專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏方法及其儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及市政供水、供燃?xì)?、供暖管網(wǎng)的泄漏監(jiān)控技術(shù)，具體涉及集成管線(xiàn)定位、測(cè)漏檢漏相關(guān)分析諸多功能的高智能數(shù)字化分析方法及其儀器。
背景技術(shù)：
水是寶貴的自然資源。由于淡水資源的貧乏和高昂的制水成本，世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視供水節(jié)水的管理工作。很早就開(kāi)展了漏損控制技術(shù)及設(shè)備的研究、開(kāi)發(fā)工作。20世紀(jì)初采用簡(jiǎn)易機(jī)械聽(tīng)漏，20世紀(jì)40年代發(fā)明初級(jí)電子聽(tīng)漏裝置，70年代開(kāi)發(fā)漏失噪音計(jì)算機(jī)，80年代研制電池驅(qū)動(dòng)的檢漏設(shè)施，2000年開(kāi)始研制數(shù)字式檢漏及GIS系統(tǒng)的應(yīng)用。
80年代初，英、美、法、日相繼開(kāi)發(fā)成功了相關(guān)檢漏儀，90年代初又研究了利用水傳聲的相關(guān)檢漏儀，提高了檢漏的正確性。美國(guó)、日本在80年代中期還開(kāi)發(fā)了探地雷達(dá)，利用電磁波對(duì)漏水情況進(jìn)行檢漏，并以圖像顯示漏水孔周?chē)那闆r，實(shí)現(xiàn)對(duì)漏水點(diǎn)的精確定位。由于西方國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、重視程度和技術(shù)水平等方面的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，英國(guó)的管網(wǎng)漏失率控制在18.69％，美國(guó)為8％以下，日本為10％以下，法國(guó)為9.5％，德國(guó)為4.9％，其漏失率遠(yuǎn)低于亞洲國(guó)家。
漏水探測(cè)技術(shù)主要分為兩種，區(qū)域測(cè)漏法和區(qū)域聲音檢測(cè)法。
區(qū)域測(cè)漏法在生活小區(qū)或日夜連續(xù)用水戶(hù)較少地區(qū)，測(cè)漏時(shí)除小區(qū)進(jìn)水總表(此時(shí)作測(cè)漏表用)外，關(guān)閉所有連通該區(qū)的閥門(mén)，測(cè)漏在深夜用水最少時(shí)測(cè)定一定時(shí)間，其最低流量(扣除連續(xù)用水戶(hù)用水量)大致就是該區(qū)的漏損量，如漏損量未超過(guò)允許漏損值，則表示該區(qū)基本上無(wú)漏水或漏水很少，如超過(guò)允許值，則關(guān)閉部分閥門(mén)，縮小測(cè)漏地區(qū)，再比較縮小地區(qū)后的最低流量，如果差距較大，則說(shuō)明該段管道有漏水。區(qū)域測(cè)漏法又可分為直接區(qū)域測(cè)漏與間接區(qū)域測(cè)漏，直接區(qū)域測(cè)漏法就是在測(cè)定時(shí)除了關(guān)閉所有進(jìn)入該區(qū)的閘門(mén)(不包括測(cè)漏表)外，并關(guān)閉所有用戶(hù)水表前的進(jìn)水閘門(mén)，這樣測(cè)得的流量就是此時(shí)該區(qū)內(nèi)管道的漏水量；間接區(qū)域測(cè)漏法就是在測(cè)定時(shí)關(guān)閉所有進(jìn)入該區(qū)的閘門(mén)(不包括測(cè)漏表)，原則上不關(guān)閉用戶(hù)的進(jìn)水閘門(mén)，這時(shí)測(cè)得的流量為管網(wǎng)漏水量和用戶(hù)的最小用水量，通過(guò)分析，估算出用戶(hù)夜間最小流量，從而得出該區(qū)漏水量。這兩種測(cè)漏方法，統(tǒng)稱(chēng)“水平衡測(cè)試”法。這一方法在實(shí)際中較常用，準(zhǔn)確性較高，但操作起來(lái)較復(fù)雜而繁瑣。
