本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種管道泄漏檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn),城市對(duì)集中供熱的需求越來(lái)越大,直埋供熱管道的敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)也在逐漸擴(kuò)大。隨著供熱管道的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,由于管道老化、地質(zhì)變動(dòng)、施工不良等原因,極易導(dǎo)致直埋管道的泄漏。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道泄漏情況并準(zhǔn)確定位管道泄漏點(diǎn)至關(guān)重要。
對(duì)于直埋管道泄漏的監(jiān)控和定位,由于管道實(shí)時(shí)溫度、濕度的變化導(dǎo)致管道泄漏監(jiān)控系統(tǒng)電壓電阻的實(shí)時(shí)變化,目前采用的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難以根據(jù)這些變化做出調(diào)整,從而難以對(duì)管道泄漏點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。同時(shí),早期泄漏較隱蔽難以及時(shí)發(fā)現(xiàn),一旦泄漏發(fā)生,將導(dǎo)致大面積的供熱泄漏,在大面積的泄漏范圍內(nèi)定位泄漏點(diǎn)的準(zhǔn)確度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)管道泄漏點(diǎn)的定位準(zhǔn)確度較低的缺陷。
本發(fā)明提供一種管道泄漏檢測(cè)方法,包括:
獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道兩端的第一電壓和 第二電壓;
根據(jù)所述第一電壓和所述第二電壓,對(duì)所述被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行校準(zhǔn),確定校準(zhǔn)后的所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度;
獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第三電壓;
根據(jù)所述第三電壓和所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度確定所述被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置。
優(yōu)選地,所述獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道兩端的第一電壓和第二電壓包括:
在被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上加正向第一基準(zhǔn)電壓,獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第一電壓;
在被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上加反向第一基準(zhǔn)電壓,獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道另一端的第二電壓。
優(yōu)選地,所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度通過(guò)式(1)計(jì)算得到:
其中,L1為所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,L為所述被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度,U為所述第一基準(zhǔn)電壓,U2和U3分別為所述第一電壓和所述第二電壓。
優(yōu)選地,所述獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端 的第三電壓包括:
在被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上加第二基準(zhǔn)電壓,獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第三電壓。
優(yōu)選地,所述被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置通過(guò)式(2)計(jì)算得到:
其中,L2為所述被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的距離,L1為所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,U0為所述第二基準(zhǔn)電壓,U4為所述第三電壓。
本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供的管道泄漏檢測(cè)方法,通過(guò)獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道兩端的第一電壓和第二電壓,從而確定被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,再獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第三電壓,根據(jù)所述第三電壓和所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度確定被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置。該管道泄漏檢測(cè)方法根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的電壓值對(duì)管道長(zhǎng)度進(jìn)行校準(zhǔn),提高了定位精度,能夠準(zhǔn)確定位管道泄漏點(diǎn),有效地監(jiān)測(cè)管道泄漏情況。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹, 顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為一種管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)泄漏監(jiān)測(cè)的電路原理圖;
圖3為一種管道泄漏檢測(cè)方法的流程圖;
圖4為一種管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)的電路原理圖;
圖5為一種管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)的電路原理圖;
圖6為一種管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)泄漏定位的電路原理圖。
其中,1-傳感線,2-反饋線,3-管道鋼管,4-管道外殼,5-管道保溫層,6-監(jiān)測(cè)器,7-恒壓源。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是 指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通,可以是無(wú)線連接,也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
此外,下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng),如圖1所示。被監(jiān)測(cè)管道為金屬管道,在管道鋼管3的外層有管道保溫層5和管道外殼4。管道鋼管3的兩端A和B之間為被監(jiān)測(cè)管道部分。管道保溫層5采用絕緣材料,可以使用泡沫。在被監(jiān)測(cè)管道的保溫層5內(nèi),沿管道的軸向預(yù)埋檢測(cè)線,所述檢測(cè)線包括傳感線1和反饋線2,傳感線1和反饋線2的一端在管道鋼管3的B端外連接。
