CN110081314B - 一种地下水管安全监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地下水管安全监测系统，基于现有地下水管结构基础进行设计，引入、并利用中间内径大于两端内径的套管（2），设于现有水管本体（1）的管身本体（1‑1）外侧一周上，针对管身本体（1‑1）出现的漏水险情实现第一道保护，避免漏水流入周围土壤中，同时针对套管（2）最大内径位置设置第一触点（4）、第二触点（5），基于所对接的供电线路，在漏水流入套管（2）的状态下，实现所设两触点之间的连通，对所串联的无线信号发射器（3）实现触发供电工作，即由无线信号发射器（3）向外发出报警信号，提示漏水险情，实现险情信号的及时发出，大大提高了地下水管实际使用的安全性。

Description

一种地下水管安全监测系统
技术领域
本发明涉及一种地下水管安全监测系统，属于市政管网监测技术领域。
背景技术
地下水管网是重要的市政设施，包括市政用水管网、污水管网、雨水管网，各类型的水管网彼此交织的分布于城市的地下，为城市的正常运作进行服务，但是由于水管埋于地下，属于隐秘工程，一旦发生诸如漏水情形很难被发现，如此随着险情的不断扩大化，将会影响到水管周围的土地，时间一长甚至会引起地面塌陷，出现重大事故，因此地下水管故障将产生巨大隐患，但是现有技术中却没有关于地下水管网监测方面的措施，这始终就是现有地下水管网的一个隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用全新结构设计，并引入智能触发电控响应结构，能够实现智能监测的地下水管安全监测系统。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种地下水管安全监测系统，包括各节彼此串联对接的地下水管，各节地下水管分别均包括水管本体、套管、无线信号发射器、以及第一触点、第二触点，其中，水管本体包括管身本体、以及分别固定对接于管身本体两端的水管对接环，管身本体的外径小于水管对接环的外径，水管本体两端敞开、且相互贯通；套管的长度与管身本体的长度相等，套管两端敞开、且相互贯通，套管两端敞开口的内径彼此相等、且均大于水管本体中管身本体的外径，以及套管两端敞开口的外径均小于水管对接环的外径，套管上中轴线中点位置所对应内径大于其两端敞开口的内径，套管套设于水管本体的管身本体外侧一周上，且套管的两端分别与其所面向的水管对接环固定对接，以及套管的中轴线与管身本体的中轴线相共线；
沿套管的管壁夹层内部布置两根彼此不接触的供电火线和供电零线，且供电火线的两端分别穿出水管本体中两水管对接环的外侧端面，以及供电零线的两端分别穿出水管本体中两水管对接环的外侧端面，第一触点和第二触点固定设置于套管中最大内径内壁上的同一区域位置，且第一触点和第二触点彼此互不接触，第一触点通过导线对接套管管壁夹层内部的供电零线，无线信号发射器固定设置于管身本体外壁与套管内壁之间，第二触点通过导线串联无线信号发射器后、对接套管管壁夹层内部的供电火线；套管外壁上对应第一触点、第二触点所设位置设置标记点；
地下水管以其套管外壁上标记点位于底部的姿态、水平布置于地下，各节地下水管依次通过水管对接环彼此对接的方式进行串联，相邻地下水管之间两水管对接环彼此固定对接，且两水管对接环上的供电火线彼此对接、供电零线彼此对接，且供电火线对接市政供电网络火线，以及供电零线对接市政供电网络零线，由此构成水管网络。
作为本发明的一种优选技术方案：所述各节地下水管分别还包括光源装置，所述第二触点通过导线依次串联所述无线信号发射器和光源装置后、对接所述套管管壁夹层内部的供电火线，光源装置内嵌设置于其地下水管所设位置、竖直方向上的地表位置，光源装置的发光面竖直向上、且与地表相平齐。
作为本发明的一种优选技术方案：还包括监控终端、终极信号路由和各个中继信号路由，针对所述水管网络，划分为各个信号区域，各个信号区域分别与各个中继信号路由彼此一一对应，信号区域内各节地下水管中的无线信号发射器分别与对应中继信号路由进行通信；各个中继信号路由分别与终极信号路由进行通信，终极信号路由与监控终端进行通信。