在漏損控制的幾種方法中，區(qū)域測(cè)漏法是運(yùn)用較多也比較成功的方法，特別是對(duì)于居民小區(qū)更為適宜，它提高了檢漏上作的效率，避免盲目性，而且也是漏損控制效果的一種最直接的驗(yàn)證手段。但在具體運(yùn)用中也發(fā)現(xiàn)由于目前國(guó)內(nèi)管網(wǎng)閥門(mén)質(zhì)量普遍較差，開(kāi)關(guān)閘門(mén)的操作往往不能如愿，某個(gè)閥門(mén)失靈，就會(huì)影響整個(gè)方法的實(shí)施，再加上小區(qū)內(nèi)用水戶(hù)夜間最少用水量的估算難以精確，對(duì)用戶(hù)水表的讀表統(tǒng)計(jì)工作量也較大，所以該方法對(duì)于較大規(guī)模的小區(qū)是不太適合的。
區(qū)域聲音檢測(cè)法過(guò)去該技術(shù)的主要流程是資料準(zhǔn)備—管網(wǎng)壓力測(cè)量—環(huán)境調(diào)查—閥栓聽(tīng)音—路面聽(tīng)音—漏水確認(rèn)—漏水修復(fù)。核心技術(shù)在于閥栓聽(tīng)音、路面聽(tīng)音和漏水確認(rèn)技術(shù)。
閥栓聽(tīng)音即利用機(jī)械或電子聽(tīng)音設(shè)備，通過(guò)漏水探測(cè)技術(shù)人員的聽(tīng)覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，探測(cè)閥栓上的漏水聲波，發(fā)現(xiàn)閥栓上的漏水聲波異常，從而推斷漏水的發(fā)生和大致范圍；路面聽(tīng)音即利用電子聽(tīng)音設(shè)備，通過(guò)漏水探測(cè)技術(shù)人員的聽(tīng)覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，探測(cè)漏水點(diǎn)傳播到地面的聲波異常，推斷漏水的發(fā)生和范圍；漏水確認(rèn)即以鉆孔聽(tīng)音輔助漏水相關(guān)探測(cè)，對(duì)路面聽(tīng)音發(fā)現(xiàn)的異常進(jìn)行確認(rèn)探測(cè)，確定漏水的發(fā)生和漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，確認(rèn)探測(cè)主要依靠探測(cè)人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。
漏控設(shè)備中運(yùn)用得最普遍、最有效的是聽(tīng)漏棒。該設(shè)備歷史久遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其聽(tīng)漏效果和簡(jiǎn)便的操作仍是其它先進(jìn)的檢漏設(shè)備無(wú)法替代的，其對(duì)漏點(diǎn)的準(zhǔn)確定位是單純聽(tīng)漏和相關(guān)儀、探地雷達(dá)檢測(cè)等操作中不可少的。聽(tīng)音機(jī)又稱(chēng)漏水探測(cè)儀，是在聽(tīng)漏棒的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代電子技術(shù)，對(duì)漏水噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，提高了結(jié)果準(zhǔn)確性，容易操作，并可分類(lèi)獲取不同頻率噪聲并有了量化指標(biāo)。這兩種設(shè)備都是檢漏工作最基本的配置，使用的好壞直接關(guān)系到檢漏質(zhì)量。漏水探測(cè)儀由耳機(jī)、放大器、濾波器、拾音器(探頭)組成。它具有選擇接受各種不同頻率聲音，捕捉放大漏水聲的能力，其原理是將探頭置于地面、消火栓、管道上(包括其附屬設(shè)施)把漏水點(diǎn)發(fā)出的漏水振動(dòng)音，通過(guò)主機(jī)將信號(hào)增幅傳上耳機(jī)依然是用耳朵捕捉；也可根據(jù)指針?biāo)痉档拇笮?lái)顯示漏水的有無(wú)。該議器因車(chē)輛、行人、機(jī)械等噪音干擾，所以多在深夜外界干擾較少的情況下使用，并且探測(cè)儀的使用同聽(tīng)漏棒一樣，都要求有相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
過(guò)去的漏水探測(cè)技術(shù)的存在以下主要缺點(diǎn)①由于人的聽(tīng)覺(jué)靈敏度和分辨度相對(duì)較低，在許多情況下不能發(fā)現(xiàn)和判斷漏水的發(fā)生。例如，在管道埋設(shè)深度較大的地區(qū)、管道復(fù)雜地區(qū)、聲波干擾較大的地區(qū)等，采用過(guò)去的探測(cè)方法技術(shù)，探測(cè)結(jié)果都不理想。
