專利名稱：一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置及方法，尤其涉及一種軌道交通區(qū)間隧道漏 水的檢測裝置及方法。技術(shù)背景隧道結(jié)構(gòu)的牢固可靠對于穿行于城市地下的地鐵安全運營至關(guān)重要。 隧道內(nèi)是否存在滲漏水異常情況是判斷隧道結(jié)構(gòu)是否牢固的重要指標(biāo)，尤 其對于穿越大江、大河的區(qū)間隧道，隧道滲漏水異?，F(xiàn)象所導(dǎo)致的后果可 能是災(zāi)難性的。如何在滲漏水異常的早期就能及早發(fā)現(xiàn)，防范事故于未然 是運營維護部門迫切需要解決的問題。但是，由于區(qū)間隧道一般較長，逐 點的直接檢測成本較高，并不實用。目前實際的檢測手段匱乏，僅僅依靠 派員巡檢的方式來發(fā)現(xiàn)漏水異常，嚴重依賴人的判斷，若在晚期發(fā)現(xiàn)，則 會對整個軌道交通線路的安全造成嚴重影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種軌道交通區(qū)間 隧道漏水的檢測裝置及方法，它能夠時刻檢測軌道交通區(qū)間隧道是否存 在滲漏水異常，大大提高了整個軌道交通運營的安全性，并且減少了大 量的人力勞動。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本發(fā)明之一， 一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測裝置，該檢測裝置 用于對區(qū)間隧道排水泵的當(dāng)天累計排水量Qt與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值 Qst進行比較以判斷區(qū)間隧道是否存在漏水異常情況，其中，它包括依 次連接的功率變送器、采集裝置和中央處理機，其中功率變送器，用于將所述的排水泵的輸入電壓和輸入電流轉(zhuǎn)換成 有功功率信號，并輸出到采集裝置；采集裝置，用于分別采集所述功率變送器輸出的排水泵有功功率 信號以及排水泵傳來的啟動和停止信號，它將采集到的排水泵的有功功 率信號以及啟動和停止信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出給所述的中央處理 機進行處理；中央處理機，用于對從所述的采集裝置傳來的有功功率信號及啟 動和停止信號進行處理，即通過累積計算統(tǒng)計出當(dāng)天累計排水量Qt后 與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst進行比較，來判斷是否需要報警，并可通 過統(tǒng)計分析當(dāng)天累積排水量的歷史數(shù)據(jù)，來修正預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值 Qst的數(shù)值。上述的檢測裝置，其中，所述的中央處理機包括分別與中央處理 機本體相連的通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、比較報警模塊、知識庫模塊， 其中通信模塊，用于接收采集裝置上傳的數(shù)據(jù)通信信息，并將該信息 轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的測量值；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對測量值數(shù)據(jù)進行處理，定時計算當(dāng)天累計 排水量Qt的值，并存儲入數(shù)據(jù)庫；比較報警模塊，用于對當(dāng)天累計排水量Qt與經(jīng)驗排水量閥值Qst 進行比較， 一旦當(dāng)天累計排水量Qt超出經(jīng)驗排水量閥值Qst即報警；知識庫模塊，用于對當(dāng)天累計排水量Qt進行統(tǒng)計分析，為用戶修正經(jīng)驗排水量閥值Qst的數(shù)值提供依據(jù)。上述的檢測裝置，其中，所述的排水泵與采集裝置及功率變送器 之間通過若干觸點連接，采集裝置與功率變送器及中央處理機之間通過 通信電纜連接。本發(fā)明之二， 一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測方法，包括以下步驟首先，分別采集區(qū)間排水泵的啟動停止信號及有功功率的值； 其次，定時計算當(dāng)天累計排水量Qt，即根據(jù)當(dāng)天采集到的區(qū)間排5水泵的啟動停止信號及有功功率的值，計算當(dāng)天累計排水量Qt;
最后， 一方面，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，即定時將計算后的當(dāng)天累計
排水量Qt存儲入數(shù)據(jù)庫，為用戶修正預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst的數(shù)值
