CN113803780A - 一种供热管道防泄漏智能防控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于集中供热技术领域，尤其为一种供热管道防泄漏智能防控装置，包括主井室墙供热管路、备用井室墙供热管路、温度检测装置、漏水检测装置、第一电动阀门组、第二电动阀门组、供热控制电路和远程监控平台，主井室墙供热管路作为途经第一井室墙的供热主干道使用，备用井室墙供热管路并联于主井室墙供热管路上，作为途经第二井室墙的备用供热管路使用。本发明能够在主管路发生管道泄漏时切断泄漏管线，更换备用供热管路，及时续热，有效解决了长时间管路维修带来的区域热能缺失问题，灵活性高，极大降低了供热管路维修对用户造成的用水影响，能够避免热水与常温备用管道之间发生热交换，从而防止更换管线时造成热损失加剧。
Description
技术领域
本发明涉及集中供热技术领域，具体为一种供热管道防泄漏智能防控装置。
背景技术
集中供热是指由集中热源所产生的蒸汽、热水，通过管网供给一个城市(镇)或部分区域生产、采暖和生活所需的热量的方式。集中供热是现代化城市的基础设施之一，也是城市公用事业的一项重要设施。集中供热不仅能给城市提供稳定、可靠的高品位热源，改善人民生活，而且能节约能源，减少城市污染，有利于城市美化，有效地利用城市有效空间。所以，集中供热具有显著的经济效益和社会效益。
在井室的建设中，供热管道必然要贯穿井室墙，由此带来井室墙与供热管道间的防水密封问题。由于热力管道在工作状态及回冷状态下因热胀冷缩释放应力必然会产生相应的变形与位移，易损坏井室墙的密封结构，地下水易由管道与孔壁之间的间隙浸入井室墙内，对井室墙内的设备造成损坏，同时由于管道发生位移与变形，易导致管道防水抹面损坏，保温层内浸水造成管道锈蚀，长时间运行后易导致该井室墙内管体泄漏，特别是多震地区，供热管道泄漏事故更为频发。现有技术缺乏对供热管路特别是多震区供热管路管道泄漏的有效防控措施，在维修管道期间供热管路处于维修暂停供热状态，不能使热水得到及时供应。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种供热管道防泄漏智能防控装置，解决了现有技术缺乏对供热管路特别是多震区供热管路管道泄漏的有效防控措施，在维修管道期间供热管路处于维修暂停供热状态，不能使热水得到及时供应的问题。
(二)技术方案。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种供热管道防泄漏智能防控装置，所述供热管道防泄漏智能防控装置包括：
主井室墙供热管路，作为途经第一井室墙的供热主干道使用,；
备用井室墙供热管路，并联于主井室墙供热管路上，作为途经第二井室墙的备用供热管路使用，当处于供热管道泄漏事故频发地段的所属第一井室墙的主井室墙供热管路出现管道漏水时，关闭主井室墙供热管路对应第一井室墙管段，启动备用井室墙供热管路连接主井室墙供热管路，使主井室墙供热管路再次导通，以此避免长时间管路维修带来的区域热能缺失问题，所述备用井室墙供热管路内设有用于管体加热的电加热单元，利用电加热单元加热备用管道管体，避免由于温差因素导致热水与管体进行热交换而导致大量热损失；
温度检测装置，用于对备用井室墙供热管路的供热管体内壁温度进行检测，通过对管体内壁进行温度检测，能够对电加热单元加热备用管道管体后管体温度进行实时监测，在该管体温度升温至预设温度值时及时控制电加热单元停止工作，达到节能效果；
漏水检测装置，设置有两组，两组漏水检测装置分别对第一井室墙和第二井室墙上的供热管道密封结构内部进行漏水检测；在井室的建设中，供热管道必然要贯穿井室墙，由此带来井室墙与供热管道间的防水密封问题，热力管道与其它市政给排水管道不同，在工作状态及回冷状态下因热胀冷缩释放应力必然会产生相应的变形与位移，特别在地震多发地段，在热力管道进出墙壁处的防水问题很难得到有效根本的解决，密封结构受损后导致管道漏水，外部地下水进入井室墙内势必会对井室墙内的设备造成浸水损坏，同时，热力管道位移或变形导致保温层受损，保温层浸水会导致管体受到腐蚀，造成管体漏水，因此需要设置漏水检测装置，实时对密封结构以及墙体孔道内管段进行漏水检测，及时发现漏水并通知工作人员进行维修；