②主要依靠探測(cè)人員的聽(tīng)覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，探測(cè)質(zhì)量和結(jié)果無(wú)法保證。由于每個(gè)探測(cè)人員在聽(tīng)覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)上存在差異，探測(cè)結(jié)果也就不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即使是同一個(gè)探測(cè)人員，其每天的工作狀況不同，探測(cè)結(jié)果也不相同。
③探測(cè)結(jié)果沒(méi)有記錄，結(jié)果不能準(zhǔn)確表示和表達(dá)，難以規(guī)范和控制探測(cè)的過(guò)程和結(jié)果。
④?chē)?guó)內(nèi)儀器的生產(chǎn)研究處于初步階段，產(chǎn)品大多功能單一，操作復(fù)雜，集成化程度低，而國(guó)外進(jìn)口儀器費(fèi)用很高，影響儀器的普及推廣。
因此，開(kāi)發(fā)研制高智能、高精度、多功能、集成化，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又易于普及推廣的管線(xiàn)定位檢漏儀器是當(dāng)前給水工業(yè)亟待解決的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)管網(wǎng)維護(hù)相關(guān)的供水管道泄漏點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位、設(shè)施及金屬管道定位、測(cè)量距離的需要，以及現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高智能、高精度、多功能、集成化，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又易于普及推廣的管線(xiàn)定位檢漏方法及其儀器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏方法，采用檢漏儀器從地面拾音、濾波、信號(hào)放大，再顯示波峰及耳機(jī)放音，確定漏點(diǎn)。
數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏儀，包括殼體、傳感頭和測(cè)量電路；傳感頭通過(guò)伸縮桿設(shè)于殼體的底部，傳感頭與拾音盤(pán)連接；傳感頭與測(cè)量電路板的輸入端連接，耳機(jī)通過(guò)測(cè)量電路和傳感頭連接；傳感頭與測(cè)量電路板由電池供電；殼體上設(shè)有與測(cè)量電路連接的測(cè)距顯示面板、以及功能轉(zhuǎn)換、頻點(diǎn)轉(zhuǎn)換、音量控制、靜音開(kāi)關(guān)多個(gè)功能鍵。
測(cè)量電路包括串聯(lián)的前置放大電路、數(shù)字濾波電路和耳機(jī)放大電路，前置放大電路、數(shù)字濾波電路和耳機(jī)放大電路分別由放大量控制電路、濾波頻率選擇電路和耳機(jī)音量控制電路控制連接；數(shù)字濾波電路還與頻率顯示電路連接；耳機(jī)放大電路與耳機(jī)連接。金屬探測(cè)電路由臨界振蕩電路、檢波及差拍電路、閃光指示驅(qū)動(dòng)電路和耳機(jī)放大電路依次串聯(lián)而成。
探測(cè)器金屬管時(shí)，由測(cè)距輪和金屬探測(cè)盤(pán)取代拾音盤(pán)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)①閥栓聲波探測(cè)系統(tǒng)和多探頭數(shù)字相關(guān)儀具有高靈敏度、高分辨率和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在復(fù)雜情況下探測(cè)小的漏水發(fā)生和位置；②探測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄和處理，人為的影響非常小，探測(cè)結(jié)果確定和統(tǒng)一；③探測(cè)過(guò)程以?xún)x器為主進(jìn)行，其工作程序易于規(guī)范，結(jié)果可以控制；④多探頭的使用，不僅提高了工作效率，同時(shí)也給解釋工作提供了大量的有效信息，保證探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；且使用成本較低。


