大口径水管暴漏监测系统的设想
埋在地下的供水管会发生暴漏,水管漏会造成自来水浪费。水管暴裂,自来水冲坏路面, 产生巨大的经济损失。本系统介绍建立可靠、可行、低成本的大口径水管暴漏监测系统的设想。
一、前言
排除机械施工人为造成的破坏外,埋在地下的水管在暴管前,水管在某些薄弱部位产生渗漏,可以通过传感器检测。目前是人工检测,劳动强度大并且效率低。如广州市大口径的水管多, 地域广,通过人工监测水管的暴漏非常困难。建立可靠、可行、低成本的大口径水管暴漏监测系统,能提高自来水公司的经济效益。
二、系统结构
1、上层
各远距离的遥控监测站通过无线通信通信的方式传到管理部门的计算机检测系统。
2、遥控监测站
(1)传感器
传感器按周期将水管中的声波信号变为数字信号传到数据处理单元。
(2)数据处理单元(见图2)
由单片机(计算机的一种)组成, 设有大容量的EERAN,按周期将本周的数字信号和上周期的数字信号比较。如不同,可初部判断该段水管有异常。
(3)通信口
通信口设有RS485和RS232, 方便连接不同的无线信道。
(4)无线信道
无线信道可选用MDS无线电台或短信及GPRS。
(5)数据处理单元
传感器B接收水管其他监测站的信号,通过输入串行通信口输入单片机,然后由本站的输出串行通信口通过无线信道转发回公司管理部门的计算机检测系统。这样其他监测点不需要设有无线信道,可以节省一大笔投资。
传感器A接收到水管的异常信号时,由遥控检测站的输出串行通信口通过无线信道发回公司管理部门的计算机检测系统。
3、监测点
传感器A接收到水管的异常信号时,由本站的输出串行通信口通过信道发送到相邻最近的遥控监测站。再由该遥控监测站的无线信道转发回公司管理部门的计算机检测系统。
由锂电池供电,平时处于睡眠状态。15分钟自动唤醒一次, 工作约2秒钟后转为睡眠状态。
三、传感器A的安装
1、方式1
将探针固定在水管上,探针有外套起保护作用。传感器A放在上端接近地面。方便工作人员维护或更换电池。当初步判断该水管有问题。可以将传感器A拆卸, 将探针连接到高灵敏度的探漏设备,做进一步的确定。在每一节的水管上也安装探针,不用安装检测点,可以节省一大笔费用。当相邻最近的检测点发现有漏水信号时,将传感器A临时安装在相临最近的探针,漏水信号最大的探针,说明该断水管有问题,在该地点开挖,可以减少地面开挖的工程量,达到减少成本, 缩短占道时间。
探针是一条金属棒,价格低廉。
如果在500米设一个遥测监测站,一公里的监测设备的投入约为15万元。如果水管直经是一米, 监测设备占水管的投入比例非常小。该方式适用于新铺设的水管。
2、方式2
在已铺设的水管的地面转孔,每转一段深度,将转头提起,将探针放入孔内,当探测到水管的水流声时,停止转孔, 把探针固定在孔内。在探针上可安装固定的监测点,也可以安装临时的探针。在监测点上安装通信部分,可成为遥控监测站。其他部分和方式1相同。这种方式适合已铺设的水管。
四、保护套和监测站的外形
在地面的保护套要设计为圆形,直径约为10厘米,地面上有盖子,方便工作人员查找。
监测点外形为长圆柱形, 下端有螺纹,方便与探针连接。
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