提供依據(jù)，用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫輸出的數(shù)據(jù)來修改預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥
值Qst，另一方面，判斷是否存在漏水異常情況，即定時將當(dāng)天累計排 水量Qt與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值(^t進行比較判斷，若QtX^t，即存在 漏水異常情況，則顯示報警信息。
上述的檢測方法，其中，所述的計算當(dāng)天累計排水量Qt的計算公 式為
當(dāng)天累計排水量Qt二Qw十排水泵有功功率/額定功率X額定流量
X排水泵運行時間，其中
t為大于等于1的自然數(shù)，QQ = 0;
額定功率、額定流量為排水泵的額定參數(shù)，由排水泵生產(chǎn)企業(yè)給
定；
排水泵運行時間=時間段(t-1)~ t期間排水泵累計啟動運行的時間。 上述的檢測方法，其中，所述的預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值(^可通過 數(shù)據(jù)庫中存儲的當(dāng)天累計排水量Qt的歷史數(shù)據(jù)自動或手動修正，即首 先運用存儲在數(shù)據(jù)庫中的當(dāng)天累計排水量Qt歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出t時 刻累計排水量Qt的平均值^與標(biāo)準差5 ,，然后將所述平均值^與若干 倍標(biāo)準差5 t之和設(shè)定為t時刻的預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測裝 置及方法，通過功率變送器、采集裝置和中央處理機來實現(xiàn)實時檢測軌 道交通區(qū)間隧道的排水泵的排水量變化，能夠及早發(fā)現(xiàn)隱患，降低隧道 因滲漏水異常而導(dǎo)致運營故障的發(fā)生率。
圖1是本發(fā)明的一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖2是本發(fā)明的中央處理機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一 步說明。
請參閱圖l和圖2，圖中示出了本發(fā)明之一的一種軌道交通區(qū)間隧 道漏水的檢測裝置，該檢測裝置用于對區(qū)間隧道排水泵的當(dāng)天累計排水
量Qt與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst進行比較以判斷區(qū)間隧道是否存在漏 水異常情況，它包括依次連接的功率變送器1、采集裝置2和中央處理
機3，其中
功率變送器1，用于將排水泵4的輸入電壓和輸入電流轉(zhuǎn)換成有功 功率信號即低壓模擬信號，并輸出到采集裝置2，該功率信號為電壓或 電流信號,功率變送器1與排水泵4之間通過若干觸點連接，本實施例 中功率變送器1輸出電壓信號給采集裝置2，功率變送器1采用型號 Multitek M100-WA3-2 (針對不同的排水泵4，可選用不同型號的功率 變送器1);
采集裝置2，用于分別采集功率變送器1輸出的排水泵4的有功功 率信號以及排水泵4傳來的啟動和停止信號，該采集裝置2與排水泵4 之間通過若干觸點連接以傳輸啟動和停止信號，它與功率變送器2和中 央處理機3之間通過通信電纜連接，它將采集到的排水泵4的有功功率 信號以及啟動和停止信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出給中央處理機3進行 處理，本實施例中采集裝置2采用型號西門子S7-300 PLC;
中央處理機3，用于對從所述的采集裝置2傳來的有功功率信號及 啟動和停止信號進行處理，即通過累積計算統(tǒng)計出當(dāng)天累計排水量Qt 后與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst進行比較，來判斷是否需要報警，并可 通過統(tǒng)計分析當(dāng)天累積排水量的歷史數(shù)據(jù)，來手動或自動修正預(yù)設(shè)的經(jīng) 驗排水量閥值Qst的數(shù)值，本實施例中，中央處理機3采用型號IBM eServerx336，其中
中央處理機3包括分別與中央處理機本體31相連的通信模塊32、 數(shù)據(jù)處理模塊33、比較報警模塊34和知識庫模塊35，其中通信模塊32，用于接收采集裝置2上傳的數(shù)據(jù)通信信息，并將該 信息轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的測量值；
數(shù)據(jù)處理模塊33，用于對測量值數(shù)據(jù)進行處理，計算出當(dāng)天累計 排水量Qt的值，并存儲入數(shù)據(jù)庫中；
比較報警模塊34，用于對當(dāng)天累計排水量Qt與經(jīng)驗排水量閥值 Qst進行比較， 一旦當(dāng)天累計排水量Qt超出經(jīng)驗排水量閥值Qst即報警；
知識庫模塊35，用于對每天的排水量進行統(tǒng)計分析，為用戶修正 經(jīng)驗排水量閥值Qst的數(shù)值提供依據(jù)。