圖1是本發(fā)明地下管線(xiàn)定位檢漏儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的工作面板示意圖；圖3是本發(fā)明電路原理圖；圖4是圖3的一種具體實(shí)施方式
電路原理圖；圖5是本發(fā)明金屬探測(cè)器電路原理圖；圖6是本發(fā)明探測(cè)工作原理圖；圖7是本發(fā)明金屬探測(cè)器工作原理圖。
具體實(shí)施例方式
數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏方法，采用專(zhuān)用檢漏儀器從地面拾音、濾波、信號(hào)放大，再顯示波峰及耳機(jī)放音，確定漏點(diǎn)。
數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏儀，采用閥栓聲波探測(cè)系統(tǒng)和多探頭數(shù)字相關(guān)儀具有高靈敏度、高分辨率和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在復(fù)雜情況下探測(cè)小的漏水發(fā)生和位置。
實(shí)施例1如圖1所示，數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏儀，包括殼體1、傳感頭2、伸縮桿3、拾音盤(pán)4、耳機(jī)5和測(cè)量電路板6；傳感頭2通過(guò)伸縮桿3設(shè)于殼體1的底部，拾音盤(pán)4與傳感頭2連接，傳感頭2與測(cè)量電路板6的輸入端連接，耳機(jī)5通過(guò)測(cè)量電路6和傳感頭2連接；傳感頭2與測(cè)量電路板6由蓄電池7供電。
參見(jiàn)圖2，殼體1上設(shè)有測(cè)距顯示10、以及功能轉(zhuǎn)換、頻點(diǎn)轉(zhuǎn)換、音量控制、靜音開(kāi)關(guān)等功能鍵11、頻率按鈕12和頻譜直方圖13。
參見(jiàn)圖3，測(cè)量電路(板)包括串聯(lián)的前置放大電路、數(shù)字濾波電路和耳機(jī)放大電路，前置放大電路、數(shù)字濾波電路和耳機(jī)放大電路分別由放大量控制電路、濾波頻率選擇電路和耳機(jī)音量控制電路控制連接；數(shù)字濾波電路還與頻率顯示電路連接；耳機(jī)放大電路與耳機(jī)連接。通過(guò)頻率顯示電路顯示的波峰和放音耳機(jī)的聲音可以確定漏點(diǎn)。
圖4是圖3的一種具體實(shí)施方式
電路圖，其中IC1-IC10為S5532，IC11-IC18為L(zhǎng)W3914。
參見(jiàn)圖6，本發(fā)明漏水探測(cè)工作原理當(dāng)管道內(nèi)流體在壓力作用下泄漏時(shí)，所產(chǎn)生的振動(dòng)波會(huì)沿著管道或地埋層介質(zhì)(如土壤，水泥等)傳播到地面，漏水探測(cè)儀便是采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)此進(jìn)行采集和分析，并最大限度地排除其它的信號(hào)干擾，從而使人們輕松地找到泄漏點(diǎn)。
本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)化漏水探測(cè)過(guò)程，能同時(shí)完成多步驟、實(shí)現(xiàn)多功能、操作方便、可靠性高的儀器設(shè)備，提高檢漏工作效率。本發(fā)明應(yīng)用目前聲學(xué)、電子、軟件、通訊、信號(hào)處理、數(shù)字化處理等綜合技術(shù)，開(kāi)發(fā)集漏水預(yù)定位和精定位于一體，僅一次檢測(cè)即可完成一定區(qū)域內(nèi)的漏點(diǎn)預(yù)定位和漏點(diǎn)精定位，而且儀器對(duì)管道屬性要求不高，可以在不清楚管材管徑的情況下進(jìn)行漏水定位的儀器，從而實(shí)現(xiàn)了從發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)到漏水點(diǎn)精確定位，從一段管線(xiàn)到大面積的檢漏普查，僅用一套儀器就可完成。