該管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括傳感線1,反饋線2和監(jiān)測(cè)器6。傳感線1包裹有絕緣層,所述絕緣層沿長(zhǎng)度方向上分布有使傳感線1裸露的通孔,當(dāng)被監(jiān) 測(cè)管道泄漏液體時(shí),保溫層5內(nèi)的泄漏液體通過(guò)所述通孔接觸傳感線1。傳感線絕緣層采用規(guī)則分布的孔,與裸露的金屬絲相比,有效提高了大范圍泄漏時(shí)泄漏點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。監(jiān)測(cè)器6分別與傳感線1和反饋線2的另一端在管道鋼管3的A端外連接,監(jiān)測(cè)器6還與管道鋼管3的A端連接。
當(dāng)被監(jiān)測(cè)管道的任意位置泄漏液體時(shí),管道保溫層5內(nèi)的泄漏液體使管道鋼管3、傳感線1和監(jiān)測(cè)器6接通形成回路。監(jiān)測(cè)器6用于根據(jù)傳感線1和管道鋼管3之間的電壓值確定被監(jiān)測(cè)管道是否泄漏液體。
該系統(tǒng)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)供熱管道的泄漏,并且能夠通過(guò)傳感線絕緣層上分布規(guī)則的孔準(zhǔn)確定位管道泄漏點(diǎn),提高了定位精度,有效地監(jiān)測(cè)管道泄漏情況。
作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案,在監(jiān)測(cè)器6內(nèi)設(shè)置有用于向管道鋼管3、傳感線1和反饋線2提供電壓的電源,所述電源采用恒壓源7,如圖2所示。選用恒壓源,具有優(yōu)于恒流源的電壓穩(wěn)定性。
具體地,在傳感線1的一端和管道鋼管3的A端之間施加基準(zhǔn)電壓U,該基準(zhǔn)電壓U被監(jiān)測(cè)器6的內(nèi)電阻R1和管道保溫層5的電阻RF分割。如果管道未發(fā)生泄漏,保溫層5處于干燥狀態(tài),則電阻RF非常高,使得內(nèi)電阻R1上的電壓U1很低。如果管道在C點(diǎn)處發(fā)生泄漏,泄漏液體由C點(diǎn)進(jìn)入管道保溫層5,使傳感線1與管道鋼管3在管道泄漏點(diǎn)C處短路,電阻RF會(huì)降低,導(dǎo)致內(nèi)電阻R1上的電壓U1增加。當(dāng)電壓U1超過(guò)預(yù)定值時(shí),系統(tǒng)確定被監(jiān)測(cè)管道泄漏液體。
作為一個(gè)具體的實(shí)施方式,傳感線1采用鎳鉻合金線,反饋線2為包裹有絕緣層的銅線。傳感線1和反饋線2是兩根結(jié)構(gòu)不同的導(dǎo)線,都具有一定的電阻值,傳感線1用于測(cè)量電壓,反饋線2用于傳輸信號(hào)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種管道泄漏檢測(cè)方法,該方法的流程圖如圖3所示,具體包括以下步驟:
S1:獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道兩端的第一電壓和第二電壓。作為一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方式,如圖4所示,首先獲取被檢測(cè)管道保溫層5內(nèi)檢測(cè)線即傳感線1上的泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的第一電壓U2;如圖5所示,再獲取被檢測(cè)管道保溫層5內(nèi)檢測(cè)線即傳感線1上的泄漏點(diǎn)C至管道鋼管B端的第二電壓U3。
S2:根據(jù)所述第一電壓和所述第二電壓,對(duì)所述被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行校準(zhǔn),確定校準(zhǔn)后的所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度。具體地,第一電壓U2是傳感線上L2部分的電壓,對(duì)應(yīng)從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的距離;第二電壓U3是傳感線上(L-L2)部分的電壓,對(duì)應(yīng)從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管B端的距離,因此可根據(jù)第一電壓U2和第二電壓U3對(duì)被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度L即管道鋼管A端至B端的距離進(jìn)行校準(zhǔn),從而確定校準(zhǔn)后的被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度。
由于管道直埋于地下,管道所處環(huán)境的實(shí)時(shí)溫度和濕度會(huì)隨著周圍環(huán)境發(fā)生變化,從而導(dǎo)致管道泄漏監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)電壓和電阻隨之變化,對(duì)管道 泄漏檢測(cè)和定位的準(zhǔn)確性造成影響。因此,在定位管道泄漏點(diǎn)時(shí),使用被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度將影響泄漏點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。根據(jù)實(shí)時(shí)電壓對(duì)被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行校準(zhǔn),使用校準(zhǔn)后的被檢測(cè)管道長(zhǎng)度計(jì)算管道泄漏點(diǎn)的位置,能夠提高管道泄漏定位的準(zhǔn)確性。
S3:獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第三電壓。作為一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方式,如圖6所示,獲取被檢測(cè)管道保溫層5內(nèi)檢測(cè)線即傳感線1上的泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的第三電壓U4。
S4:根據(jù)所述第三電壓和所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度確定所述被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置。具體地,第三電壓U4對(duì)應(yīng)從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的距離。因此,根據(jù)第三電壓U4和所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,能夠確定所述被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置,即從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的距離。
