一種給排水管泄漏檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及給排水管道漏水檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種給排水管泄漏檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市地下管網(wǎng)是城市深埋在地下的血管，在城市建設(shè)中起著重要的作用。供水管線，排水管線，天然氣管線等等都長(zhǎng)期埋設(shè)在地下各自起著不同的作用。因早期城市地下管道規(guī)劃較為落后，分布情況紛繁復(fù)雜并且深埋在地下造成了管道難以統(tǒng)一管理，也給后來(lái)的新城市建設(shè)制造了不少問(wèn)題。超期服役、管道老化、地質(zhì)變動(dòng)、施工不良等情況容易引起的地下管道泄漏，是管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的巨大挑戰(zhàn)。由于地下管道泄漏難以定位和監(jiān)控，且早期泄漏較隱蔽難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也給地下管道的安全運(yùn)行和維護(hù)維修帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
[0003]大城市的地下排水管網(wǎng)分布廣泛，長(zhǎng)度甚至可達(dá)數(shù)千公里。而當(dāng)前給水管網(wǎng)泄漏檢測(cè)主要是靠人工巡檢、車(chē)載巡檢、民眾反饋等被動(dòng)方法進(jìn)行處理。故管網(wǎng)泄漏日常人工巡檢和車(chē)載巡檢的工作量是非常繁重的，并且不能做到泄漏及時(shí)檢測(cè)。
[0004]專(zhuān)業(yè)地下管道檢測(cè)采用的技術(shù)手段主要是通過(guò)聽(tīng)音法，專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)聽(tīng)音裝置來(lái)判斷管道中的泄漏音頻而進(jìn)行定位。此方法受環(huán)境影響大，一般檢測(cè)需要選在噪音相對(duì)小的夜間，檢測(cè)結(jié)果依賴人工判斷。聽(tīng)音法定位泄漏距離也與材料有很大關(guān)系，管道材質(zhì)不同，測(cè)量精度差異較大。并且該方法局限于只有當(dāng)管道中泄漏達(dá)到一定程度時(shí)才能通過(guò)聲音來(lái)判斷泄漏，不能在泄漏早期就發(fā)現(xiàn)并實(shí)施對(duì)應(yīng)措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種給排水管泄漏檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中給排水管破損泄漏無(wú)法預(yù)測(cè)、破損后無(wú)法及時(shí)檢測(cè)到破損位置、檢測(cè)過(guò)程麻煩、檢測(cè)設(shè)備復(fù)雜的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種給排水管泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，包含復(fù)合管、泄漏檢測(cè)裝置，所述泄漏檢測(cè)裝置設(shè)有檢測(cè)電路;所述復(fù)合管包含內(nèi)絕緣層、外絕緣層，以及設(shè)置于所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層之間的導(dǎo)電層;所述泄漏檢測(cè)裝置連接所述導(dǎo)電層，所述泄漏檢測(cè)裝置還設(shè)有一接地極，所述接地極設(shè)置在復(fù)合管外的介質(zhì)中，當(dāng)所述復(fù)合管壁整體或絕緣外層發(fā)生破損，泄漏檢測(cè)裝置的對(duì)地絕緣電阻的變化超過(guò)預(yù)設(shè)值。
[0008]進(jìn)一步的，所述泄漏檢測(cè)裝置包含電源單元、信號(hào)發(fā)生單元、檢測(cè)單元、處理單元、以及與復(fù)合管和復(fù)合管外介質(zhì)的電連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述信號(hào)發(fā)生單元用來(lái)為檢測(cè)電路提供檢測(cè)信號(hào);所述檢測(cè)單元用于檢測(cè)電路中的對(duì)地電阻變化，所述處理單元判斷所述變化是否超出預(yù)設(shè)值，并作出管道是否破損的判斷;信號(hào)發(fā)生單元連接檢測(cè)單元，與復(fù)合管的導(dǎo)電層形成檢測(cè)回路;所述信號(hào)發(fā)生單元還連接處理單元和接地極。