本发明所述一种地下水管安全监测系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)本发明所设计地下水管安全监测系统，基于现有地下水管结构基础进行设计，引入、并利用中间内径大于两端内径的套管，设于现有水管本体的管身本体外侧一周上，针对管身本体出现的漏水险情实现第一道保护，避免漏水流入周围土壤中，同时针对套管最大内径位置设置第一触点、第二触点，基于所对接的供电线路，在漏水流入套管的状态下，实现所设两触点之间的连通，对所串联的无线信号发射器实现触发供电工作，即由无线信号发射器向外发出报警信号，提示漏水险情，实现险情信号的及时发出，大大提高了地下水管实际使用的安全性；
(2)本发明所设计地下水管安全监测系统中，分别针对各节地下水管，还设计引入光源装置，置于地下水管竖直上方地表，在第一触点、第二触点连通触发无线信号发射器工作的同时，针对光源装置进行供电，使得光源装置发光，由险情发生地实现直接光源报警，进一步提高险情被获悉的计时性；
(3)本发明所设计地下水管安全监测系统中，针对由所设计各节地下水管所构成的水管网络，进行区域划分，并引入各个中继信号路由，将区域内各节地下水管中的无线信号发射器汇入其对应的中继信号路由，再针对多个中继信号路由的信号，汇聚到终极信号路由中，最终经终极信号路由上传至监控终端进行获悉，实现了逐级信号上传，避免信号传输受带宽影响，大大提高了地下水管险情上传的信号传输效率。
附图说明
图1是本发明设计地下水管安全监测系统中单节地下水管的结构示意图；
图2是本发明设计地下水管安全监测系统多节地下水管相连结构示意图；
图3是本发明设计地下水管安全监测系统多节地下水管相连电路示意图；
图4是本发明设计地下水管安全监测系统的架构模块示意图。
其中，1.水管本体，1-1.管身本体，1-2.水管对接环，2.套管，3.无线信号发射器，4.第一触点，5.第二触点，6.供电火线，7.供电零线，8.光源装置。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明设计了一种地下水管安全监测系统，包括各节彼此串联对接的地下水管，如图1所示，各节地下水管分别均包括水管本体1、套管2、无线信号发射器3、以及第一触点4、第二触点5，其中，水管本体1包括管身本体1-1、以及分别固定对接于管身本体1-1两端的水管对接环1-2，管身本体1-1的外径小于水管对接环1-2的外径，水管本体1两端敞开、且相互贯通；套管2的长度与管身本体1-1的长度相等，套管2两端敞开、且相互贯通，套管2两端敞开口的内径彼此相等、且均大于水管本体1中管身本体1-1的外径，以及套管2两端敞开口的外径均小于水管对接环1-2的外径，套管2上中轴线中点位置所对应内径大于其两端敞开口的内径，套管2套设于水管本体1的管身本体1-1外侧一周上，且套管2的两端分别与其所面向的水管对接环1-2固定对接，以及套管2的中轴线与管身本体1-1的中轴线相共线。
沿套管2的管壁夹层内部布置两根彼此不接触的供电火线6和供电零线7，且供电火线6的两端分别穿出水管本体1中两水管对接环1-2的外侧端面，以及供电零线7的两端分别穿出水管本体1中两水管对接环1-2的外侧端面，第一触点4和第二触点5固定设置于套管2中最大内径内壁上的同一区域位置，且第一触点4和第二触点5彼此互不接触，如图3所示，第一触点4通过导线对接套管2管壁夹层内部的供电零线7，无线信号发射器3固定设置于管身本体1-1外壁与套管2内壁之间，第二触点5通过导线串联无线信号发射器3后、对接套管2管壁夹层内部的供电火线6；套管2外壁上对应第一触点4、第二触点5所设位置设置标记点。
地下水管以其套管2外壁上标记点位于底部的姿态、水平布置于地下，如图2所示，各节地下水管依次通过水管对接环1-2彼此对接的方式进行串联，相邻地下水管之间两水管对接环1-2彼此固定对接，且两水管对接环1-2上的供电火线6彼此对接、供电零线7彼此对接，且供电火线6对接市政供电网络火线，以及供电零线7对接市政供电网络零线，由此构成水管网络。