請參閱圖3，圖中示出了本發(fā)明之二的一種軌道交通區(qū)間隧道漏水 的檢測方法，包括以下步驟
一) 分別采集區(qū)間排水泵的啟動停止信號及有功功率的值。
二) 定時計算當(dāng)天累計排水量Qt，即根據(jù)當(dāng)天采集到的區(qū)間排水 泵的啟動停止信號及有功功率的值，計算當(dāng)天累計排水量Qt，計算公 式為
當(dāng)天累計排水量Qt二Qt., +排水泵有功功率/額定功率乂額定流量
X排水泵運行時間，其中
t為大于等于1的自然數(shù)，Q。二0;
額定功率、額定流量為排水泵的額定參數(shù)，由排水泵生產(chǎn)企業(yè)給
定；
排水泵運行時間=時間段(t-1 ) t期間排水泵累計啟動運行的時間。
三) 一方面，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，即定時將計算后的當(dāng)天累計排
水量Qt存儲入數(shù)據(jù)庫，為用戶修正預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qa的數(shù)值提
供依據(jù)，用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫輸出的數(shù)據(jù)來修改預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值
Qst，另一方面，判斷是否存在漏水異常情況，即定時將當(dāng)天累計排水 量Qt與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst進行比較判斷，若Qt〉Qst，即存在漏
水異常情況，則顯示報警信息，其中
預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Q(可通過數(shù)據(jù)庫中存儲的當(dāng)天累計排水量 Qt的歷史數(shù)據(jù)自動或手動修正，即首先運用存儲在數(shù)據(jù)庫中的當(dāng)天累 計排水量Qt歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出t時刻累計排水量Qt的平均值^與標(biāo)準差5 l，然后將所述平均值^與若干倍標(biāo)準差5 t之和設(shè)定為t時刻的 預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst。
雖然經(jīng)過對本發(fā)明結(jié)合具體實施例進行描述，對于在本技術(shù)領(lǐng)域 熟練的人士，根據(jù)上文的敘述做出的替代、修改與變化將是顯而易見的。 因此，在這樣的替代、修改和變化落入附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi) 時，應(yīng)該被包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1. 一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測裝置，該檢測裝置用于對區(qū)間隧道排水泵的當(dāng)天累計排水量Qt與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qu進行比較以判斷區(qū)間隧道是否存在漏水異常情況，其特征在于它包括依次連接的功率變送器、采集 裝置和中央處理機，其中功率變送器，用于將所述的排水泵的輸入電壓和輸入電流轉(zhuǎn)換成有功功率 信號，并輸出到采集裝置；采集裝置，用于分別采集所述功率變送器輸出的排水泵有功功率信號以及 排水泵傳來的啟動和停止信號，它將采集到的排水泵的有功功率信號以及啟動 和停止信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出給所述的中央處理機進行處理；中央處理機，用于對從所述的采集裝置傳來的有功功率信號及啟動和停止 信號進行處理，即通過累積計算統(tǒng)計出當(dāng)天累計排水量Qt后與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水 量閥值Qst進行比較，來判斷是否需要報警，并可通過統(tǒng)計分析當(dāng)天累積排水 量Qt的歷史數(shù)據(jù)，來修正預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst的數(shù)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的檢測裝置，其特征在于所述的中央處理機包括 分別與中央處理機本體相連的通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、比較報警模塊、知識 庫模塊，其中通信模塊，用于接收采集裝置上傳的數(shù)據(jù)通信信息，并將該信息轉(zhuǎn)換成對 