CN112345173A - 一种排水管渗漏电性检测方法 - Google Patents

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李智宇
陈国强
林希仲
敖旋峰
吴新宇
曹伏龙
谢卓群
陈家惠
方少涛
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Abstract

本发明公开了一种排水管渗漏电性检测方法,包括如下步骤:S1、在待测排水管段两端的检查井布设由检测仪器连接的供电电极;S2、在待测排水管段上方地面布设能接受管内电性变化信号的接收电极;S3、对待测排水管段供电;S4、设定待测排水管段第一组接收电极的接收方式;S5、由接收电极逐一收集所有待测排水管段的检测数据;S6、处理所有检测数据。本发明避免了各种繁杂的封堵、导流和冲洗等等前期准备工作,直接从管道外的地面向待测排水管段提供电流进行管道检测;由于是通过电离子的移动确定排水管破损的情况,从而比常规的排水管检测确定渗漏点位置更加简单、快捷和准确;为复杂的排水管网的全面检测提供了技术支持。

Description

一种排水管渗漏电性检测方法
技术领域
本发明属于排水管渗漏检测领域,通过在地面对待测排水管段内部施加电场,使用检测仪器收集待测排水管道在破损点处由于水渗漏产生的电性异常信号数据,确定管道渗漏点的检测方法。
背景技术
随着城市人口增长和房地产业的快速成长,排水管网的使用已形成更大的压力,为缓解排水系统的不足,通常采用在原有老管道的基础上增加新管道,这就造成新老管道同时使用,排水管网纵横交错的复杂状态。
排水管道的结构和功能是城市安全运行的重要指标,对于排水管道服务周期长、检测和养护手段落后、排水体系新旧交错等问题,要求对已有排水管网进行检测和维护。但由于排水管道破损一般使用管道检测机器人系统(也称CCTV)、管道潜望镜(简称QV)和管内声纳法检测。对于CCTV和QV检测,在检测前需采取排水管降低水位措施,如果排水管在正常运行,需实施封堵、导流和冲洗等,使排水管道满足检测要求的处理。在排水管道检测的过程中,管内底部不能清除的泥沙和管壁上残存的结垢等都会影响检测的效果。声纳法检测能够在排水管道正常运行的情况下检测,但淤堵或管内情况复杂时仍然不能进行检测。所述这些管道检测手段的局限性,是由于在管道内部开展检测的方法自身形成的,无法通过方法的改进避免这些局限性。因此,这一缺点长期束缚着排水管道和管网的检测和养护。根据数据显示现有的排水管道大多存在不同程度的老化、会出现破损和漏水,泥土涌入造成管道堵塞,排水管中的水流出带走泥沙形成掏空,管道断裂等等各种各样的问题。这些问题将会引发路基水土流失,逐渐形成较大的空洞,最终导致道路塌陷,造成生命财产损失和社会影响。因此,迫切需要一种工序少、快捷、有效和低成本的排水管道渗漏检测方法。
发明内容
本发明的目的是现有排水管道渗漏检测都是在管道内部,检测环境要求高、工序多和时间长,难以实现在排水管网正常运行的情况下对管网进行检测等缺点,而提出的一种排水管渗漏电性检测方法。以实现在排水管网正常运行的情况下对管网快捷和有效地检测。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种排水管渗漏电性检测方法,包括如下步骤:
S1、在需要检测的排水管段两端的检查井中各放置一个电极,以实现当仪器通电时排水管段能产生电场;
S2、在需要检测的排水管段上方地面布设2个电信号接收电极,以收集待测排水管道在通电时所产生的电性信号数据;
S3、排水管段检测条件的形成,是在排水管道正常运转的情况下,由检测仪器通过电极向待测排水管供电,管内水中电离子移动形成电流回路;
S4、第一组排水管段检测数据的收集,是在检测仪器供电的同时,由接收电极采集到排水管内电流产生的电位差,从而产生第一组检测数据;
S5、后续各组排水管段检测数据的收集,在第一组数据收集完成后,等距移动接收电极,以第一组数据收集相同的方式,完成随后所有待测排水管段检测数据的收集;