上述技术方案所设计的地下水管安全监测系统，基于现有地下水管结构基础进行设计，引入、并利用中间内径大于两端内径的套管2，设于现有水管本体1的管身本体1-1外侧一周上，针对管身本体1-1出现的漏水险情实现第一道保护，避免漏水流入周围土壤中，同时针对套管2最大内径位置设置第一触点4、第二触点5，基于所对接的供电线路，在漏水流入套管2的状态下，实现所设两触点之间的连通，对所串联的无线信号发射器3实现触发供电工作，即由无线信号发射器3向外发出报警信号，提示漏水险情，实现险情信号的及时发出，大大提高了地下水管实际使用的安全性。
基于上述所设计地下水管安全监测系统结构基础上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：分别针对各节地下水管，还设计引入光源装置8，置于地下水管竖直上方地表，在第一触点4、第二触点5连通触发无线信号发射器3工作的同时，针对光源装置8进行供电，使得光源装置8发光，由险情发生地实现直接光源报警，进一步提高险情被获悉的计时性；而且针对由所设计各节地下水管所构成的水管网络，进行区域划分，并引入各个中继信号路由，将区域内各节地下水管中的无线信号发射器3汇入其对应的中继信号路由，再针对多个中继信号路由的信号，汇聚到终极信号路由中，最终经终极信号路由上传至监控终端进行获悉，实现了逐级信号上传，避免信号传输受带宽影响，大大提高了地下水管险情上传的信号传输效率。
本发明所设计地下水管安全监测系统在实际应用当中，具体包括监控终端、终极信号路由、各个中继信号路由、以及各节彼此串联对接的地下水管，各节地下水管分别均包括水管本体1、套管2、无线信号发射器3、以及第一触点4、第二触点5、光源装置8，其中，水管本体1包括管身本体1-1、以及分别固定对接于管身本体1-1两端的水管对接环1-2，管身本体1-1的外径小于水管对接环1-2的外径，水管本体1两端敞开、且相互贯通；套管2的长度与管身本体1-1的长度相等，套管2两端敞开、且相互贯通，套管2两端敞开口的内径彼此相等、且均大于水管本体1中管身本体1-1的外径，以及套管2两端敞开口的外径均小于水管对接环1-2的外径，套管2上中轴线中点位置所对应内径大于其两端敞开口的内径，套管2套设于水管本体1的管身本体1-1外侧一周上，且套管2的两端分别与其所面向的水管对接环1-2固定对接，以及套管2的中轴线与管身本体1-1的中轴线相共线。
沿套管2的管壁夹层内部布置两根彼此不接触的供电火线6和供电零线7，且供电火线6的两端分别穿出水管本体1中两水管对接环1-2的外侧端面，以及供电零线7的两端分别穿出水管本体1中两水管对接环1-2的外侧端面，第一触点4和第二触点5固定设置于套管2中最大内径内壁上的同一区域位置，且第一触点4和第二触点5彼此互不接触，第一触点4通过导线对接套管2管壁夹层内部的供电零线7，无线信号发射器3固定设置于管身本体1-1外壁与套管2内壁之间，第二触点5通过导线依次串联所述无线信号发射器3和光源装置8后、对接所述套管2管壁夹层内部的供电火线6；光源装置8内嵌设置于其地下水管所设位置、竖直方向上的地表位置，光源装置8的发光面竖直向上、且与地表相平齐；套管2外壁上对应第一触点4、第二触点5所设位置设置标记点。
地下水管以其套管2外壁上标记点位于底部的姿态、水平布置于地下，各节地下水管依次通过水管对接环1-2彼此对接的方式进行串联，相邻地下水管之间两水管对接环1-2彼此固定对接，且两水管对接环1-2上的供电火线6彼此对接、供电零线7彼此对接，且供电火线6对接市政供电网络火线，以及供电零线7对接市政供电网络零线。
如图4所示，针对所述水管网络，划分为各个信号区域，各个信号区域分别与各个中继信号路由彼此一一对应，信号区域内各节地下水管中的无线信号发射器3分别与对应中继信号路由进行通信；各个中继信号路由分别与终极信号路由进行通信，终极信号路由与监控终端进行通信。