[0010]進(jìn)一步的，還包含顯示單元或通訊單元，所述顯示單元用于顯示所述檢測(cè)信號(hào)的變化;所述通訊單元用于將檢測(cè)信息傳輸給遠(yuǎn)程終端。
[0011]進(jìn)一步的，所述泄漏檢測(cè)裝置內(nèi)的檢測(cè)電路包含信號(hào)源，總路開(kāi)關(guān)K1、分路開(kāi)關(guān)K2;所述信號(hào)源與總路開(kāi)關(guān)K1串聯(lián)并分別連接母線+KM與接地極;分路開(kāi)關(guān)K2與電阻R1、電容C1串聯(lián)，并與電阻R2并聯(lián)接地。
[0012]進(jìn)一步的，所述信號(hào)發(fā)生單元采用交直流信號(hào)源。
[0013]以及，還提供一種給排水管泄漏檢測(cè)方法，包含
[0014]泄漏檢測(cè)裝置對(duì)復(fù)合管加載檢測(cè)信號(hào)；
[0015]如果所述泄漏檢測(cè)裝置的對(duì)地絕緣電阻發(fā)生變化超過(guò)設(shè)定值，側(cè)判定所述復(fù)合管外絕緣層或者整體發(fā)生破損。
[0016]進(jìn)一步的，所述泄漏檢測(cè)裝置包含電源單元、信號(hào)發(fā)生單元、檢測(cè)單元、處理單元、以及與復(fù)合管和復(fù)合管外介質(zhì)的電連接;所述信號(hào)發(fā)生單元用來(lái)為檢測(cè)電路提供檢測(cè)信號(hào);所述檢測(cè)單元用于檢測(cè)電路中的對(duì)地電阻變化，所述處理單元判斷所述變化是否超出預(yù)設(shè)值，并作出管道是否破損的判斷;信號(hào)發(fā)生單元連接檢測(cè)單元，與復(fù)合管的導(dǎo)電層形成檢測(cè)回路;所述信號(hào)發(fā)生單元還連接處理單元和接地極。
[0017]進(jìn)一步的，所述泄漏檢測(cè)裝置內(nèi)的檢測(cè)電路包含信號(hào)源，總路開(kāi)關(guān)K1、分路開(kāi)關(guān)K2;所述信號(hào)源與總路開(kāi)關(guān)K1串聯(lián)并分別連接母線+KM與接地極;分路開(kāi)關(guān)K2與電阻R1、電容C1串聯(lián)，并與電阻R2并聯(lián)接地。
[0018]進(jìn)一步的，當(dāng)信號(hào)源為直流時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)K1、開(kāi)關(guān)K2通過(guò)交直流電源對(duì)電容C1進(jìn)行充電；當(dāng)充滿電時(shí)斷開(kāi)K1，電容C1初始電壓為E，被測(cè)回路中激勵(lì)起感應(yīng)電勢(shì)E，并在回路中產(chǎn)生電流I，檢測(cè)放電電流計(jì)算對(duì)地電阻R2，當(dāng)管道電阻變化達(dá)到預(yù)設(shè)值，則判斷管道發(fā)生泄漏。
[0019]進(jìn)一步的，當(dāng)信號(hào)源為交流時(shí)，通過(guò)交直流信號(hào)源中的隔直耦合電容發(fā)送低頻信號(hào)，當(dāng)發(fā)生管道泄漏時(shí)管路接地，低頻信號(hào)對(duì)地形成通路，回路中流過(guò)低頻電流，檢測(cè)電阻R2上產(chǎn)生低頻電壓，通過(guò)相敏檢波器算出對(duì)地絕緣電阻的泄漏電流值，根據(jù)疊加的交流電壓信號(hào)幅度和泄漏電流值，計(jì)算出對(duì)地絕緣電阻，當(dāng)管道電阻變化達(dá)到預(yù)設(shè)值，則判斷管道發(fā)生泄漏。
[0020]進(jìn)一步的，還包含漏點(diǎn)檢測(cè)步驟:復(fù)合管管道兩端設(shè)置發(fā)射單元與接收單元，在復(fù)合管上施加電磁波，當(dāng)電磁波沿復(fù)合管傳導(dǎo)時(shí)，產(chǎn)生電磁波干擾之處即為泄漏地點(diǎn)的位置。
[0021]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的給排水管泄漏檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法，可實(shí)現(xiàn)以下有益效果:
[0022]1、對(duì)管道泄漏、管道早期滲漏的準(zhǔn)確檢測(cè)；
[0023]2、可以有效的對(duì)地下管道進(jìn)行檢測(cè)及定位，減少管道從地下開(kāi)挖檢修的工作量；
[0024]3、檢測(cè)方法受環(huán)境影響較小，可以提高工作效率。
[0025]4、可拓展性強(qiáng)，通過(guò)拓展單元可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一定范圍內(nèi)的管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)控。