S6、排水管段检测的渗漏数据,是在管道破损点电离子的流出,地面接收电极能接收到破损点的电性信号异常,以确定排水管渗漏点的位置。
优选的,步骤S1所述的待测排水管段可利用的常规排水管两侧的检查井,把与检测仪器相连的供电电极从地面放入检查井中;两个电极在接上电源时能使待测排水管内产生电场,电流通过仪器的电源、电线、两个检查井中的电极与待测排水管段形成通电回路,使地面检测仪器实现检测工作。
优选的,步骤S2所述的待测排水管段为周边存在其它的一条或多条排水管道的某一指定的地下管道,在这一管道的上方地面以测试试验确定的相适应的距离布设2个电性信号接收电极;当待测排水管段由步骤S1所述的供电电极对待测排水管段提供电场时,这两个接收电极能在地面准确地收集到待测排水管道所产生的电场变化值,也就是说,管道内存在在管壁上的污垢,管道底部的各种泥沙,或未知的物质等都不会干扰到管道渗漏点的电场异常变化值。
优选的,步骤S3所述的待测排水管段在检测的过程中,检测条件要求管道内是非干燥状态,能利用水中的电离子移动进行排水管渗漏检测;待测排水管段由步骤S3所述的检测条件是在排水管正常运行的情况下,利用管道中产生的电场使水中含有正负离子能够传导电流,使待测排水管段能够成为电流传播的一部分;步骤S2所述的由两个接收电极收集到管道内的电性信号数据。
优选的,步骤S4所述的排水管段起始位置布设第一组检测数据的收集;步骤S1所述的供电电极通过检测仪器对待测排水管段进行通电,同时通过步骤S2所述的接收电极能够收集到待测排水管内电流产生的电性信号;从而使检测仪器能够完成待测排水管段的第一组数据的收集。
优选的,步骤S5所述的第一组检测数据收集完成后,接着步骤S2所述的接收电极的位置,依次等距地移动到第二组数据检测点的位置,以与步骤S4所述的排水管段第一组检测数据的收集相同的方式收集到待测排水管段通过检测仪器得到的第二组数据;随后继续移动接收电极逐个收集所有各组检测数据,直到最终完成整个排水管段渗漏的检测。
优选的,步骤S6所述的待测排水管段存在管道破损,根据步骤S3所述的排水管内的水中存在正离子和负离子,步骤S1所述的待测排水管内通过供电电极产生电场,管道内水中的正离子向电场的负极移动,负离子向电场的正极移动。同时,在管道破损部位也会存在电位差,电离子的移动就会在管道破损处以一种“捷径”的方式改变原有的移动方向;根据步骤S2所述的地面接收电极能够收集到这一破损点的电性异常信号的数据。
优选的,所述的待测排水管段收集的所有数据经过计算机处理,能够产生电性异常变化的数据就能够确定为排水管渗漏点的位置。
优选的,所述的待测排水管段可利用的常规排水管两侧的检查井,把与检测仪器相连的供电电极从地面放入检查井中;当待测排水管道周边存在各种排水管道时,步骤S1所述的两个供电电极,只能放入待测排水管段两端的两个检查井中,使两个电极在接上电源时能在待测排水管段中产生电场,而不能在不同的排水管的检查井中布设步骤S1所述的供电电极,这样将无法实现根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法的开展。
本发明的技术效果和优点:本发明提供的排水管渗漏电性检测方法,避免了各种繁杂的封堵、导流和冲洗等等前期准备工作,直接从管道外的地面向待测排水管段提供电流进行管道检测;由于是通过电离子的移动确定排水管破损的情况,从而比常规的排水管检测确定渗漏点位置更加简单、快捷和准确;为复杂的排水管网的全面检测提供了技术支持。
附图说明
图1为本发明的排水管渗漏电性检测方法流程示意图;
图2为本发明的检测仪器设计原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。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。
本发明提供了如图1所示的一种排水管渗漏电性检测方法,目的是能够简单、快捷、准确地实施排水管渗漏检测;
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
