管道流體監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自來水管網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種管道流體監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的自來水管網(wǎng)系統(tǒng)主要由主機(jī)、監(jiān)測器及連接各個監(jiān)測器和系統(tǒng)主機(jī)的通訊電纜和供電電纜組成，監(jiān)測器主要監(jiān)測自來水管內(nèi)的水壓，并通過電纜將水壓信息及位置信息反饋給主機(jī)，以供主機(jī)分析自來水管網(wǎng)內(nèi)是否存在破損、泄露等異常情況。
[0003]現(xiàn)有的監(jiān)測器為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其環(huán)形直徑和自來水管相當(dāng)。監(jiān)測器的安裝方式十分復(fù)雜，需要先將自來水管截斷，然后將環(huán)形的監(jiān)測器通過法蘭盤安裝在斷口處，再將系統(tǒng)主機(jī)的通訊電纜和供電電纜由地面一直鋪設(shè)至各個監(jiān)測器，與其相連。這樣的結(jié)構(gòu)存在多種缺陷，設(shè)備造價高、主要依賴進(jìn)口、施工難度大、維護(hù)費用高且數(shù)據(jù)采集和通訊極容易受到外界條件限制及干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有自來水管網(wǎng)系統(tǒng)中采用有線傳輸數(shù)據(jù)的方式，其造價高且數(shù)據(jù)采集易受限的缺陷，提供一種以無線方式采集數(shù)據(jù)的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)，還包括多個信號采集器、多個安裝在管道上的管道流體監(jiān)測器；
[0006]所述管道流體監(jiān)測器之間通過信號無線連接，多個所述管道流體監(jiān)測器分成數(shù)組，每組管道流體監(jiān)測器中的一個與信號采集器電連接，所述信號采集器與系統(tǒng)主機(jī)相連；
[0007]所述管道流體監(jiān)測器包括殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的控制器、分別與控制器電連接的檢測用傳感器、一個用于接收其他管道流體監(jiān)測器發(fā)送來的信息的聲納傳感器和一個用于發(fā)送其所在管道流體監(jiān)測器的信息的聲納傳感器；兩個聲納傳感器的聲納收發(fā)部分相背布置。
[0008]優(yōu)選地，所述檢測用傳感器為超聲波換能器、壓力傳感器、溫度探測器中的一種或幾種。
[0009]優(yōu)選地，所述檢測用傳感器包括兩個超聲波換能器和至少一個壓力傳感器。
[0010]優(yōu)選地，所述殼體上設(shè)有兩根外凸且互相平行的中空桿，兩個聲納傳感器分別布置于兩根中空桿上。
[0011]優(yōu)選地，所述兩個超聲波換能器也分別布置于兩根中空桿上，兩個超聲波換能器的超聲波收發(fā)部分相對布置。
[0012]優(yōu)選地，所述壓力傳感器布置在中空桿的末端。
[0013]優(yōu)選地，所述控制器上還連接有電池。
[0014]可選地，所述每組管道流體監(jiān)測器中的一個通過通訊電纜與信號采集器電連接，所述信號采集器通過通訊電纜與GPRS信號發(fā)射器相連，GPRS信號發(fā)射器與系統(tǒng)主機(jī)無線連接。
[0015]優(yōu)選地，所述管道沿長度方向上間隔開設(shè)有多個安裝孔，多個管道流體監(jiān)測器通過插設(shè)在安裝孔中的方式安裝在管道上。
[0016]需要說明的是，本發(fā)明不僅可以使用在自來水管網(wǎng)系統(tǒng)，對于多種流體管網(wǎng)都適用。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]1)通過采用聲納傳感器來傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了管道流體監(jiān)測系統(tǒng)之間的無線數(shù)據(jù)傳輸，由于該數(shù)據(jù)傳輸是發(fā)生在管道內(nèi)，相比傳統(tǒng)的電纜數(shù)據(jù)傳輸方式，可以避免多種外界環(huán)境的影響，穩(wěn)定性好，數(shù)據(jù)保真性好。
[0019]2)采用聲納傳輸數(shù)據(jù)之后，無需在各個管道流體監(jiān)測系統(tǒng)處鋪設(shè)通訊電纜，大大降低了造價，施工簡單，省時省力，且相比于通訊電纜的維護(hù)，本發(fā)明的維護(hù)費用大大降低，維護(hù)時工作量小，節(jié)約了成本。