第一电动阀门组，包括两个第一电动阀门，两个第一电动阀门分别设置于主井室墙供热管路对应第一井室墙管段的进水端和出水端上，第一电动阀门组用于当管道发生漏水，更换输水管路时进行第一井室墙管段启闭控制；
第二电动阀门组，包括两个第二电动阀门，两个第二电动阀门分别设置于备用井室墙供热管路的进水端和出水端上，第二电动阀门组与第一电动阀门组进行联动控制，以满足管路更换需求，第一电动阀门组打开时，第二电动阀门组关闭，第二电动阀门组打开时，第一电动阀门组处于关闭状态；
供热控制电路，由控制模块、远程通信模块、定位模块和时钟模块组成，所述控制模块分别与电加热单元、温度检测装置、漏水检测装置、第一电动阀门、第二电动阀门、远程通信模块、定位模块和时钟模块电性连接，所述远程通信模块用于本地数据远程传输，所述定位模块用于对第一井室墙进行定位，所述时钟模块用于当检测到供热管道漏水需要进行管路更换时，成为控制模块内部时钟信号，对第二电动阀门组进行延迟控制，提供电加热单元加热管体所需时间，供热控制电路能够起到温度检测数据接收与处理、漏水检测数据的接收与处理、本地数据远程传输与远程报警、阀门组控制、定位信息远程传输以及确定管道漏水后对管道阀门进行延迟控制；
远程监控平台，用于对频发漏水事故的供热管道区域内的供热管路进行远程数据监控，所述远程监控平台通过远程通信模块与控制模块电性连接；远程监控平台用于对供热管路进行远程数据监控与管理，在管段发生漏水时及时将漏水信息发送给工作人员，通知工作人员及时进行漏水点维修，还可对任一管路上的阀门等设备进行远程控制，实施远程监管。
进一步地，所述备用井室墙供热管路是由由内而外依次设置的供热管体、加热层和外保温层组成，所述电加热单元设置于加热层内部。
进一步地，所述备用井室墙供热管路上还设有排气阀；备用井室墙供热管路内开始充水时，要求排气阀大量排出管内空气，确保管道充满水时管道内无空气，设置排气阀可缩短充水时间，能够在供热管路更换管线时提高供热效率，同时在管线排空阶段，还能起到补气作用，防止管道由于负压的作用导致破管。
进一步地，所述温度检测装置采用PT100温度传感器。
进一步地，所述漏水检测装置采用型号为TC-LLD-101的定位式泄露探测器；TC-LLD-101定位式泄露探测器是一款操作简单、反应灵敏、性价比极高的液体泄漏检测设备，通过在井室墙孔道内的密封结构内布置漏水检测线，可实时检测现场泄漏情况，探测器一旦检测到泄漏，设备告警指示灯直接告警提示，同时在显示屏上显示出准确泄漏位置。
进一步地，所述控制模块采用80C51单片机，所述远程通信模块采用4G、GPRS/CDMA、Zigbee通信方式中的一种，所述定位模块采用北斗模块。
本发明还提供了一种供热管道防泄漏智能防控装置的防控方法，包括以下步骤：
S1、在处于供热管道泄漏事故频发地段的所属第一井室墙的主井室墙供热管路上并联架设一备用井室墙供热管路；
S2、通过漏水检测装置对第一井室墙墙体对应主井室墙供热管路的密封结构进行漏水监测，并将检测数据实时传输给供热控制电路；
S3、由供热控制电路的控制模块接收相应漏水监测数据，确定管道是否漏水，并根据检测结果确定是否进行管路更换；
S4、当检测到第一井室墙密封结构出现漏水时，控制模块控制第一电动阀门组的两个第一电动阀门关闭，并通过远程通信模块向远程监控平台发送漏水报警信息及井室墙定位信息，通知工作人员对第一井室墙内管道进行维修，同时通过时钟模块向控制模块提供时钟信号，对第二电动阀门组进行延迟启动控制，提供电加热单元加热管体所需时间；
S5、当加热层内电加热单元将供热管体加热升温至所需温度值时，通过控制模块控制电加热单元停止工作，相继控制第二电动阀门组打开，使备用井室墙供热管路导通；
S6、当工作人员完成对处于主井室墙供热管路上第一井室墙内漏水管道维修任务后，登录远程监控平台相应管理APP，确认维修成功，由远程监控平台向控制模块发送相应控制指令，通过控制模块控制供热管路重新更换为主井室墙供热管路。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种供热管道防泄漏智能防控装置，具备以下有益效果：