實(shí)施例2在實(shí)施例的基礎(chǔ)上，增加由高頻振蕩器、振蕩檢測(cè)器、音頻振蕩器和功率放大器等組成的金屬探測(cè)電路部分。探測(cè)器金屬管時(shí)，由測(cè)距輪和金屬探測(cè)盤(pán)取代拾音盤(pán)即可。參見(jiàn)圖5、圖7，本發(fā)明金屬探測(cè)器工作原理金屬探測(cè)器由高頻振蕩器、振蕩檢測(cè)器、音頻振蕩器和功率放大器等組成，探測(cè)金屬的原理是—調(diào)節(jié)高頻振蕩器的增益電位器，恰好使振蕩器處于臨界振蕩狀態(tài)，也就是說(shuō)剛好使振蕩器起振。當(dāng)探測(cè)線(xiàn)圈靠近金屬物體時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會(huì)在金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生渦電流，使振蕩回路中的能量損耗增大，正反饋減弱，處于臨界態(tài)的振蕩器振蕩減弱，甚至無(wú)法維持振蕩所需的最低能量而停振。如果能檢測(cè)出這種變化，并轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)，根據(jù)聲音有無(wú)，就可以判定探測(cè)線(xiàn)圈下面是否有金屬物體了。
閥栓聲波探測(cè)是采用閥栓聲波探測(cè)設(shè)備，對(duì)閥栓的聲波進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)探測(cè)，并記錄探測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，由專(zhuān)門(mén)的軟件對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后自動(dòng)給出漏水發(fā)生可能性和發(fā)生區(qū)域的分析結(jié)果。閥栓聲波探測(cè)系統(tǒng)具有高靈敏度和多參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能夠精確探測(cè)微弱聲波異常，分辨出用水、電機(jī)等其他干擾聲波異常，正確判斷漏水的發(fā)生和范圍。
管線(xiàn)探測(cè)是采用地下管線(xiàn)探測(cè)設(shè)備，在漏水異常區(qū)域進(jìn)行管線(xiàn)探測(cè)，為相關(guān)探測(cè)奠定基礎(chǔ)，管線(xiàn)探測(cè)的結(jié)果，直接影響到相關(guān)探測(cè)的結(jié)果。相關(guān)探測(cè)，在小管徑(400mm以下)金屬管道地區(qū)，采用多探頭數(shù)字相關(guān)儀進(jìn)行區(qū)域相關(guān)探測(cè)，確認(rèn)漏水的發(fā)生和確定漏水點(diǎn)。多探頭數(shù)字相關(guān)儀具有數(shù)字濾波的優(yōu)點(diǎn)，可在一個(gè)區(qū)域多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行相關(guān)探測(cè)。對(duì)大管徑(400mm以上)金屬管道和非金屬管道，則采用水中傳感器和矢量相關(guān)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)探測(cè)。
儀器采用多探頭，有強(qiáng)大的軟件支持，可反復(fù)利用在測(cè)試中收集到的大量相關(guān)測(cè)漏數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果，因此大大提高了檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確度。多探頭相關(guān)儀的記錄儀(簡(jiǎn)稱(chēng)探頭)具有防水功能，不用無(wú)線(xiàn)發(fā)射，可排除無(wú)線(xiàn)干擾和盲區(qū)，區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)可對(duì)PVC管和水泥管進(jìn)行檢漏。測(cè)試時(shí)間不受限制(從10秒～3小時(shí))，可在白天或夜間測(cè)試，避免了其它產(chǎn)品只能在夜間測(cè)試的局限性。多探頭相關(guān)儀既應(yīng)用了世界的領(lǐng)先技術(shù)，也充分反映了實(shí)用性，安裝了高智能專(zhuān)家系統(tǒng)，可自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，生成模擬管網(wǎng)圖。
