大口徑水管暴漏監(jiān)測系統(tǒng)的設想
埋在地下的供水管會發(fā)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(tǒng)介紹建立可靠、可行、低成本的大口徑水管暴漏監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)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(jiān)測系統(tǒng),能提高自來水公司的經濟效益。
二、系統(tǒng)結構
1、上層
各遠距離的遙控監(jiān)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(tǒng)。
2、遙控監(jiān)測站
(1)傳感器
傳感器按周期將水管中的聲波信號變?yōu)閿?shù)字信號傳到數(shù)據處理單元。
(2)數(shù)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(shù)字信號和上周期的數(shù)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(shù)據處理單元
傳感器B接收水管其他監(jiān)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(fā)回公司管理部門的計算機檢測系統(tǒng)。這樣其他監(jiān)測點不需要設有無線信道,可以節(jié)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(fā)回公司管理部門的計算機檢測系統(tǒng)。
3、監(jiān)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(fā)送到相鄰最近的遙控監(jiān)測站。再由該遙控監(jiān)測站的無線信道轉發(fā)回公司管理部門的計算機檢測系統(tǒng)。
由鋰電池供電,平時處于睡眠狀態(tài)。15分鐘自動喚醒一次, 工作約2秒鐘后轉為睡眠狀態(tài)。
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?梢詫鞲衅鰽拆卸, 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(jié)的水管上也安裝探針,不用安裝檢測點,可以節(jié)省一大筆費用。當相鄰最近的檢測點發(fā)現(xiàn)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(jiān)測站,一公里的監(jiān)測設備的投入約為15萬元。如果水管直經是一米, 監(jiān)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(jiān)測點,也可以安裝臨時的探針。在監(jiān)測點上安裝通信部分,可成為遙控監(jiān)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(jiān)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(jiān)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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