[0020]3)改變傳統(tǒng)的供電電纜輸電方式，以大容量電池給管道流體監(jiān)測系統(tǒng)供電，進(jìn)一步降低工程造價和維護(hù)費用。
[0021]4)本系統(tǒng)中配置的管道流體監(jiān)測器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝時無需將管道截斷，可以通過鉆孔的形式，插入安裝至管道內(nèi)，費用低，效果好，具有較好的實用性。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明管道流體監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為圖1中管道流體監(jiān)測器的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0025]如圖1所示，管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)30、多個信號采集器20、多個安裝在管道40上的管道流體監(jiān)測器10 ；
[0026]管道40沿長度方向上間隔開設(shè)有多個安裝孔，多個管道流體監(jiān)測器10通過插設(shè)在安裝孔中的方式安裝在管道40上。
[0027]管道流體監(jiān)測器10之間通過信號無線連接，多個所述管道流體監(jiān)測器10分成數(shù)組，每組管道流體監(jiān)測器10中的一個通過通訊電纜50與信號采集器20電連接，所述信號采集器20通過通訊電纜50與GPRS信號發(fā)射器60相連，GPRS信號發(fā)射器60與系統(tǒng)主機(jī)30無線連接；
[0028]如圖2所示，管道流體監(jiān)測器10，包括殼體1、設(shè)于殼體1內(nèi)的控制器2，還包括分別與控制器2電連接的檢測用傳感器、一個用于接收其他管道流體監(jiān)測器10發(fā)送來的信息的聲納傳感器5和一個用于發(fā)送其所在管道流體監(jiān)測器10的信息的聲納傳感器5 ;兩個聲納傳感器5的聲納收發(fā)部分相背布置。控制器2是用于信息處理和收發(fā)控制；控制器2上還連接有電池6。
[0029]檢測用傳感器包括兩個超聲波換能器4和至少一個壓力傳感器3 (檢測用傳感器可以單獨采用超聲波換能器4、壓力傳感器3或溫度探測器等，也可以將幾種傳感器聯(lián)用)。
[0030]殼體1上設(shè)有兩根外凸且互相平行的中空桿7，兩個聲納傳感器5分別布置于兩根中空桿7上。兩個超聲波換能器4也分別布置于兩根中空桿7上，兩個超聲波換能器4的超聲波收發(fā)部分相對布置。壓力傳感器3布置在中空桿7的末端。
[0031]本發(fā)明的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)安裝時無需將管道截斷，僅需在管道40上開孔，然后將中空桿7插設(shè)至孔中安裝即可，一段管道40上間隔布置有多個管道流體監(jiān)測器10，管道流體監(jiān)測器10收集水流的壓力和流速信息并發(fā)送給下一個管道流體監(jiān)測器10，下一個管道流體監(jiān)測器10將上一個傳輸來的信息包和其自身采集的信息一并打包發(fā)送給再下一個管道流體監(jiān)測器10，位于一段管道40末端的管道流體監(jiān)測器10上連接有信號采集器20，當(dāng)所有信息傳輸至該管道流體監(jiān)測器10時，它將所有信息發(fā)送給信號采集器20，多個信號采集器20將收集的信息連同其自身的位置信息打包，然后通過GPRS信號發(fā)射器60發(fā)送給系統(tǒng)主機(jī)30,以供系統(tǒng)主機(jī)30分析管道40內(nèi)的實時狀況。
[0032]單個管道流體監(jiān)測器10的工作過程如下:
[0033]首先，由控制器2發(fā)出指令至超聲波換能器4、壓力傳感器3、聲納傳感器5進(jìn)行動作，一個超聲波換能器4發(fā)射超聲波，另一個超聲波換能器4接收并將接收到的超聲波傳播信號轉(zhuǎn)換為電信號反饋給控制器2，壓力傳感器3將壓力電信號也反饋給控制器2，一個聲納傳感器5接收上一個管道流體監(jiān)測器10發(fā)送來的信息,傳輸給控制器2,控制器2將超聲波換能器4和壓力傳感器3反饋的信息與聲納傳感器5接收的信息一并打包傳輸至另一個聲納傳感器5，另一聲納傳感器5將收到的電信號轉(zhuǎn)化為聲納發(fā)送給下一個管道流體監(jiān)測器10。
【主權(quán)項】