漏損控制技術(shù)采用區(qū)域聲音檢測(cè)法。借助相關(guān)儀通過(guò)裝設(shè)在泄漏管線(xiàn)兩端的傳感器接受漏水所產(chǎn)生的連續(xù)的不規(guī)則振動(dòng)音，根據(jù)兩傳感器間的距離、聲音到達(dá)的時(shí)間差、振動(dòng)音傳播速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，求得漏水點(diǎn)的位置。儀器對(duì)某一供水區(qū)域的管道進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，并自動(dòng)記錄監(jiān)聽(tīng)的聲音結(jié)果，然后在電腦上分析監(jiān)聽(tīng)結(jié)果，確定漏水點(diǎn)的大致位置。
監(jiān)測(cè)儀的工作原理為，首先選定所要監(jiān)聽(tīng)的區(qū)域及監(jiān)測(cè)時(shí)間，然后用該儀器所提供的可編程功能對(duì)聲音監(jiān)測(cè)編寫(xiě)程序。內(nèi)容包括，在某月某日某時(shí)某分開(kāi)始監(jiān)測(cè)，時(shí)間選定在外界干擾最少的夜間，監(jiān)測(cè)器的放置位置為選定的區(qū)域內(nèi)的管道上，監(jiān)測(cè)器放置的個(gè)數(shù)，根據(jù)被測(cè)區(qū)域的大小而定，(監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)聽(tīng)半徑200-300m)。監(jiān)測(cè)器在事先編寫(xiě)的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，并記錄下所選定時(shí)段的聲音監(jiān)測(cè)值，然后借計(jì)算機(jī)對(duì)任何時(shí)間的監(jiān)測(cè)情況由微機(jī)進(jìn)行重放分析，通過(guò)對(duì)噪聲場(chǎng)強(qiáng)級(jí)及場(chǎng)強(qiáng)級(jí)寬度累計(jì)時(shí)段疊合的二維及三維圖的分析，增加聲波分析，排除干擾，來(lái)判斷監(jiān)聽(tīng)范圍內(nèi)是否有漏點(diǎn)存在。該設(shè)備的出現(xiàn)給檢漏人員帶來(lái)了嶄新探漏工作方式，將漏損控制工作帶入了一個(gè)高科技、高技能、多專(zhuān)業(yè)交叉的全新領(lǐng)域。
管線(xiàn)定位技術(shù)地下管線(xiàn)定位是檢漏的重要環(huán)節(jié)，它貫穿檢漏全過(guò)程。分為金屬管線(xiàn)定位和非金屬道線(xiàn)定位。金屬管線(xiàn)定位運(yùn)用電磁波探測(cè)金屬管線(xiàn)定位技術(shù)，通過(guò)感應(yīng)法和接地法等手段，能夠準(zhǔn)確定出金屬管線(xiàn)的平面位置和埋設(shè)深度。非金屬管線(xiàn)的探測(cè)引入探地雷達(dá)，探地雷達(dá)是最新的也是最有發(fā)展前途的檢漏儀器，它利用發(fā)射電磁波的反向收集，對(duì)地下管線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定，可以精確地繪制出地下管線(xiàn)的橫斷面圖，并可根據(jù)水管周?chē)膱D象判斷是否有漏水。探地雷達(dá)所能收集的資料非常豐富，除可探測(cè)出地下供水管道、煤氣管、下水道、電纜等位置及地下地壤情況；也可檢測(cè)難以發(fā)現(xiàn)的管道泄漏，管道的不均勻沉降等資料；還能用于預(yù)防性的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)隱患，提高漏損的控制水平。該設(shè)備不僅為漏損控制提供了一種新的檢測(cè)手段，而且對(duì)提高管道工程設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、管理等工作的技術(shù)水平也都將起到重要的作用。