将本发明设计地下水管安全监测系统应用于实际当中，将各节地下水管分别以其套管2外壁上标记点位于底部的姿态、水平布置于地下，并且针对各节地下水管依次通过水管对接环1-2彼此对接的方式进行串联，相邻地下水管之间两水管对接环1-2彼此固定对接，且两水管对接环1-2上的供电火线6彼此对接、供电零线7彼此对接，且供电火线6对接市政供电网络火线，以及供电零线7对接市政供电网络零线；实际应用中，若某一节地下水管出现漏水险情时，漏水流向该地下水管中套管2的大内径位置的最低处，即该地下水管中第一触点4、第二触点5的设置位置，则通过积水实现第一触点4与第二触点5的联通，则实现对该地下水管中无线信号发射器3、光源装置8的供电，光源装置8工作发光，由地表指示该位置下方的水管出现漏水险情，同时，无线信号发射器3工作发出包括该地下水管唯一标识符的报警信号，报警信号首先被发送至该地下水管所在信号区域对应的中继信号路由，该中继信号路由再将所接收到的报警信号继续发送至终极信号路由，最终终极信号路由将报警信号上传至监控终端，针对该地下水管的险情实现了及时报警。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种地下水管安全监测系统，其特征在于：包括各节彼此串联对接的地下水管，各节地下水管分别均包括水管本体(1)、套管(2)、无线信号发射器(3)、以及第一触点(4)、第二触点(5)，其中，水管本体(1)包括管身本体(1-1)、以及分别固定对接于管身本体(1-1)两端的水管对接环(1-2)，管身本体(1-1)的外径小于水管对接环(1-2)的外径，水管本体(1)两端敞开、且相互贯通；套管(2)的长度与管身本体(1-1)的长度相等，套管(2)两端敞开、且相互贯通，套管(2)两端敞开口的内径彼此相等、且均大于水管本体(1)中管身本体(1-1)的外径，以及套管(2)两端敞开口的外径均小于水管对接环(1-2)的外径，套管(2)上中轴线中点位置所对应内径大于其两端敞开口的内径，套管(2)套设于水管本体(1)的管身本体(1-1)外侧一周上，且套管(2)的两端分别与其所面向的水管对接环(1-2)固定对接，以及套管(2)的中轴线与管身本体(1-1)的中轴线相共线；
沿套管(2)的管壁夹层内部布置两根彼此不接触的供电火线(6)和供电零线(7)，且供电火线(6)的两端分别穿出水管本体(1)中两水管对接环(1-2)的外侧端面，以及供电零线(7)的两端分别穿出水管本体(1)中两水管对接环(1-2)的外侧端面，第一触点(4)和第二触点(5)固定设置于套管(2)中最大内径内壁上的同一区域位置，且第一触点(4)和第二触点(5)彼此互不接触，第一触点(4)通过导线对接套管(2)管壁夹层内部的供电零线(7)，无线信号发射器(3)固定设置于管身本体(1-1)外壁与套管(2)内壁之间，第二触点(5)通过导线串联无线信号发射器(3)后、对接套管(2)管壁夹层内部的供电火线(6)；套管(2)外壁上对应第一触点(4)、第二触点(5)所设位置设置标记点；
地下水管以其套管(2)外壁上标记点位于底部的姿态、水平布置于地下，各节地下水管依次通过水管对接环(1-2)彼此对接的方式进行串联，相邻地下水管之间两水管对接环(1-2)彼此固定对接，且两水管对接环(1-2)上的供电火线(6)彼此对接、供电零线(7)彼此对接，且供电火线(6)对接市政供电网络火线，以及供电零线(7)对接市政供电网络零线，由此构成水管网络。
2.根据权利要求1所述一种地下水管安全监测系统，其特征在于：所述各节地下水管分别还包括光源装置(8)，所述第二触点(5)通过导线依次串联所述无线信号发射器(3)和光源装置(8)后、对接所述套管(2)管壁夹层内部的供电火线(6)，光源装置(8)内嵌设置于其地下水管所设位置、竖直方向上的地表位置，光源装置(8)的发光面竖直向上、且与地表相平齐。
3.根据权利要求1所述一种地下水管安全监测系统，其特征在于：还包括监控终端、终极信号路由和各个中继信号路由，针对所述水管网络，划分为各个信号区域，各个信号区域分别与各个中继信号路由彼此一一对应，信号区域内各节地下水管中的无线信号发射器(3)分别与对应中继信号路由进行通信；各个中继信号路由分别与终极信号路由进行通信，终极信号路由与监控终端进行通信。
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