1.一種管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)(30)，其特征在于:還包括多個信號采集器(20)、多個安裝在管道(40)上的管道流體監(jiān)測器(10)； 所述管道流體監(jiān)測器(10)之間通過信號無線連接，多個所述管道流體監(jiān)測器(10)分成數(shù)組，每組管道流體監(jiān)測器(10)中的一個與信號采集器(20)電連接，所述信號采集器(20)與系統(tǒng)主機(jī)(30)相連； 所述管道流體監(jiān)測器(10)包括殼體(1)、設(shè)于殼體(1)內(nèi)的控制器(2)、分別與控制器(2)電連接的檢測用傳感器、一個用于接收其他管道流體監(jiān)測器(10)發(fā)送來的信息的聲納傳感器(5)和一個用于發(fā)送其所在管道流體監(jiān)測器(10)的信息的聲納傳感器(5);兩個聲納傳感器5的聲納收發(fā)部分相背布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測用傳感器為超聲波換能器(4)、壓力傳感器(3)、溫度探測器中的一種或幾種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測用傳感器包括兩個超聲波換能器(4)和至少一個壓力傳感器(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述殼體(1)上設(shè)有兩根外凸且互相平行的中空桿(7)，兩個聲納傳感器(5)分別布置于兩根中空桿(7)上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述殼體(1)上設(shè)有兩根外凸且互相平行的中空桿(7)，兩個聲納傳感器(5)分別布置于兩根中空桿(7)上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述兩個超聲波換能器(4)也分別布置于兩根中空桿(7)上，兩個超聲波換能器(4)的超聲波收發(fā)部分相對布置。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力傳感器(3)布置在中空桿(7)的末端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(2)上還連接有電池(6)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述每組管道流體監(jiān)測器(10)中的一個通過通訊電纜(50)與信號采集器(20)電連接，所述信號采集器(20)通過通訊電纜(50)與GPRS信號發(fā)射器(60)相連，GPRS信號發(fā)射器(60)與系統(tǒng)主機(jī)(30)無線連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述管道(40)沿長度方向上間隔開設(shè)有多個安裝孔，多個管道流體監(jiān)測器(10)通過插設(shè)在安裝孔中的方式安裝在管道(40)上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道流體監(jiān)測系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)，還包括多個信號采集器、多個以插入方式安裝在管道上的管道流體監(jiān)測器；管道流體監(jiān)測器之間通過信號無線連接，多個管道流體監(jiān)測器分成數(shù)組，每組管道流體監(jiān)測器中的一個依次與信號采集器、系統(tǒng)主機(jī)電連接；管道流體監(jiān)測器包括殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的控制器、分別與控制器電連接的檢測用傳感器、一個用于接收其他管道流體監(jiān)測器發(fā)送來的信息的聲納傳感器和一個用于發(fā)送其所在管道流體監(jiān)測器的信息的聲納傳感器。本發(fā)明采用聲納傳感器實現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)傳輸，可避免多種外界環(huán)境影響；無需鋪設(shè)通訊電纜，造價低、維護(hù)費用低且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可鉆孔插入安裝至管道內(nèi)，費用低，效果好。
【IPC分類】G01D21/02, G08C17/02
【公開號】CN105371889
【申請?zhí)枴緾N201410393561
【發(fā)明人】黃忠, 李進(jìn)武, 陸勇喜, 李烜
【申請人】湖北澤捷電子科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月12日