1、本发明，通过在远离频发泄漏事故的供热管路途经区域一侧并联设置一备用井室墙供热管路，能够在主管路发生管道泄漏时切断泄漏管线，更换备用供热管路，及时续热，有效解决了长时间管路维修带来的区域热能缺失问题，灵活性高，极大降低了供热管路维修对用户造成的用水影响。
2、本发明，能够对备用管路阀门实施延时控制，对备用管路管体进行预加热，提供电加热单元加热管体所需时间，使管体与热水温度相适配，避免热水与常温备用管道之间发生热交换，从而防止更换管线时造成热损失加剧，满足更换管线时降低热损失的需求，同时可通过远程监控平台实施对供热管路的远程监管。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中备用井室墙供热管路管道剖视图；
图3为本发明的系统原理框图；
图4为本发明智能防控步骤示意图。
图中：1、主井室墙供热管路；2、备用井室墙供热管路；201、供热管体；202、加热层；203、外保温层；3、温度检测装置；4、漏水检测装置；5、第一电动阀门组；6、第二电动阀门组；7、供热控制电路；701、控制模块；702、远程通信模块；703、定位模块；704、时钟模块；8、远程监控平台；9、第一井室墙；10、第二井室墙；11、排气阀。
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。
实施例
如图1-4所示，本发明一个实施例提出的一种供热管道防泄漏智能防控装置，供热管道防泄漏智能防控装置包括：
主井室墙供热管路1，作为途经第一井室墙9的供热主干道使用；
备用井室墙供热管路2，为避免由于第一井室墙9管段发生漏水，造成主井室墙供热管路1处于维修暂停供热状态，不能及时供应热水，因此设计一支并联于主井室墙供热管路1上的备用井室墙供热管路2，此处的备用井室墙供热管路2只作为应急使用，备用井室墙供热管路2途经第二井室墙10，为防止由于备用井室墙供热管路2管体与热水温差较大，更换管线时造成大量热损失，在备用井室墙供热管路2的管体外部设置用于管体加热的电加热单元，通过对管体进行加热升温的方式，将管体温度提升至与热水相匹配的温度，以此达到更换管线时降低热损失的作用；
温度检测装置3，为实现对电加热单元的加热控制，设置温度检测装置3实时对备用井室墙供热管路2的管体内壁温度进行检测，在加热管体使其内壁温度达到预设值时即控制电加热单元停止加热，并在此时控制相应备用井室墙供热管路2的阀门开启，使备用井室墙供热管路2导通；
漏水检测装置4，由于在井室的建设中，供热管道必然要贯穿井室墙，由此带来井室墙与供热管道间的防水密封问题，因此设置两组漏水检测装置4用于对第一井室墙9和第二井室墙10的密封结构及管体进行漏水检测，漏水检测装置4设置有两组，每组两个，分别对应设置于井室墙的前后孔道内，用以及时发现漏水，便于在第一时间通知工作人员进行维修；
第一电动阀门组5，包括两个第一电动阀门，两个第一电动阀门分别设置于主井室墙供热管路1对应第一井室墙9管段的进水端和出水端上；
第二电动阀门组6，包括两个第二电动阀门，两个第二电动阀门分别设置于备用井室墙供热管路2的进水端和出水端上；
当通过漏水检测装置4检测到井室墙管道发生漏水时，控制第一电动阀门组5的两个第一电动阀门关闭，对第二电动阀门组6的两个二电动阀门进行延迟控制，待将备用井室墙供热管路2的管体加热到满足供热需求的温度时，通过控制电路控制两个二电动阀门打开，避免由于更换管线加剧热损失；
供热控制电路7，由控制模块701、远程通信模块702、定位模块703和时钟模块704组成供热控制电路7，控制模块701分别与电加热单元、温度检测装置3、漏水检测装置4、第一电动阀门、第二电动阀门、远程通信模块702、定位模块703和时钟模块704电性连接，远程通信模块702用于本地数据远程传输，定位模块703用于对第一井室墙9进行定位，以便第一时间确认漏水井室墙的位置，便于及时对该井室墙管道进行维修；时钟模块704用于当检测到供热管道漏水需要进行管路更换时，成为控制模块701内部时钟信号，对第二电动阀门组6进行延迟控制，提供电加热单元加热管体所需时间，待将备用井室墙供热管路2的管体加热到满足供热需求的温度时，通过控制电路控制两个二电动阀门打开，使备用井室墙供热管路2导通，避免由于温差因素导致热水与管体进行热交换而导致大量热能损失；
