CN111256044B - 一种管道漏点定位方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道漏点定位方法，待测供水管道在外力作用下产生瞬时水击波，而且水击波在管道内传播到漏点处时会产生反向水击波，而这两个水击波的产生时刻都能够通过对施加瞬变流前后的待测供水管道的管壁的振动信号的分析得到，最后再结合水击波在待测供水管道中的传播速度以及施加瞬变流的位置便可以定位出管道漏点的位置，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行开挖修补，不仅节约了水资源，而且消除了管道存在的安全隐患。本发明还公开了一种管道漏点定位装置及系统，具有如上管道漏点定位相同的有益效果。

Description

一种管道漏点定位方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及管道探漏领域，特别是涉及一种管道漏点定位方法，本发明还涉及一种管道漏点定位装置及系统。

背景技术

使用管道运输自来水不仅运输量大，并且安全方便，因此管道运输成为了城镇供水的一种重要的运输方式，随着城镇中地下埋设的供水管道量不断增加，供水管道的管网跑、冒、滴、漏等问题一直是全球供水行业的热点问题，然而现有技术中没有一种成熟的管道漏点的定位方法，导致无法精确寻找到供水管道中的漏水点，这不仅仅浪费大量水资源，并且还会影响周边环境和道路安全。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道漏点定位方法，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行修补，节省了水资源且消除了安全隐患；本发明的另一目的是提供一种管道漏点定位装置及系统，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行修补，节省了水资源且消除了安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种管道漏点定位方法，包括：

获取施加瞬变流前的待测供水管道的管壁的第一振动信号；

获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号；

根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，确定出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻；

根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度以及施加所述瞬变流的位置，确定出所述管道漏点的位置。

优选地，所述获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号之后，该管道漏点定位方法还包括：

根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点；

提示所述待测供水管道是否存在管道漏点的判定结果。

优选地，所述根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点之后，该管道漏点定位方法还包括：

若所述待测供水管道存在漏点，则控制报警器报警。

优选地，所述根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点具体为：

判断所述第一振动信号以及所述第二振动信号的时域信号的波形相似度是否低于预设阈值。

优选地，所述根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，确定出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻具体为：

获取所述第一振动信号以及所述第二振动信号两者的时域信号以及频域信号；

根据所述时域信号以及所述频域信号对比得出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻。

优选地，所述获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号具体为：

控制瞬变流激发装置在所述待测供水管道中激发瞬变流；

获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号；

所述瞬变流激发装置包括：

高压水流激发装置；

与所述高压洗车器连接的压力调节阀，用于通过其控制所述高压水流激发装置输出水流的压力；

与所述压力调节阀以及处理器连接的激发控制阀，用于在所述处理器的控制下导通，以便所述高压水流激发装置输出的水流流入所述待测供水管道。

优选地，所述高压水流激发装置具体为高压洗车器。

优选地，所述根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度以及施加所述瞬变流的位置，确定出所述管道漏点的位置具体为：

2X＝(t₁-t₀)V；

其中，X为所述管道漏点距离施加所述瞬变流的位置的距离，t₁为所述第二时刻，t₀为所述第一时刻，V为所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种管道漏点定位装置，包括：

第一获取模块，用于获取施加瞬变流前的待测供水管道的管壁的第一振动信号；

第二获取模块，用于获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号；

第一确定模块，用于根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，确定出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻；

第二确定模块，用于根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度以及施加所述瞬变流的位置，确定出所述管道漏点的位置。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种管道漏点定位系统，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的管道漏点定位方法的步骤。

本发明提供了一种管道漏点定位方法，待测供水管道在外力作用下产生瞬时水击波，而且水击波在传播到管道漏点处时会产生反向水击波，而这两个水击波的产生时刻都能够通过对施加瞬变流前后的待测供水管道的管壁的振动信号的分析得到，最后再结合水击波在待测供水管道中的传播速度以及施加瞬变流的位置便可以定位出管道漏点的位置，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行开挖修补，不仅节约了水资源，而且消除了管道存在的安全隐患。

本发明还提供了一种管道漏点定位装置及系统，具有如上管道漏点定位相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种管道漏点定位方法的流程示意图；

图2位本发明提供的一种管道漏点定位系统的现场安装布设图；

图3为本发明提供的一种管道漏点定位装置的结构示意图；

图4位本发明提供的一种管道漏点定位系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种管道漏点定位方法，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行修补，节省了水资源且消除了安全隐患；本发明的另一核心是提供一种管道漏点定位装置及系统，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行修补，节省了水资源且消除了安全隐患。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参考图1，图1为本发明提供的一种管道漏点定位方法的流程示意图，包括：