首先简单介绍下现有技术中排水管渗漏检测的方法,排水管渗漏检测都是在管道内部进行,有管道检测机器人系统(也称CCTV)、管道潜望镜(简称QV)和管内声纳法检测;其中CCTV是一种用于排水管道内部摄像检测及测量工作的管道机器人,在进行检测时不应带水作业,需确保管道内水位不大于管道直径的20%;当管道内水位不符合CCTV检测要求时,检测前应对管道实施封堵、导流,使管道内水位满足检测要求;QV是有高放大倍数的摄影镜头放入检查井或管道中的快速检测设备,检测时管内水位不宜大于管径的1/2,管段长度不宜大于50m;管内声纳法检测是通过声纳探测系统检测管道内的变形和淤积等,检测能在管道正常运行时实施,但管内有异物缠绕,或阻碍物体时不能进行检测;
本发明的检测设计理念完全不同于传统的管道内部检测方式;为了不受管内各种复杂情况影响,检测仪器和设备不经过排水管内部,无需实施封堵、导流,以降低管道内水位;在排水管正常运行的情况下,由检测仪器提供电场,让电离子在管中移动,在破损点产生电性异常,发现管道破损点,以实现在管道外部实施对管道渗漏的检测;
对于向排水管内供电,水中的电离子能够从管道破损处流出,确定排水管渗漏;原理是当检测仪器向排水管内供电,管内形成电场,正离子向电场的负极移动,负离子向正极移动,当管道存在破损点时,这一个点对电源的正负极都有电位差,电离子的移动便遇到了“捷径”,使部分电离子流出;检测仪器测得这一电性异常就能确定排水管渗漏点;这一分析也做了简单地实验,不仅都得到了相同的结论,而且还发现,当管道破损越大,水流出得越多,电性异常值就越大;这也可以作为管道破损程度的一个标准;
如图2所示,步骤S4的检测仪器采用单片机进行计算,其为检测仪器的控制中心,能够在供电系统中实现控制电流有效地输出;在仪器的输出系统中安装了一套逆变升压电路增强供电电流,经过整流实现变频输出,使得待测排水管段内部的电场满足排水管渗漏电性检测的要求;在检测仪器的输入系统中,有一套高分辨率的数/模转换器,经过单片机的计算能够收集到管道检测过程中的有效数据;检测仪器的一整套系统满足这种排水管渗漏电性检测方法的实际应用;
综上所述:本发明提供的一种排水管渗漏电性检测方法,与传统的排水管CCTV和QV检测方法相比,视频检测受管壁污垢和底部泥沙覆盖的影响;而本发明是通过电离子检测管道,不受污垢和泥沙的影响,并对管道漏水的情况能进行细化分析。
本发明提供的排水管渗漏电性检测方法,与传统排水管渗漏检测,有4个方面的优势:
1.本发明是在排水管外进行检测,传统排水管渗漏检测是在管道内检测,显然,管道外检测更加方便和快捷;
2.本发明是在排水管正常运行的情况下在地面布设检测设备开展工作,传统方法需在管道内对待测排水管段两端实施封堵、导流,降低管道内水位等;
3.本发明是通过电离子从破损点移出管道产生电性异常实现排水管渗漏检测,传统排水管检测是以视频发现渗漏,两种方法试验对比以电离子检测管道渗漏更加准确;
4.本发明能够实现排水管网渗漏的便捷、有效和准确地全面检测,以改变现有排水管检测技术时间长、效率低和限制条件多,难以对排水管网进行全面检测的不利局面。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、在需要检测的排水管段两端的检查井中各放置一个电极,以实现当仪器通电时排水管段能产生电场;
S2、在需要检测的排水管段上方地面布设2个电信号接收电极,以收集待测排水管道在通电时所产生的电性信号数据;
S3、排水管段检测条件的形成,是在排水管道正常运转的情况下,由检测仪器通过电极向待测排水管供电,管内水中电离子移动形成电流回路;
S4、第一组排水管段检测数据的收集,是在检测仪器供电的同时,由接收电极采集到排水管内电流产生的电位差,从而产生第一组检测数据;
S5、后续各组排水管段检测数据的收集,在第一组数据收集完成后,等距移动接收电极,以第一组数据收集相同的方式,完成随后所有待测排水管段检测数据的收集;
S6、排水管段检测的渗漏数据,是在管道破损点电离子的流出,地面接收电极能接收到破损点的电性信号异常,以确定排水管渗漏点的位置。