远程监控平台8，为实现供热管路的远程监管，设置与供热控制电路7通讯的远程监控平台8，对频发漏水事故的供热管道区域内的供热管路进行远程数据监控，在管段发生漏水时及时将漏水信息发送给工作人员，通知工作人员及时进行漏水点维修，还可对任一管路上的阀门等设备进行远程控制，实施远程监管。
如图2所示，在一些实施例中，备用井室墙供热管路2是由由内而外依次设置的供热管体201、加热层202和外保温层203组成，电加热单元设置于加热层202内部。
如图1所示，在一些实施例中，备用井室墙供热管路2内开始充水时，需要排出管内空气，确保管道充满水时管道内无空气，因此需要在井室墙供热管路2上设置排气阀11，排气阀11的设置可缩短充水时间，能够在供热管路更换管线时提高供热效率，同时在管线排空阶段，还能起到补气作用，防止管道由于负压的作用导致破管。
在一些实施例中，温度检测装置3采用PT100温度传感器。
在一些实施例中，为实时对管道密封结构进行漏水监测，在密封结构内设置漏水检测装置4，可采用现有技术中型号为TC-LLD-101的定位式泄露探测器，TC-LLD-101定位式泄露探测器是一款操作简单、反应灵敏、性价比极高的液体泄漏检测设备，通过在井室墙孔道内的密封结构内布置漏水检测线，可实时检测现场泄漏情况，探测器一旦检测到泄漏，设备告警指示灯直接告警提示，同时在显示屏上显示出准确泄漏位置，能够快速实现对漏水点的定位。
在一些实施例中，控制模块701采用80C51单片机，远程通信模块702采用4G、GPRS/CDMA、Zigbee通信方式中的一种，定位模块703采用北斗模块。
本发明还提供了一种供热管道防泄漏智能防控装置的防控方法，包括以下步骤：
S1、在处于供热管道泄漏事故频发地段的所属第一井室墙9的主井室墙供热管路1上并联架设一备用井室墙供热管路2；
S2、通过漏水检测装置4对第一井室墙9墙体对应主井室墙供热管路1的密封结构进行漏水监测，并将检测数据实时传输给供热控制电路7；
S3、由供热控制电路7的控制模块701接收相应漏水监测数据，确定管道是否漏水，并根据检测结果确定是否进行管路更换；
S4、当检测到第一井室墙9密封结构出现漏水时，控制模块701控制第一电动阀门组5的两个第一电动阀门关闭，避免造成热水的大量泄漏，并通过远程通信模块702向远程监控平台8发送漏水报警信息及井室墙定位信息，通知工作人员对第一井室墙9内管道进行维修，同时通过时钟模块704向控制模块701提供时钟信号，对第二电动阀门组6进行延迟启动控制，延迟时间根据电加热单元加热管体至预设温度值的时间进行相对设定，以此提供电加热单元加热管体所需时间；
S5、当加热层202内电加热单元将供热管体201加热升温至所需温度值时，通过控制模块701控制电加热单元停止工作，相继控制第二电动阀门组6打开(主井室墙供热管路1正常运行过程中，第二电动阀门组6的两个第二电动阀门为关闭状态)，使备用井室墙供热管路2导通；
S6、当工作人员完成对处于主井室墙供热管路1上第一井室墙9内漏水管道维修任务后，登录远程监控平台8相应管理APP，确认维修成功，由远程监控平台8向控制模块701发送相应控制指令，通过控制模块701控制第二电动阀门组6的两个第二电动阀门关闭，继而控制第一电动阀门组5的两个第一电动阀门打开，将供热管路重新更换为主井室墙供热管路1。
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 (7)
1.一种供热管道防泄漏智能防控装置，其特征在于：所述供热管道防泄漏智能防控装置包括：
主井室墙供热管路(1)，作为途经第一井室墙(9)的供热主干道使用；
备用井室墙供热管路(2)，并联于主井室墙供热管路(1)上，作为途经第二井室墙(10)的备用供热管路使用，所述备用井室墙供热管路(2)内设有用于管体加热的电加热单元；
温度检测装置(3)，用于对备用井室墙供热管路(2)的管体内壁温度进行检测；
漏水检测装置(4)，设置有两组，两组漏水检测装置(4)分别对第一井室墙(9)和第二井室墙(10)上的供热管道密封结构内部进行漏水检测；