步骤S1：获取施加瞬变流前的待测供水管道的管壁的第一振动信号；

具体的，工作人员可以通过相关工具主动地向供水管道内施加高压水流以在供水管道内生成可以影响原先稳定状态水流的瞬变流，在施加瞬变之前，供水管道内的水流呈现稳定状态，流动的水流可以在待测供水管道的管壁上产生规律的第一振动信号，本步骤可以对第一振动信号进行获取并作为后续步骤的数据处理基础。

步骤S2：获取施加瞬变流后的待测供水管道的管壁的第二振动信号；

具体的，在施加瞬变流后，待测供水管道内的原水流的稳定状态会被打破，相应的，水流的变化致使管壁的振动也发生了变化，本步骤可以采集施加瞬变流后的管壁的第二振动信号，便于后续步骤将其作为数据基础进行漏点的定位。

步骤S3：根据第一振动信号以及第二振动信号，确定出瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻；

具体的，考虑到瞬变流在进入待测供水管道的瞬间首先会引起一个水击波，且该水击波可以在待测供水管道内部进行扩散，当水击波撞到漏点时会出现一个反向水击波，水击波的生成、扩散以及反向的过程均可以在管壁的振动信号上体现出来，所以本步骤可以根据第一振动信号以及第二振动信号找出瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻，并将两者作为后续步骤的数据基础。

步骤S4：根据第一时刻、第二时刻、水击波在待测供水管道中的传播速度以及施加瞬变流的位置，确定出管道漏点的位置。

具体的，由于位移等于速度乘以时间，因此当上述步骤中能确定出来第一时刻以及第二时刻，便能够计算出水击波由产生传播到漏点的时间，接着结合水击波的传播速度便可以计算出施加瞬变流的位置与管道漏点之间的距离，最终结合施加瞬变流的位置便可以确定出管道漏点的位置。

具体的，本发明实施例可以结合施加瞬变流前后的待测供水管道的管壁的振动信号变化情况的分析，对管道漏点进行精确地定位，便于工作人员快速找到管道漏点并进行修补，起到了节约水资源以及消除了安全隐患的效果。

其中，值得一提的是，本发明中的激发瞬变流的位置以及检测振动信号的位置可以视为同一位置。

本发明提供了一种管道漏点定位方法，待测供水管道在外力作用下产生瞬时水击波，而且水击波在传播到管道漏点处时会产生反向水击波，而这两个水击波的产生时刻都能够通过对施加瞬变流前后的待测供水管道的管壁的振动信号的分析得到，最后再结合水击波在待测供水管道中的传播速度以及施加瞬变流的位置便可以定位出管道漏点的位置，可以准确地进行管道漏点的定位，工作人员也可以准确地对管道漏点进行开挖修补，不仅节约了水资源，而且消除了管道存在的安全隐患。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，获取施加瞬变流后的待测供水管道的管壁的第二振动信号之后，该管道漏点定位方法还包括：

根据第一振动信号以及第二振动信号，判定待测供水管道是否存在管道漏点；

提示待测供水管道是否存在管道漏点的判定结果。

具体的，在获取管壁的第二振动信号之后，考虑到为了让工作人员尽快地了解到待测供水管道是否存在漏点，本发明实施例可以根据第一振动信号以及第二振动信号判定待测供水管道是否存在管道漏点，并对判断结果进行提示，由于在管壁存在/不存在管道漏点的两种情况下，第二振动信号与第一振动信号的差异度会存在明显不同，因此本申请可以根据第一振动信号以及第二振动信号快速地判定是否存在管道漏点，如此一来工作人员可以快速得知是否存在管道漏点，在得知存在管道漏点后，工作人员可以集中注意力准备接收管道漏点的具体位置并立刻进行漏点修补，进一步的节约了水资源以及降低了安全隐患。

其中，提示的方式可以有很多种，例如通过显示器显示等，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据第一振动信号以及第二振动信号，判定待测供水管道是否存在管道漏点之后，该管道漏点定位方法还包括：

