后会触发气囊2内部的压敏元件3，压敏元件3被触发后则证明管道1内部压力发生变化，进而达到传感管道内压变的目的。
具体实施方式二：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的含有具体实施方式一所述的囊压传导管道压变传感器的管道压变监测装置，包括至少一个囊压传导管道压变传感器和信息处理部；
将至少一个囊压传导管道压变传感器分散设置在被监测的管道1内部，用于采集被监测的管道内部的压力变化信号；
所述信息处理部包括：信号采集器4、比较器5、报警单元6、无线传输单元7和存储器8；
信号采集器4用于采集每个囊压传导管道压变传感器获得的压力变化信号并将该压力变化信号发送至比较器5，比较器5中设有标准压力范围，比较器5用于将获得的压力变化信号与标准压力范围进行比较，当压力变化信号超出标准压力范围，则驱动报警单元6进行报警。
报警单元6还能够通过无线传输单元7向远程的管道管理部门发送报警信号，以通知主管部门进行排查。应用时，无线传输单元7的天线露出地表，增强信号传输强度。
存储器8用于存储信号采集器4采集的压力变化信号，并通过无线传输单元7将存储的压力变化信号依据巡检周期发送至管道管理部门，并且在有预警的情况下增加发送数据频次，信息线由保护管保护，防止腐蚀损坏。
在实际应用时，本发明根据管道供电情况，配备两种供电方法。第一种可利用管道1附近电源，适用于城镇管道，周边有可接电源的情况。第二种则利用蓄电池10作为电源供电，同时可利用太阳能或风能发电设备为蓄电池10储备电量，适用于荒地，周围无可用外接电源的情况。
本实施方式还可根据现场管线实际情况安装其他辅助设备，传感器检测管道膨胀或收缩量，报警单元可采用应答器。

Claims (6)

1.囊压传导管道压变传感器，其特征在于，包括：气囊(2)和压敏元件(3)，
压敏元件(3)位于气囊(2)内部，用于监测气囊(2)内部的压力变化。
2.含有权利要求1所述的囊压传导管道压变传感器的管道压变监测装置，其特征在于，包括至少一个囊压传导管道压变传感器和信息处理部；
囊压传导管道压变传感器位于被监测的管道内部，用于采集被监测的管道内部的压力变化信号；
所述信息处理部包括：信号采集器(4)、比较器(5)和报警单元(6)，
信号采集器(4)用于采集每个囊压传导管道压变传感器获得的压力变化信号并将该压力变化信号发送至比较器(5)，比较器(5)中设有标准压力范围，比较器(5)用于将获得的压力变化信号与标准压力范围进行比较，当压力变化信号超出标准压力范围，则驱动报警单元(6)进行报警。
3.根据权利要求2所述的管道压变监测装置，其特征在于，还包括：无线传输单元(7)，报警单元(6)能够通过无线传输单元(7)向管道管理部门发送报警信号。
4.根据权利要求3所述的管道压变监测装置，其特征在于，还包括：存储器(8)，存储器(8)用于存储信号采集器(4)采集的压力变化信号，还能够通过无线传输单元(7)将存储的压力变化信号依据巡检周期发送至管道管理部门。
5.根据权利要求2所述的管道压变监测装置，其特征在于，利用蓄电池(9)为管道压变监测装置供电。
6.根据权利要求5所述的管道压变监测装置，其特征在于，采用发电设备(10)为蓄电池(9)充电，发电设备(10)为太阳能发电设备或风能发电设备。
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