第一电动阀门组(5)，包括两个第一电动阀门，两个第一电动阀门分别设置于主井室墙供热管路(1)对应第一井室墙(9)管段的进水端和出水端上；
第二电动阀门组(6)，包括两个第二电动阀门，两个第二电动阀门分别设置于备用井室墙供热管路(2)的进水端和出水端上；
供热控制电路(7)，由控制模块(701)、远程通信模块(702)、定位模块(703)和时钟模块(704)组成，所述控制模块(701)分别与电加热单元、温度检测装置(3)、漏水检测装置(4)、第一电动阀门、第二电动阀门、远程通信模块(702)、定位模块(703)和时钟模块(704)电性连接，所述远程通信模块(702)用于本地数据远程传输，所述定位模块(703)用于对第一井室墙(9)进行定位，所述时钟模块(704)用于当检测到供热管道漏水需要进行管路更换时，成为控制模块(701)内部时钟信号，对第二电动阀门组(6)进行延迟控制，提供电加热单元加热管体所需时间；
远程监控平台(8)，用于对频发漏水事故的供热管道区域内的供热管路进行远程数据监控，所述远程监控平台(8)通过远程通信模块(702)与控制模块(701)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种供热管道防泄漏智能防控装置，其特征在于：所述备用井室墙供热管路(2)是由由内而外依次设置的供热管体(201)、加热层(202)和外保温层(203)组成，所述电加热单元设置于加热层(202)内部。
3.根据权利要求1所述的一种供热管道防泄漏智能防控装置，其特征在于：所述备用井室墙供热管路(2)上还设有排气阀(11)。
4.根据权利要求1所述的一种供热管道防泄漏智能防控装置，其特征在于：所述温度检测装置(3)采用PT100温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种供热管道防泄漏智能防控装置，其特征在于：所述漏水检测装置(4)采用型号为TC-LLD-101的定位式泄露探测器。
6.根据权利要求1所述的一种供热管道防泄漏智能防控装置，其特征在于：所述控制模块(701)采用80C51单片机，所述远程通信模块(702)采用4G、GPRS/CDMA、Zigbee通信方式中的一种，所述定位模块(703)采用北斗模块。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种供热管道防泄漏智能防控装置的防控方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在处于供热管道泄漏事故频发地段的所属第一井室墙(9)的主井室墙供热管路(1)上并联架设一备用井室墙供热管路(2)；
S2、通过漏水检测装置(4)对第一井室墙(9)墙体对应主井室墙供热管路(1)的密封结构进行漏水监测，并将检测数据实时传输给供热控制电路(7)；
S3、由供热控制电路(7)的控制模块(701)接收相应漏水监测数据，确定管道是否漏水，并根据检测结果确定是否进行管路更换；
S4、当检测到第一井室墙(9)密封结构出现漏水时，控制模块(701)控制第一电动阀门组(5)的两个第一电动阀门关闭，并通过远程通信模块(702)向远程监控平台(8)发送漏水报警信息及井室墙定位信息，通知工作人员对第一井室墙(9)内管道进行维修，同时通过时钟模块(704)向控制模块(701)提供时钟信号，对第二电动阀门组(6)进行延迟启动控制，提供电加热单元加热管体所需时间；
S5、当加热层(202)内电加热单元将供热管体(201)加热升温至所需温度值时，通过控制模块(701)控制电加热单元停止工作，相继控制第二电动阀门组(6)打开，使备用井室墙供热管路(2)导通；
S6、当工作人员完成对处于主井室墙供热管路(1)上第一井室墙(9)内漏水管道维修任务后，登录远程监控平台(8)相应管理APP，确认维修成功，由远程监控平台(8)向控制模块(701)发送相应控制指令，通过控制模块(701)控制供热管路重新更换为主井室墙供热管路(1)。
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