若待测供水管道存在漏点，则控制报警器报警。

具体的，考虑到现场的工作人员可以由于走神等原因可能不能够迅速的获取上述判定结果的提示，本发明实施例可以在待测供水管道存在漏点的情况下控制报警器报警，如此一来工作人员便能够接收到明显的报警信号从而更加迅速地获知待测供水管道存在管道漏点，进一步地提高了工作效率并保证了管道漏点修补工作的迅速进行。

其中，报警器可以为多种类型，例如可以为蜂鸣器等，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据第一振动信号以及第二振动信号，判定待测供水管道是否存在管道漏点具体为：

判断第一振动信号以及第二振动信号的时域信号的波形相似度是否低于预设阈值。

具体的，由上述施加瞬变流后的水击波产生以及传播变化的过程可以直观的看出，在存在管道漏点的情况下，第二振动信号相对于第一振动信号还多了一个反向水击波造成的特定振动频率的振动信号，因此在存在管道漏点的情况下，第一振动信号以及第二振动信号的差异更加明显，因此本发明实施例中可以快捷地通过判断第一振动信号以及第二振动信号的时域信号的波形相似度是否低于预设阈值来判定是否存在管道漏点，判定速度较快。

其中，时域信号的得出较为简单，无需进行傅里叶变换，提高了判定速度。

当然，除了上述的判定方法外，还可以通过对波形频域的变化来判定是否存在管道漏点，例如，若待测供水管道除背景和瞬变流振动激发装置激发状态的频域噪声外，频域频谱图中没有出现明显可见的其他频域段的噪声时，判定管道运行良好；若管道除背景和瞬变流振动激发装置激发状态下的频域噪声外，还夹杂着明显的其他频率段的噪声(此时就可以初步判定存在管道漏点)，此后还可以逐个提取出其他频率段的噪声，并对其他频率段的噪声进行频域和时域的分析，当其他频率段的噪声信号强度超过管道背景噪声的平均值时，可以进一步地判定待测供水管道存在管道漏点并发出报警；若当其他频率段的噪声信号强度没有高于管道背景噪声的平均值但靠近管道背景噪声的平均值，此时可以给出预警提示，预警被测管道在未来使用中可能会出现漏损，给予测试人警示，起到预防和提前知晓的作用，本发明实施例在此不做限定。

具体的，振动信号的采集可以通过加速度传感器进行，另外还可以设置音频信号编码器以及数据通讯模块。

其中，加速度传感器部分优选一款高精度、高灵敏度的加速度传感器，通过经验及查阅文献了解到供水管网常用的不同管材、不同管径的管道噪声频率范围，选用的这款加速度传感器的工作频率远高于供水管网常用管道噪声的频率范围，使加速度传感器可以近乎完整记录下管道上的震动信号，加速度传感器可以安装在被测供水管道的主管道上，且位置尽量靠近振动激发器安放处。使用时可以将带有磁性吸盘的加速度传感器吸附在被测管道上。

音频信号编码器可以包括信号压扩模块、信号采集模块、音频分析运算滤波模块，其中，信号压扩模块可以优选在语音通话中广泛应用的一款压扩器芯片进行信号处理，它可以实现对信号的全自动压缩和扩张，在不改变信号本底特征的情况下实现全自动对小信号进行扩张，对大信号进行压缩；这不仅可以保证对微小信号的精准采集，同时也可以保证大信号不失真，这极大地利于后续信号的分析和处理；信号采集模块可以优选高速、高精度的16位AD芯片，这可以大大提高数据的精度和准确度，信号采集模块的采样频率远高于加速度传感器的工作频率，确保能全部采集到由加速度传感器激发的振动信号，以利于后续信号的分析和处理；音频分析运算滤波模块为音频信号采集运算装置的核心关键模块，它配合实时采样使采集上来的波形不仅保持很低的失真性，同时也可以滤除很多外来信号的干扰，它的作用是对信号采集模块采集上来的信号进行滤波。

