專利名稱：一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，廣泛運(yùn)用于輸水管、污水管、輸氣管、輸油管等監(jiān)測領(lǐng)域
背景技術(shù)：
預(yù)埋式輸送管道，在人民生活，城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設(shè)中都得到廣泛應(yīng)用；人們生活用的水、煤氣和天然氣，基本采用都用預(yù)埋式管道輸送。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)高速發(fā)展的今天，一些重大基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備被喻為生命線工程，此類工程項(xiàng)目，關(guān)系到一個(gè)城市、甚至一個(gè)地區(qū)的用水安全，關(guān)系生產(chǎn)、生活保障，關(guān)系到整個(gè)社會的安定、和諧。例如不同尺寸、規(guī)格的輸送管道，例如預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)，目前在遠(yuǎn)程輸水、城市用水保障等領(lǐng)域，大范圍、長距離的使用。輸送管道通常分布距離長，地域跨度大。現(xiàn)在的維護(hù)運(yùn)行依賴人工巡管檢查，憑經(jīng)驗(yàn)判斷管道是否正常，信息傳遞周期長、誤差大。整個(gè)管道的本身情況、運(yùn)行信息、系統(tǒng)狀況沒有一個(gè)實(shí)時(shí)客觀的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；一旦出現(xiàn)輸送管道疲勞、沉降、破損、泄露、人為盜竊破壞，沿線設(shè)備故障、損毀、以及被盜等非正常狀況時(shí)，由于這些管道預(yù)埋式的安裝，基本人無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，直到發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重泄漏后，甚至輸送中斷后，才發(fā)現(xiàn)問題，這往往造成人民和國家財(cái)產(chǎn)遭受重大損失等不良后果。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)主要是傳感檢測技術(shù)、信號處理技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。傳感檢測技術(shù)，是利用各種傳感器將各種環(huán)境變化，設(shè)備的物理變化，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，傳感器的檢測按照系統(tǒng)信息控制要求，提供所需要的各種電信號，為系統(tǒng)在線檢測提供實(shí)時(shí)的反饋信號。信號處理技術(shù)，是一個(gè)將各種傳感器的電信號，按照局部控制要求，先經(jīng)過相應(yīng)的精度處理，集中局部的多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)運(yùn)算，得到被測量對象的情況和狀態(tài)的處理過程的技術(shù)。通信技術(shù)是指把數(shù)字、聲音、圖像等信息高效率地傳送到遠(yuǎn)地設(shè)備上的一種技術(shù)。目前通信方式主要分為有線與無線兩種。通信系統(tǒng)通常由用戶設(shè)備、編碼和解碼、調(diào)制和解調(diào)、加密和解密、傳輸和交換設(shè)備等組成。計(jì)算機(jī)技術(shù)是研究信息過程、用以表達(dá)此過程的信息結(jié)構(gòu)和規(guī)則及其在信息處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的學(xué)科。計(jì)算機(jī)技術(shù)研究的主要對象是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)及其相關(guān)的現(xiàn)象。本發(fā)明的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括PCCP管道、傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊和中控機(jī)房，傳感器模塊附著于PCCP管道，并通過電纜與地表或淺埋的數(shù)據(jù)處理模塊相連接，數(shù)據(jù)處理模塊連接通信模塊，通訊模塊連接中控機(jī)房。
所述傳感器模塊固定在管內(nèi)壁上、管壁內(nèi)部或管外壁上。所述傳感器模塊中的各種傳感器分別封裝于多個(gè)盒子內(nèi)。PCCP管道內(nèi)部安裝的傳感器模塊包括加速度傳感器及壓力變送器；同時(shí)，還可以包括流速傳感器，應(yīng)變傳感器、陀螺儀傳感器、溫度傳感器、傾角傳感器等其他可拓展的傳感器。
傳感器模塊通過電纜與地表或淺埋的數(shù)據(jù)處理模塊連接，一方面通過電纜為管內(nèi)傳感器模塊供電，另一方面?zhèn)鞲衅髂K通過電纜將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊安裝地表或淺埋手井內(nèi)，由數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳輸兩個(gè)主要部分構(gòu)成，負(fù)責(zé)臨時(shí)存儲所采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行信息提取，并通過數(shù)據(jù)傳輸子模塊向遠(yuǎn)端中控機(jī)房發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)。中控軟件位于遠(yuǎn)離水輸運(yùn)現(xiàn)場的中控機(jī)房內(nèi)，由地圖管理、數(shù)據(jù)存貯、信號分析、報(bào)警提示等模塊組成。