大口徑水管暴漏監測系統的設想
埋在地下的供水管會發生暴漏,水管漏會造成自來水浪費。水管暴裂,自來水沖壞路面, 產生巨大的經濟損失。本系統介紹建立可靠、可行、低成本的大口徑水管暴漏監測系統的設想。
一、前言
排除機械施工人為造成的破壞外,埋在地下的水管在暴管前,水管在某些薄弱部位產生滲漏,可以通過傳感器檢測。目前是人工檢測,勞動強度大并且效率低。如廣州市大口徑的水管多, 地域廣,通過人工監測水管的暴漏非常困難。建立可靠、可行、低成本的大口徑水管暴漏監測系統,能提高自來水公司的經濟效益。
二、系統結構
1、上層
各遠距離的遙控監測站通過無線通信通信的方式傳到管理部門的計算機檢測系統。
2、遙控監測站
(1)傳感器
傳感器按周期將水管中的聲波信號變為數字信號傳到數據處理單元。
(2)數據處理單元(見圖2)
由單片機(計算機的一種)組成, 設有大容量的EERAN,按周期將本周的數字信號和上周期的數字信號比較。如不同,可初部判斷該段水管有異常。
(3)通信口
通信口設有RS485和RS232, 方便連接不同的無線信道。
(4)無線信道
無線信道可選用MDS無線電臺或短信及GPRS。
(5)數據處理單元
傳感器B接收水管其他監測站的信號,通過輸入串行通信口輸入單片機,然后由本站的輸出串行通信口通過無線信道轉發回公司管理部門的計算機檢測系統。這樣其他監測點不需要設有無線信道,可以節省一大筆投資。
傳感器A接收到水管的異常信號時,由遙控檢測站的輸出串行通信口通過無線信道發回公司管理部門的計算機檢測系統。
3、監測點
傳感器A接收到水管的異常信號時,由本站的輸出串行通信口通過信道發送到相鄰最近的遙控監測站。再由該遙控監測站的無線信道轉發回公司管理部門的計算機檢測系統。
由鋰電池供電,平時處于睡眠狀態。15分鐘自動喚醒一次, 工作約2秒鐘后轉為睡眠狀態。
三、傳感器A的安裝
1、方式1
將探針固定在水管上,探針有外套起保護作用。傳感器A放在上端接近地面。方便工作人員維護或更換電池。當初步判斷該水管有問題。可以將傳感器A拆卸, 將探針連接到高靈敏度的探漏設備,做進一步的確定。在每一節的水管上也安裝探針,不用安裝檢測點,可以節省一大筆費用。當相鄰最近的檢測點發現有漏水信號時,將傳感器A臨時安裝在相臨最近的探針,漏水信號最大的探針,說明該斷水管有問題,在該地點開挖,可以減少地面開挖的工程量,達到減少成本, 縮短占道時間。
探針是一條金屬棒,價格低廉。
如果在500米設一個遙測監測站,一公里的監測設備的投入約為15萬元。如果水管直經是一米, 監測設備占水管的投入比例非常小。該方式適用于新鋪設的水管。
2、方式2
在已鋪設的水管的地面轉孔,每轉一段深度,將轉頭提起,將探針放入孔內,當探測到水管的水流聲時,停止轉孔, 把探針固定在孔內。在探針上可安裝固定的監測點,也可以安裝臨時的探針。在監測點上安裝通信部分,可成為遙控監測站。其他部分和方式1相同。這種方式適合已鋪設的水管。
四、保護套和監測站的外形
在地面的保護套要設計為圓形,直徑約為10厘米,地面上有蓋子,方便工作人員查找。
監測點外形為長圓柱形, 下端有螺紋,方便與探針連接。
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