CN214500915U - 一种市政管网在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种市政管网在线监测系统，其特征在于沿市政污水管布设有分布式光纤光栅传感器，在市政污水管接口处，分布式光纤光栅传感器环形绕设在接口的外壁，然后沿市政污水管的外壁延伸至下一接口处；市政污水管每400‑800米为一个控制区域，每个控制区域设一区域交换机与该区域内分布式光纤光栅传感器连接，区域交换机通过光纤环网连接至监控中心，以便将检测的数据通过光纤环网送至监控中心。该系统能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性、高可靠、易组网、及时性、和长期性。
Description
技术领域
本实用新型涉及市政管网管道内液体泄漏、管道形变相关监测领域，是基于物联网技术的市政管网在线监测系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展，特别是目前城镇化的加速推进，市政现有管网的养护管理范围越来越大，随之而来的针对市政管网监测的要求越来越高。虽然近些年我国针对老旧管网的养护维修等措施逐步推进，但仍不可避免的存在一些薄弱环节，特别是短时间内的大雨暴雨过后，仍会出现部分市政排管管涌乃至爆裂等严重灾害的现象。目前采用何种方式对市政管网进行监测是亟待解决的问题之一。
传统上对于市政管网的监测多用人工监测方式，方法大部分是定期或不定期监测，这种方法不仅效率低下，而且很难满足要求。就现有的监测方法而言，对市政管网的健康度监测不能实时反应，往往发生了较为严重的损坏才会被发现。传统方法无法实时了解管道泄漏的状况，由此造成了市政排管管涌乃至爆裂等严重灾害的现象，不适应现代科学管理的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种市政管网在线监测系统，对管网的泄漏情况、管道的应力应变进行综合监测，对管网的全生命周期进行健康度评价，及时预警，养护及更替相关管网，以保障基础民生。
本实用新型的技术方案如下：一种市政管网在线监测系统，其特征在于沿市政污水管布设有分布式光纤光栅传感器，在市政污水管接口处，分布式光纤光栅传感器环形绕设在接口的外壁，然后沿市政污水管的外壁延伸至下一接口处；市政污水管每400-800米为一个控制区域，每个控制区域设一区域交换机与该区域内分布式光纤光栅传感器连接，区域交换机通过光纤环网连接至监控中心，以便将检测的数据通过光纤环网送至监控中心。
进一步地，市政污水管外壁上均匀布置有用于固定的耳孔，分布式光纤光栅传感器贴壁铺设于市政污水管外壁，且固定于耳孔内。
进一步地，每个控制区域内每50-80米布设一个协调器，协调器通过网关连接到该控制区域的区域交换机，每一协调器与一个或多个耦合器连接，每个耦合器与一个或多个分布式光纤光栅传感器连接。
分布式光纤光栅传感技术其精确性,稳定性，及时性恰好适用于市政管网泄漏监测的现实需求。本实用新型利用光纤传感技术，可在实施及运营阶段对市政管网的温度进行在线监测，避免造成更严重的损失。该系统能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性、高可靠、易组网、及时性、和长期性。
附图说明
图1为本实用新型的系统架构图。
图2为分布式光纤光栅传感器敷设示意图。
图3为本实用新型优选实施例的分布式光纤光栅传感器敷设示意图。
具体实施方式
以下通过详细说明一个具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。
一种市政管网在线监测系统，其特征在于沿市政污水管2布设有分布式光纤光栅传感器1，在市政污水管接口处，分布式光纤光栅传感器环形绕设在接口的外壁，市政污水管的中间位置，分布式光纤光栅传感器沿市政污水管的外壁水平布置，且固定于耳孔11内。
分布式光纤光栅传感器1的位移信号输出端、中心波长的输出端与区域内物联网耦合器4或控制器相连接。
现场埋设传感器方法：
A、根据需要监测的市政管网的养护管理范围，确定分布式光纤光栅传感器1、区域内物联网耦合器4或控制器的布设数量与位置；分布式光纤光栅传感器1主要布设在市政污水管网各接口处、重要管网处，每个接口位置以及可能出现管网沉降处；物联网耦合器4或控制器按每50-80米布设一个；每400-800米划分一个控制区域，每个区域设置一个区域交换机6，所述区域交换机6通过协调器5、耦合器4和N套分布式光纤光栅传感器1相连，由区域交换机6将N套分布式光纤光栅传感器1检测的数据通过光纤环网7送至监控中心，每个区域布设网关2台，配置冗余备份。
B、将预先调试好的分布式光纤光栅传感器1在施工阶段铺设于市政污水管2管体外壁，如有特殊需要可高密度集中铺设；市政污水管外壁上均匀布置有用于固定的耳孔11，耳孔11与市政污水管外壁垂直，水平方向的光纤可利用耳孔固定或利用土壤自重固定，市政污水管接口位置设置橡胶圈3作为密封；周向的光纤可利用管网接口间隙固定以检测管网泄露、应力应变情况。为保证测量的精度，分布式光纤光栅传感器1可贴壁铺设于市政污水管2管体外壁，并穿入耳孔内固定。