運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新型的、人工智能技術(shù)，在許多領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，如預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、優(yōu)化計(jì)算、模型識(shí)別等。它在供水管網(wǎng)中應(yīng)用總的思路是根據(jù)漏損控制的特點(diǎn)，確定人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中的神經(jīng)元，建立適合供水管網(wǎng)特點(diǎn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，訓(xùn)練神經(jīng)樣本，輸入實(shí)際資料，進(jìn)行漏損分析，并根據(jù)分析結(jié)果，自動(dòng)尋求最優(yōu)漏損控制措施及對(duì)策，屬主動(dòng)檢漏法，減少查漏的盲目性，提高檢漏的準(zhǔn)確性。
管線(xiàn)綜合檢測(cè)儀操作說(shuō)明一、測(cè)漏功能操作1、準(zhǔn)備工作將“功能選擇”的“測(cè)漏”鍵按下，連接好測(cè)漏傳感器插線(xiàn)，插上耳機(jī)，將“濾波頻率選擇”的直通鍵(即鍵)按下，再打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)；這時(shí)，“頻譜顯示條”有高低不同的頻點(diǎn)增益顯示，耳機(jī)里也有相應(yīng)的隨機(jī)噪音。
2、漏點(diǎn)的預(yù)定位在大致確定的疑漏管線(xiàn)范圍內(nèi)，將測(cè)漏儀傳感器逐次向頻譜顯示條的顯示有增強(qiáng)趨勢(shì)的方向移動(dòng)，直至顯示和耳機(jī)里的噪音都相對(duì)較大。
3、漏點(diǎn)的精確定位在預(yù)定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)頻譜顯示條上相對(duì)幅度最大的頻點(diǎn)(例如240Hz)按下濾波頻率選擇的240Hz鍵，這時(shí)，頻率顯示條的顯示都要變小一些，但240Hz的顯示應(yīng)該還是相對(duì)比其它頻點(diǎn)為大，耳機(jī)里的聲音也要稍小一點(diǎn)，但聽(tīng)起來(lái)更單純些。這時(shí)沿著確定的管線(xiàn)走向以一定的間距測(cè)量，選取其顯示和聲音都相對(duì)最大的位置，即是漏點(diǎn)。
4、操作注意事項(xiàng)(1)“放大增益”的控制，以頻譜顯示條上最大的幅度還有1~2格空間為好，太大就減小一級(jí)“放大增益”(反之亦然)，如果有幾條都頂滿(mǎn)了格，就不好區(qū)分最大點(diǎn)了。
(2)“耳機(jī)音量”的控制，以聽(tīng)起來(lái)清晰即合適，不宜太響。
(3)管道的用水聲和漏水聲有時(shí)候在顯示和耳機(jī)聲音上都比較相似，但漏水聲是持續(xù)不斷的并且是有某種特點(diǎn)的起伏性聲音，而用水聲和其它噪音是斷續(xù)的隨機(jī)的，這不同的特性就能較好地區(qū)分它們。另外，對(duì)同一漏點(diǎn)聽(tīng)者聽(tīng)到的高頻成份較多時(shí)距漏點(diǎn)較近，反之若低頻較大則離漏點(diǎn)較遠(yuǎn)。跟據(jù)經(jīng)驗(yàn)，漏水聲大都在240Hz~800Hz這個(gè)頻率范圍，可作為參考。
二、探管功能操作1、準(zhǔn)備工作將“功能選擇”的“探管”鍵按下，連接好探管傳感頭和相應(yīng)插線(xiàn)，插上耳機(jī)，再打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。
2、探測(cè)管道手持本儀器將其探管傳感頭接觸可能埋有管線(xiàn)的地面并緩緩前后左右搜索，一旦感測(cè)到有管線(xiàn)耳機(jī)里就會(huì)出現(xiàn)特定的音頻聲，同時(shí)紅色“管線(xiàn)”指示燈也會(huì)閃亮。
三、測(cè)距功能操作1、準(zhǔn)備工作將“功能選擇”的“測(cè)距”鍵按下，連接好測(cè)距傳感輪和相應(yīng)插線(xiàn)，再打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。