2.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:步骤S1所述的待测排水管段可利用的常规排水管两侧的检查井,把与检测仪器相连的供电电极从地面放入检查井中;两个电极在接上电源时能使待测排水管内产生电场,电流通过仪器的电源、电线、两个检查井中的电极与待测排水管段形成通电回路,使地面检测仪器实现检测工作。
3.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:步骤S2所述的待测排水管段为周边存在其它的一条或多条排水管道的某一指定的地下管道,在这一管道的上方地面以测试试验确定的相适应的距离布设2个电性信号接收电极;当待测排水管段由步骤S1所述的供电电极对待测排水管段提供电场时,这两个接收电极能在地面准确地收集到待测排水管道所产生的电场变化值,也就是说,管道内存在在管壁上的污垢,管道底部的各种泥沙,或未知的物质等都不会干扰到管道渗漏点的电场异常变化值。
4.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:步骤S3所述的待测排水管段在检测的过程中,检测条件要求管道内是非干燥状态,能利用水中的电离子移动进行排水管渗漏检测;待测排水管段由步骤S3所述的检测条件是在排水管正常运行的情况下,利用管道中产生的电场使水中含有正负离子能够传导电流,使待测排水管段能够成为电流传播的一部分;步骤S2所述的由两个接收电极收集到管道内的电性信号数据。
5.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:步骤S4所述的排水管段起始位置布设第一组检测数据的收集,步骤S1所述的供电电极通过检测仪器对待测排水管段进行通电,同时通过步骤S2所述的接收电极能够收集到待测排水管内电流产生的电性信号;从而使检测仪器能够完成待测排水管段的第一组数据的收集。
6.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:步骤S5所述的第一组检测数据收集完成后,接着步骤S2所述的接收电极的位置,依次等距地移动到第二组数据检测点的位置,以与步骤S4所述的排水管段第一组检测数据的收集相同的方式收集到待测排水管段通过检测仪器得到的第二组数据;随后继续移动接收电极逐个收集所有各组检测数据,直到最终完成整个排水管段渗漏的检测。
7.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:步骤S6所述的待测排水管段存在管道破损,根据步骤S3所述的排水管内的水中存在正离子和负离子,步骤S1所述的待测排水管内通过供电电极产生电场,管道内水中的正离子向电场的负极移动,负离子向电场的正极移动。同时,在管道破损部位也会存在电位差,电离子的移动就会在管道破损处以一种“捷径”的方式改变原有的移动方向;根据步骤S2所述的地面接收电极能够收集到这一破损点的电性异常信号的数据。
8.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:所述的待测排水管段收集的所有数据经过计算机处理,能够产生电性异常变化的数据就能够确定为排水管渗漏点的位置。
9.根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法,其特征在于:所述的待测排水管段可利用的常规排水管两侧的检查井,把与检测仪器相连的供电电极从地面放入检查井中;当待测排水管道周边存在各种排水管道时,步骤S1所述的两个供电电极,只能放入待测排水管段两端的两个检查井中,使两个电极在接上电源时能在待测排水管段中产生电场,而不能在不同的排水管的检查井中布设步骤S1所述的供电电极,这样将无法实现根据权利要求1所述的一种排水管渗漏电性检测方法的开展。
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