3、数据采集、数据传输、数据分析。
N个分布式光纤光栅传感器采集实时温度、应力应变状况，通过光纤传输到区域内物联网耦合器或控制器中并通过边缘计算，对采集到的数据进行初步处理之后再上传至上级监控中心。如若系统检测到泄漏情况，系统则会将泄漏位置与情况信息上报相关信息管理中心，通知相关权属单位检修人员提前介入处理具体泄漏情况，以保证市政管网的安全可靠性运行。
针对重点市政污水管网区域的传感器布设要求：
重点管网区域，光纤光栅传感器重点布设在市政污水管网外壁各接口位置，每个接口位置以及可能出现管网沉降处布设分布式光纤光栅传感器用于检测该段全生命周期的管网情况。
中间部分的分布式光纤利用管道吊装耳孔固定或利用土壤自重固定并用橡胶圈固定；接口位置的分布式光纤环形绕设，利用管网接口间隙固定以检测管网泄露情况。环形布设的光纤光栅传感器还能检测管网的应力应变，通过环形光纤中心波长的变化与实际管网铺设情况相比对，来测定相应市政管网的应力应变情况。
Claims (3)
1.一种市政管网在线监测系统，其特征在于沿市政污水管布设有分布式光纤光栅传感器，在市政污水管接口处，分布式光纤光栅传感器环形绕设在接口的外壁，然后沿市政污水管的外壁延伸至下一接口处；市政污水管每400-800米为一个控制区域，每个控制区域设一区域交换机与该区域内分布式光纤光栅传感器连接，区域交换机通过光纤环网连接至监控中心，以便将检测的数据通过光纤环网送至监控中心。
2.如权利要求1所述的市政管网在线监测系统，其特征在于市政污水管外壁上均匀布置有用于固定的耳孔，分布式光纤光栅传感器贴壁铺设于市政污水管外壁，且固定于耳孔内。
3.如权利要求1所述的市政管网在线监测系统，其特征在于每个控制区域内每50-80米布设一个协调器，协调器通过网关连接到该控制区域的区域交换机，每一协调器与一个或多个耦合器连接，每个耦合器与一个或多个分布式光纤光栅传感器连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022599175.2U CN214500915U (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种市政管网在线监测系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202022599175.2U CN214500915U (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种市政管网在线监测系统 |
Publications (1)
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| CN214500915U true CN214500915U (zh) | 2021-10-26 |
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ID=78205601
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| CN202022599175.2U Active CN214500915U (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种市政管网在线监测系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN214500915U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112539854A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-23 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种基于物联网技术的市政管网健康度在线监测系统 |
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2020
- 2020-11-11 CN CN202022599175.2U patent/CN214500915U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112539854A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-23 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种基于物联网技术的市政管网健康度在线监测系统 |
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