2、路面測(cè)距手持本儀器令其傳感輪接觸起始點(diǎn)的地面，按一下距離計(jì)數(shù)器的清零按鈕，然后沿待測(cè)的路徑推進(jìn)到目的點(diǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器的讀數(shù)即為該段距離的米數(shù)。
目前的漏水探測(cè)技術(shù)的主要流程是資料準(zhǔn)備—壓力系統(tǒng)—閥栓聲波探測(cè)—輔助地面聽(tīng)音—管線(xiàn)探測(cè)—相關(guān)探測(cè)—漏水修復(fù)—修復(fù)后探測(cè)。
權(quán)利要求
1.數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏方法，其特征在于采用檢漏儀器從地面拾音、濾波、信號(hào)放大，再顯示波峰及耳機(jī)放音，確定漏點(diǎn)。
2.數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏儀，包括殼體(1)、傳感頭(2)和測(cè)量電路(6)；其特征在于傳感頭(2)通過(guò)伸縮桿(3)設(shè)于殼體(1)的底部，傳感頭(2)與拾音盤(pán)(4)連接；傳感頭(2)與測(cè)量電路板(6)的輸入端連接，耳機(jī)(5)通過(guò)測(cè)量電路(6)和傳感頭(2)連接；傳感頭(2)與測(cè)量電路板(6)由電池(7)供電；殼體(1)上設(shè)有與測(cè)量電路(6)連接的測(cè)距顯示面板(10)、以及功能轉(zhuǎn)換、頻點(diǎn)轉(zhuǎn)換、音量控制、靜音開(kāi)關(guān)多個(gè)功能鍵(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下管線(xiàn)智能定位檢漏儀，其特征在于傳感頭(2)還配置測(cè)距輪和金屬探測(cè)盤(pán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下管線(xiàn)定位檢漏儀，其特征在于所述測(cè)量電路(6)包括串聯(lián)的前置放大電路、數(shù)字濾波電路和耳機(jī)放大電路，前置放大電路、數(shù)字濾波電路和耳機(jī)放大電路分別由放大量控制電路、濾波頻率選擇電路和耳機(jī)音量控制電路控制連接；數(shù)字濾波電路還與頻率顯示電路連接；耳機(jī)放大電路與耳機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下管線(xiàn)定位檢漏儀，其特征在于所述金屬探測(cè)電路由臨界振蕩電路、檢波及差拍電路、閃光指示驅(qū)動(dòng)電路和耳機(jī)放大電路依次串聯(lián)而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及集管線(xiàn)定位、測(cè)漏檢漏、泄漏監(jiān)控等多功能的數(shù)字化高智能地下管線(xiàn)定位檢漏方法及其儀器，其應(yīng)用目前聲學(xué)、電子、軟件、通訊、信號(hào)處理、數(shù)字化處理等綜合技術(shù)，開(kāi)發(fā)集漏水預(yù)定位和精定位于一體，僅一次檢測(cè)即可完成一定區(qū)域內(nèi)的漏點(diǎn)預(yù)定位和漏點(diǎn)精定位，而且儀器對(duì)管道屬性要求不高，可以在不清楚管材管徑的情況下進(jìn)行漏水定位的儀器，從而實(shí)現(xiàn)了從發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)到漏水點(diǎn)精確定位，從一段管線(xiàn)到大面積的檢漏普查，僅用一套儀器就可完成。本發(fā)明簡(jiǎn)化目前的漏水探測(cè)過(guò)程，能同時(shí)完成多步驟、實(shí)現(xiàn)多功能、操作方便、可靠性高，大大提高檢漏工作效率。
文檔編號(hào)G01M3/24GK1808087SQ200610054058
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者張智, 陳宗杰, 康健, 曾曉嵐 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)