該管道泄漏檢測(cè)方法通過(guò)獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道兩端的第一電壓和第二電壓,從而確定被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,再獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第三電壓,根據(jù)所述第三電壓和所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度確定被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置。該管道泄漏檢測(cè)方法根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的電壓值對(duì)管道長(zhǎng)度進(jìn)行校準(zhǔn),提高了定位精度,能夠準(zhǔn)確定位管道泄漏點(diǎn),有效地監(jiān)測(cè)管道泄漏情況。
作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,第一電壓或第二電壓還用于確定被檢測(cè)管道的泄漏等級(jí)。具體地,如圖2所示,根據(jù)第一電壓可以檢測(cè)出管道的泄漏等級(jí)。首先,在傳感線1的一端和管道鋼管3的A端之間施加基準(zhǔn)電壓U,該基準(zhǔn)電壓U被監(jiān)測(cè)器6的內(nèi)電阻R1和管道保溫層5的電阻RF分割。如 果管道未發(fā)生泄漏,保溫層5處于干燥狀態(tài),則電阻RF非常高,使得內(nèi)電阻R1上的電壓U1很低。如果管道在C點(diǎn)處發(fā)生泄漏,泄漏液體由C點(diǎn)進(jìn)入管道保溫層5,使傳感線1與管道鋼管3在管道泄漏點(diǎn)C處短路,電阻RF會(huì)降低,導(dǎo)致內(nèi)電阻R1上的電壓U1增加。當(dāng)電壓U1超過(guò)預(yù)定值時(shí),確定被監(jiān)測(cè)管道泄漏液體。
進(jìn)一步地,通過(guò)改變內(nèi)電阻R1的阻值,根據(jù)內(nèi)電阻R1上的電壓U1,就可以根據(jù)式(3)計(jì)算出管道保溫層5的電阻RF。
其中,U為輸入的基準(zhǔn)電壓,R1為被監(jiān)測(cè)器6的內(nèi)電阻,U1為內(nèi)電阻R1上的電壓,RF為管道保溫層5的電阻。
根據(jù)管道保溫層5的電阻RF,設(shè)定不同的電阻值范圍,從而對(duì)應(yīng)不同的泄漏等級(jí)。具體地,可將泄漏等級(jí)分為15級(jí),分別用L0至L14表示。從L14至L1表示漏水等級(jí)越來(lái)越高,其中L0表示沒(méi)有管道泄漏。當(dāng)監(jiān)測(cè)到管道發(fā)生泄漏且所述泄漏等級(jí)高于L10時(shí),監(jiān)測(cè)器進(jìn)行泄漏點(diǎn)位置的檢測(cè)。
在定位管道泄漏點(diǎn)之前,先對(duì)管道的長(zhǎng)度進(jìn)行校準(zhǔn),以保證管道泄漏點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。具體地,對(duì)被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度L進(jìn)行校準(zhǔn),需要獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道兩端的第一電壓和第二電壓。因此,上述步驟S1還包括以下子步驟:
S11:在被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上加正向第一基準(zhǔn)電壓,獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第一電壓。如圖4所示,在傳感線1的端頭與反饋線2的端頭施加正向第一基準(zhǔn)電壓U,此時(shí)基準(zhǔn)電壓U的正向連接傳感線1。利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器件測(cè)量出傳感線1與管道鋼管3之間的第一電壓U2,第一電壓U2是傳感線上L2部分的電壓,對(duì)應(yīng)從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的距離。
S12:在被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上加反向第一基準(zhǔn)電壓,獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道另一端的第二電壓。如圖5所示,在傳感線1的端頭與反饋線2的端頭施加反向第一基準(zhǔn)電壓U,此時(shí)基準(zhǔn)電壓U的正向連接反饋線2。利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器件測(cè)量出傳感線1與管道鋼管3之間的第二電壓U3,第二電壓U3是傳感線上(L-L2)部分的電壓,對(duì)應(yīng)從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管B端的距離。
根據(jù)第一電壓U2和第二電壓U3,對(duì)被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度L進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)長(zhǎng)度L1通過(guò)式(1)計(jì)算得到:
其中,L1為被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,L為被檢測(cè)管道的實(shí)際長(zhǎng)度,U為第一基準(zhǔn)電壓,U2和U3分別為第一電壓和第二電壓。
該管道泄漏檢測(cè)方法的管道長(zhǎng)度校準(zhǔn)結(jié)合管道所處實(shí)時(shí)溫度和濕度下的電壓值,通過(guò)計(jì)算獲得管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,用管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度代替管道實(shí)際長(zhǎng)度,提高了泄漏定位的準(zhǔn)確度。
管道長(zhǎng)度校準(zhǔn)完成后,需要根據(jù)管道校準(zhǔn)長(zhǎng)度,確定管道泄漏位置。因此,上述步驟S3還包括以下子步驟:
S31:在被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上加第二基準(zhǔn)電壓,獲取被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的第三電壓。具體地,如圖6所示,在傳感線1的端頭與反饋線2的端頭施加第二基準(zhǔn)電壓U0。利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器件測(cè)量出傳感線1上的泄漏點(diǎn)C與管道鋼管3的A端之間的第三電壓U4,第三電壓U4是傳感線上L2部分的電壓,對(duì)應(yīng)從泄漏點(diǎn)C至管道鋼管A端的距離。
根據(jù)第三電壓和所述被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度確定所述被檢測(cè)管道泄漏點(diǎn)的位置,即確定所述被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線上的泄漏點(diǎn)至管道一端的距離。利用電阻的分壓原理來(lái)確定管道泄漏點(diǎn)C的位置。確定管道泄漏點(diǎn)C的位置通過(guò)式(2)計(jì)算得到,可知管道泄漏點(diǎn)C應(yīng)在離傳感線端頭L2米的位置。
其中,L2為被檢測(cè)管道保溫層內(nèi)檢測(cè)線即傳感線1上的泄漏點(diǎn)C至管道一端A的距離,L1為被檢測(cè)管道的校準(zhǔn)長(zhǎng)度,U0為第二基準(zhǔn)電壓,U4為第三電壓。
顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例,而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予 以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。