具体的，在音频分析运算滤波模块中，创新性地引入基于瞬变流激发原理的(瞬变流激发后)直接对管道振动信号进行音频分析的概念(因为现有的基于瞬变流原理的管道泄漏定位都是通过监控管道内部流体状态变化的方式实现的，这种方式属于间接的方式，它很难准确地对管道泄漏的状态进行准确分析，并且它并没有对管道本身的状态进行直观的监控和评估，所以本文引入管道振动信号音频分析的概念，对瞬变激发后的管道的振动信号进行准确直观的音频分析)，对瞬变激发后的管道的振动信号进行准确直观的音频分析。同时，引入管道振动信号频域分析方法(经过长期研究和大量实验数据对比发现，对管道振动信号仅仅进行单纯的时域分析处理时，背景噪声的信号干扰大，导致管道漏点定位偏差大；因此，我们引入了管道振动信号频域分析)，借助傅里叶变换将管道振动信号的时域信号转化为频域。但由于傅里叶变换计算量极大，对硬件要求高且计算时间长，因此为便于进行快速的音频分析，我们使用FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)对管道上的信号进行音频分析，经过FFT变换后的管道振动信号以频谱图的形式在泄漏分析定位监控主机上呈现出来(采集到的信号进行FFT变换后，可以对信号进行频谱分析使信号上的各种分量可以更加明朗的显示出来，如泄漏声一般集中在一个较低的频率上，环境噪声一般集中在一个比泄漏声更低的频率上，通过频谱的分析比对，可以判断管道是否泄漏)。

其中，数据通讯模块可以选用NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)远程通讯模块可以用于音频分析运算滤波模块和控制系统(图2中的一体化智能控制模块)的通讯，例如其可以将音频分析运算滤波模块滤波过后额振动信号传输至控制系统便于其进行处理，支持低功耗设备，使其降低功耗。

当然，除了NB-IoT外，数据通讯模块还可以采用其他类型，本发明实施例在此不做限定。

其中，控制系统可以由工控机和PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)组成。工控机优选了一款性能良好、存储空间大及运算速度快的设备，并且搭载主控软件用于存储、展示经过分析运算后的振动频谱图，它不仅可以满足高速采集存储的需求，还可以满足频谱图、振动信号波形的实时显示需求(便于工作人员进行人工确认)。主控软件内嵌频谱数据调用、频谱图/振动波信号展示功能、管道漏点定位算法、管道状态监控评估算法等，它将繁琐的计算方法嵌入后台运算，可直观显示数据分析结果、检漏定位结果及其他相关必要过程参数，方便人机交互，人机交互界面友好。PLC控制系统将现场激发控制阀相应的连接在PLC输入模块的输入端和输出模块的输出端，由PLC根据程序去完成。一体化智能控制模块支持市电或蓄电池两种供电方式，可满足不同工况条件下使用。

作为一种优选的实施例，根据第一振动信号以及第二振动信号，确定出瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻具体为：

获取第一振动信号以及第二振动信号两者的时域信号以及频域信号；

根据时域信号以及频域信号对比得出瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻。

具体的，如前述理论提到的，当水击波生成的瞬间，水击波在管壁的振动信号中便可以增加一个自身对应的振动频率，且当水击波传播到管道漏点的时候会生成反向水击波，该反向水击波在管壁的振动信号中便可以增加另一个自身对应的振动频率，首先通过对两个频域信号的对比便能够找到水击波对应的振动频率的生成点以及反向水击波对应的振动频率的生成点，然后再结合时域信号，从时域信号中找到两个生成点对应的时间即可确定出第一时刻以及第二时刻，通过两个振动信号的时域信号以及频域信号的对比可以方便快捷地确定出准确地第一时刻以及第二时刻。

当然，除了上述的方法外，确定第一时刻以及第二时刻还可以为其他的具体方式，本发明实施例在此不做限定。

此外，还可以对第一振动信号以及第二振动信号的频谱图进行显示，首先，可以把被测管路的当前环境噪声进行一段时间的信号采集，比如采集10s时间得到在这10s时间内的被测管道背景振动噪声的时域信号，使用FFT变换把这10s时间内的时域信号转换为频域的频谱图，得到当前被测管道背景噪声的频域频谱图，存储在控制系统主机内，并实时展示在主控软件的界面上。然后可以使用瞬变流激发装置激发瞬变流，接着采集一段时间激发状态下被测供水管道管壁的振动噪声，比如采集10s时间得到在这10s时间内的被测管道高频激发状态下振动噪声的时域信号，使用FFT变换把这10s时间内的时域信号转换为频域的频谱图，得到激发状态下被测管道的频域频谱图，存储在控制系统主机内，并实时展示在主控软件的界面上，以便工作人员人工分析。

其中，管网漏损判定计算方法的依托的理论基础是管道背景噪声、管道泄漏噪声和高频激发噪声之间存在明显的频率范围区别，基于此音频信号采集运算装置接收采集到的背景噪声、高频激发下的管道噪声信号分别为x(n)、y(n)，x(n)、y(n)均为有限长离散信号，n＝0，1，2，3...N-1，分别经过FFT变换后得到：