其中，地圖管理提供直觀化的地圖界面，將輸送管道所在位置標(biāo)注在地圖上，用戶可以方便的在地圖上查看所監(jiān)測輸送管道的基本信息與當(dāng)前工作狀況；數(shù)據(jù)存貯模塊通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對過往監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；信號分析模塊對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并與過往歷史進(jìn)行綜合比對，檢查壓力，流速，結(jié)構(gòu)，溫度等是否出現(xiàn)異常信號；一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常情況，報(bào)警提示模塊通過屏幕閃爍、聲音、以及電子郵件、手機(jī)短信等方式通知水輸運(yùn)管理相關(guān)工作人員。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測輸送管線的壓力、流量、振動、沉降等狀態(tài)；實(shí)時(shí)掌握輸送管道全線的詳細(xì)工作及安全狀態(tài)，積累歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，提高工程運(yùn)行的信息化水平，確保輸水工程安全并降低運(yùn)營維護(hù)成本。使用傳感器代替人工看護(hù)，降低輸送管線維護(hù)成本；傳感器可及時(shí)，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)人眼不易發(fā)現(xiàn)的問題，提高維護(hù)效率；有效避免破管泄露，保障水輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)正常工作；通過對管體結(jié)構(gòu)反應(yīng)以及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的積累，對未來相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范具有一定的指導(dǎo)意義。

圖I是本發(fā)明的原理圖；圖2是傳感器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-PCCP管道；2_傳感器模塊；3_數(shù)據(jù)采集模塊；4_數(shù)據(jù)處理及通信模塊；5-中控機(jī)房。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳述參考圖1，一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括PCCP管道I、傳感器模塊2、數(shù)據(jù)采集模塊3、數(shù)據(jù)處理及通信模塊4和中控機(jī)房5，傳感器模塊2附著于PCCP管道1，并通過電纜與地表或淺埋的數(shù)據(jù)采集模塊3相連接，數(shù)據(jù)采集模塊3連接數(shù)據(jù)處理及通信模塊4，通訊模塊4連接中控機(jī)房5。數(shù)據(jù)采集模塊3將所采集數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)處理和通信模塊4，通信模塊利用有線或無線通信方式(GPRS，3G，WIFI, WLAN, Zigbee,2. 4G等)將數(shù)據(jù)傳回中控機(jī)房5。中控機(jī)房5內(nèi)的監(jiān)測計(jì)算機(jī)對接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在發(fā)現(xiàn)異常情況后發(fā)出報(bào)警信號，提示水輸運(yùn)管理者對出現(xiàn)問題的輸送管道進(jìn)行定點(diǎn)巡查。所述傳感器模塊2可以固定在PCCP管道I管內(nèi)壁上、管壁內(nèi)部或管外壁上。
參考圖2，所述傳感器模塊中的各種傳感器分別封裝于多個(gè)盒子內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括PCCP管道、傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊和中控機(jī)房，傳感器模塊附著于PCCP管道，并通過電纜與地表或淺埋的數(shù)據(jù)處理模塊相連接，數(shù)據(jù)處理模塊連接通信模塊，通訊模塊連接中控機(jī)房。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊固定在PCCP管道的管內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊固定在PCCP管道的管壁內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊固定在PCCP管道的管外壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊中的各種傳感器分別封裝于多個(gè)盒子內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)埋式輸送管線在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括PCCP管道、傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊和中控機(jī)房，傳感器模塊附著于PCCP管道，并通過電纜與地表或淺埋的數(shù)據(jù)處理模塊相連接，數(shù)據(jù)處理模塊連接通信模塊，通訊模塊連接中控機(jī)房。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測輸送管線的壓力、流量、振動、沉降等狀態(tài)；實(shí)時(shí)掌握輸送管道全線的詳細(xì)工作及安全狀態(tài)，積累歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，提高工程運(yùn)行的信息化水平，確保輸水工程安全并降低運(yùn)營維護(hù)成本。
文檔編號F17D5/06GK102635786SQ201210067628
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者朱朝暉, 楊小燕, 梁啟明, 王倚文, 趙斌, 金玉飛, 黃桂湘 申請人:朱朝暉, 深圳市卓成混凝土模塊研究所, 深圳市合益自動化科技發(fā)展有限公司, 黃桂湘