應(yīng)的測量值；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對測量值數(shù)據(jù)進行處理，定時計算當(dāng)天累計排水量Qt的值，并存儲入數(shù)據(jù)庫；比較報警模塊，用于對當(dāng)天累計排水量Qt與經(jīng)驗排水量閥值Qst進行比較，一旦當(dāng)天累計排水量Qt超出經(jīng)驗排水量閥值Qst即報警；知識庫模塊，用于對當(dāng)天累計排水量Qt進行統(tǒng)計分析，為用戶修正預(yù)設(shè)的 經(jīng)驗排水量閥值Qst的數(shù)值提供依據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的排水泵與采集裝置及功率變送器之間通過若干觸點連接，采集裝置與功率變送器及中央處理機 之間通過通信電纜連接。
4. 一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測方法，包括以下步驟 首先，分別采集區(qū)間排水泵的啟動停止信號及有功功率的值；其次，定時計算當(dāng)天累計排水量Qt，即根據(jù)當(dāng)天采集到的區(qū)間排水泵的啟 動停止信號及有功功率的值，計算當(dāng)天累計排水量Qt;最后， 一方面，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，即定時將計算后的當(dāng)天累計排水量 Qt存儲入數(shù)據(jù)庫，為用戶修正預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst的數(shù)值提供依據(jù)，用 戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫輸出的數(shù)據(jù)來修改預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值at，另一方面，判斷是否存在漏水異常情況，即定時將當(dāng)天累計排水量Qt與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥 值Qst進行比較判斷，若Qt〉Qu，即存在漏水異常情況，則顯示報警信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測方法，其特征在于所述的計算當(dāng)天累計排 水量Qt的計算公式為當(dāng)天累計排水量Qt=QM +排水泵有功功率/額定功率乂額定流量乂排水泵運行時間，其中t為大于等于1的自然數(shù)，QQ=0;額定功率、額定流量為排水泵的額定參數(shù)，由排水泵生產(chǎn)企業(yè)給定； 排水泵運行時間=時間段(t-1)~ t期間排水泵累計啟動運行的時間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測方法，其特征在于所述的預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst可通過數(shù)據(jù)庫中存儲的當(dāng)天累計排水量Qt的歷史數(shù)據(jù)自動或手動修 正，即首先運用存儲在數(shù)據(jù)庫中的當(dāng)天累計排水量Qt歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出t時 刻累計排水量Qt的平均值^與標(biāo)準差S "然后將所述平均值^與若干倍標(biāo)準 差S t之和設(shè)定為t時刻的預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Qst。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種軌道交通區(qū)間隧道漏水的檢測裝置及方法，它包括依次連接的功率變送器、采集裝置和中央處理機。本發(fā)明的檢測方法首先，分別采集區(qū)間排水泵的啟動停止信號及有功功率的值；其次，定時計算當(dāng)天累計排水量Q<sub>t</sub>；最后，一方面，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，為用戶修正預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Q<sub>st</sub>的數(shù)值提供依據(jù)，另一方面，判斷是否存在漏水異常情況，即定時將當(dāng)天累計排水量Q<sub>t</sub>與預(yù)設(shè)的經(jīng)驗排水量閥值Q<sub>st</sub>進行比較判斷，若Q<sub>t</sub>＞Q<sub>st</sub>，即存在漏水異常情況，則顯示報警信息。本發(fā)明能夠及早檢測到軌道交通區(qū)間隧道是否存在異常漏水情況，大大提高了軌道交通運營的安全性，減少了大量的人力勞動。
文檔編號G01M3/26GK101311695SQ20071004113
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者堅 吳, 正 楊, 陳赤峰, 韓玉雄 申請人:上海軌道交通設(shè)備發(fā)展有限公司