其中，经FFT变换后，便可以获得背景噪声、激发下的管道噪声的功率频谱图，再结合前述的分析方法便可以进行管道漏点的定位。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2位本发明提供的一种管道漏点定位系统的现场安装布设图，作为一种优选的实施例，获取施加瞬变流后的待测供水管道的管壁的第二振动信号具体为：

控制瞬变流激发装置在待测供水管道中激发瞬变流；

获取施加瞬变流后的待测供水管道的管壁的第二振动信号；

瞬变流激发装置包括：

高压水流激发装置；

与高压洗车器连接的压力调节阀，用于通过其控制高压水流激发装置输出水流的压力；

与压力调节阀以及处理器连接的激发控制阀，用于在处理器的控制下导通，以便高压水流激发装置输出的水流流入待测供水管道。

具体的，瞬变流激发装置可以方便准确地在待测供水管道内生成瞬变流，其中，高压水流激发装置可以供应高压水流，在现有的瞬变流激发装置中，由于高压水流激发装置本身可以提供压力较高的水流，若不对水流压力进行调控，高压水流在进入待测供水管道时有可能产生高压水锤，高压水锤则可能导致待测供水管道爆管等事故，因此，本申请中设置了压力调节阀，工作人员可以通过压力调节阀调节(实则可以是不同程度的削弱)高压水流激发装置的输出水流的压力，从而保证待测供水管道的安全性。

其中，激发控制阀可以为多种类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，高压水流激发装置具体为高压洗车器。

具体的，高压洗车器具有体积小、成本低以及水压稳定等优点。

具体的，本发明实施例中的瞬变流激发装置可以包括一台超高压洗车器、一个调控压力大小的减压阀(也即压力调节阀)以及一个可控制启闭的电磁阀(也即激发控制阀)。超高压洗车器的出水压力在0.3—0.4MPa左右，后端连接减压阀为压力调节阀，可转动减压阀顶端旋钮来设定系统压力。待测供水管道的实测压力在0.2MPa左右，因此本发明调控激发为0.25MPa，略高于管网压力，激发低强度瞬变流，这样产生的水锤压力很小，不易产生爆管的情况。其中，激发控制阀可以为二位三通电磁阀，常开端可以为分流口，常闭端(与待测供水管道的管壁、阀门或消火栓上连接)用于控制瞬变流的输入与终止，在常闭端没有打开的时候，超高压洗车器的水流可以通过分流口输出，保证超高压洗车器不长时间处于被压工况下，在常闭端打开的时候，常开端便可以闭合，通过打开的常闭端便可以激发瞬变流，另外，电磁阀以及超高压洗车器可以通过水密连接器连接到控制系统中，由控制系统中的开关电源供电，并可以通过控制系统控制激发控制阀的启闭。

其中，超高压洗车器、压力控制阀及激发控制阀可以集成在1个便携手拉箱中，携带现场方便。

当然，除了高压洗车器外，高压水流激发装置还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据第一时刻、第二时刻、水击波在待测供水管道中的传播速度以及施加瞬变流的位置，确定出管道漏点的位置具体为：

2X＝(t₁-t₀)V；

其中，X为管道漏点距离施加瞬变流的位置的距离，t₁为第二时刻，t₀为第一时刻，V为水击波在待测供水管道中的传播速度。

具体的，考虑到本申请中是通过采集振动信号来对第一时刻以及第二时刻进行分析的，这其中就不得不考虑振动信号的传播问题(也即水击波的传播问题)，假设瞬变流的输入位置以及振动信号的采集点为同一处，采集点可以直接采集瞬变流产生的水击波，水击波同时会向管道漏点传播，并且在传播到管道漏点处时产生一个反向水击波，反向水击波可以以同样的传输速度传播至采集点，因此采集点采集到的水击波的时间点与反向水击波的时间点的时间差内，水击波已经传播了2*(瞬变流施加点到管道漏点的距离)，通过此方法可以准确地对管道漏点进行定位。

请参考图3，图3位本发明提供的一种管道漏点定位装置的结构示意图，包括：

第一获取模块1，用于获取施加瞬变流前的待测供水管道的管壁的第一振动信号；

第二获取模块2，用于获取施加瞬变流后的待测供水管道的管壁的第二振动信号；

第一确定模块3，用于根据第一振动信号以及第二振动信号，确定出瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻；