[0026]5、如果管道外壁破損而未發(fā)生泄漏，該方法仍可進(jìn)行判斷并定位，如此時(shí)進(jìn)行預(yù)警并適當(dāng)處理，將更有價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明復(fù)合管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明泄漏檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明泄漏檢測(cè)電路圖；
[0030]圖4為本發(fā)明泄漏定位檢測(cè)示意圖；
[0031 ]圖5為本發(fā)明泄漏檢測(cè)方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]實(shí)施例一
[0034]—種給排水管泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，如圖2所示，包含如圖1所示的復(fù)合管，復(fù)合管內(nèi)設(shè)置有流體導(dǎo)電介質(zhì)4;所述復(fù)合管包含內(nèi)絕緣層1、外絕緣層3，以及設(shè)置于所述內(nèi)絕緣層1和外絕緣層3之間的導(dǎo)電層2，所述導(dǎo)電層可以為金屬層或者其他導(dǎo)電介質(zhì)層，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層為絕緣高分子材料，所述復(fù)合管作為給排水管，一般內(nèi)部為自來(lái)水或者污水，但是不排除所述復(fù)合管內(nèi)為其他導(dǎo)線介質(zhì)；以及泄漏檢測(cè)裝置，所述泄漏檢測(cè)裝置的兩極連接復(fù)合管的導(dǎo)電層2，與導(dǎo)電層保持點(diǎn)連接。所述泄漏檢測(cè)裝置還設(shè)有一接地極，所述接地極設(shè)置在復(fù)合管外的介質(zhì)中，所述介質(zhì)一般為填充土；當(dāng)所述復(fù)合管壁整體或絕緣外層發(fā)生破損，則表示復(fù)合管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)外流，或者復(fù)合管外的填充介質(zhì)與導(dǎo)電層2發(fā)生了接觸，泄漏檢測(cè)裝置的對(duì)地絕緣電阻發(fā)生變化，即復(fù)合管的對(duì)地絕緣水平發(fā)生改變。
[0035]具體來(lái)說(shuō)，如圖2所示，所述泄漏檢測(cè)裝置100包含電源單元60、信號(hào)發(fā)生單元10、檢測(cè)單元20、處理單元30、以及與復(fù)合管和復(fù)合管外介質(zhì)的電連接。所述信號(hào)發(fā)生單元10用來(lái)為檢測(cè)電路提供檢測(cè)信號(hào)。所述電源單元60為泄漏檢測(cè)裝置提供檢測(cè)電流。所述檢測(cè)單元20用于檢測(cè)電路中的對(duì)地電阻變化，所述處理單元30判斷所述變化是否超出預(yù)設(shè)值，并作出管道是否破損的判斷；信號(hào)發(fā)生單元10連接檢測(cè)單元20，與復(fù)合管的導(dǎo)電層形成檢測(cè)回路;所述信號(hào)發(fā)生單元10還連接處理單元30和接地極。
[0036]為了方便顯示泄漏檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果，還包含顯示單元;為了使泄漏檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果能第一時(shí)間被監(jiān)控人了解，還設(shè)置通訊單元，所述通訊單元用于將檢測(cè)信息傳輸給遠(yuǎn)程終端。
[0037]所述泄漏檢測(cè)裝置設(shè)有如圖3所示的檢測(cè)電路。所述泄漏檢測(cè)裝置內(nèi)的檢測(cè)電路包含信號(hào)源，總路開(kāi)關(guān)K1、分路開(kāi)關(guān)K2;所述信號(hào)源與總路開(kāi)關(guān)K1串聯(lián)并分別連接母線+KM與接地極;分路開(kāi)關(guān)K2與電阻R1、電容C1串聯(lián)，并與電阻R2并聯(lián)接地。
[0038]當(dāng)信號(hào)源為直流時(shí)，閉合ΚΙ、K2通過(guò)交直流電源對(duì)電容C1進(jìn)行充電。
[0039]由RC電路計(jì)算可知:
[0040]假設(shè):V0為電容上的初始電壓值;VI為電容最終可充到或放到的電壓值;Vt為t時(shí)刻電容上的電壓值。
[0041 ]則:Vt = V0+(Vl-V0)*[l-exp(-t/RC)]，t = RC*Ln[(Vl-V0)/(Vl-Vt)]假設(shè):V0 = 0，乂1=￥0:，￥七=0.9￥0:，則公式化