第二确定模块4，用于根据第一时刻、第二时刻、水击波在待测供水管道中的传播速度以及施加瞬变流的位置，确定出管道漏点的位置。

对于本发明提供的管道漏点定位装置的介绍请参照前述的管道漏点定位方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

请参考图4，图4为本发明提供的一种管道漏点定位系统的结构示意图，包括：

存储器5，用于存储计算机程序；

处理器6，用于执行计算机程序时实现如上任意一项的管道漏点定位方法的步骤。

对于本发明提供的管道漏点定位系统的介绍请参照前述的管道漏点定位方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

本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。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种管道漏点定位方法，其特征在于，包括：

获取施加瞬变流前的待测供水管道的管壁的第一振动信号；

获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号；

根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，确定出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻；

根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度以及施加所述瞬变流的位置，确定出所述管道漏点的位置；

所述获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号之后，该管道漏点定位方法还包括：

根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点；

提示所述待测供水管道是否存在管道漏点的判定结果；

所述根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点具体为：

根据所述第一振动信号的频域信号以及所述第二振动信号的频域信号，确定出所述待测供水管道的背景噪声、瞬变流激发状态的频域噪声以及其他噪声；

判断所述其他噪声的信号强度是否大于所述背景噪声的信号强度均值；

若是，则确定所述管道存在漏点；

若所述其他噪声的信号强度不大于但接近所述背景噪声的信号强度均值，则预警所述待测供水管道即将出现漏损；

其中，所述其他噪声的频率段区别于所述背景噪声以及所述瞬变流激发状态的频域噪声的频率段。

2.根据权利要求1所述的管道漏点定位方法，其特征在于，所述根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点之后，该管道漏点定位方法还包括：

若所述待测供水管道存在漏点，则控制报警器报警。

3.根据权利要求1所述的管道漏点定位方法，其特征在于，所述根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，确定出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻具体为：

获取所述第一振动信号以及所述第二振动信号两者的时域信号以及频域信号；

根据所述时域信号以及所述频域信号对比得出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻。

4.根据权利要求1所述的管道漏点定位方法，其特征在于，所述获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号具体为：

控制瞬变流激发装置在所述待测供水管道中激发瞬变流；

获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号；

所述瞬变流激发装置包括：

高压水流激发装置；

与所述高压水流激发装置连接的压力调节阀，用于通过其控制所述高压水流激发装置输出水流的压力；

与所述压力调节阀以及处理器连接的激发控制阀，用于在所述处理器的控制下导通，以便所述高压水流激发装置输出的水流流入所述待测供水管道。

5.根据权利要求4所述的管道漏点定位方法，其特征在于，所述高压水流激发装置具体为高压洗车器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的管道漏点定位方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度以及施加所述瞬变流的位置，确定出所述管道漏点的位置具体为：

2X＝(t₁-t₀)V；

其中，X为所述管道漏点距离施加所述瞬变流的位置的距离，t₁为所述第二时刻，t₀为所述第一时刻，V为所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度。

7.一种管道漏点定位装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取施加瞬变流前的待测供水管道的管壁的第一振动信号；

第二获取模块，用于获取施加所述瞬变流后的所述待测供水管道的管壁的第二振动信号；

第一确定模块，用于根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，确定出所述瞬变流激发生成水击波的第一时刻以及所述水击波在管道漏点产生的反向水击波返回到激发位置的第二时刻；

第二确定模块，用于根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述水击波在所述待测供水管道中的传播速度以及施加所述瞬变流的位置，确定出所述管道漏点的位置；

该管道漏点定位装置还包括：

判定模块，用于根据所述第一振动信号以及所述第二振动信号，判定所述待测供水管道是否存在管道漏点；

提示模块，用于提示所述待测供水管道是否存在管道漏点的判定结果；

所述判定模块具体用于：

根据所述第一振动信号的频域信号以及所述第二振动信号的频域信号，确定出所述待测供水管道的背景噪声、瞬变流激发状态的频域噪声以及其他噪声；

判断所述其他噪声的信号强度是否大于所述背景噪声的信号强度均值；

若是，则确定所述管道存在漏点；

若所述其他噪声的信号强度不大于但接近所述背景噪声的信号强度均值，则预警所述待测供水管道即将出现漏损；

其中，所述其他噪声的频率段区别于所述背景噪声以及所述瞬变流激发状态的频域噪声的频率段。

8.一种管道漏点定位系统，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任意一项所述的管道漏点定位方法的步骤。

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