[实用新型]基于智能PCCP管的水输运监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监控设备，尤其涉及一种便于安装和维护的基于智能PCCP管的水输运监控系统。

背景技术

预应力钢筒混凝土管(Prestressed concrete cylinder pipe，简称：PCCP)是国内近十多年发展起来的新型管道材料。该管道材料是一种具备高强度、高抗渗性和高密封性的复合型管材，其集合了薄钢板、中厚钢板、异型钢、普通钢筋、高强预应力钢丝、高强混凝土、高强砂浆和橡胶密封圈等原辅材料制造而成。

预应力钢筒混凝土管可用于城市给水排水干管、工业输水管线、农田灌溉、工厂管网、电厂补给水管及冷却水循环系统、倒虹吸管、压力隧道管线及深覆土涵管等。不同尺寸、规格的输水管道，目前在远程输水、城市用水保障等领域，大范围、长距离的使用。在经济技术高速发展的今天，一些重大基础设施、设备被喻为生命线工程，此类工程项目，关系到一个城市、甚至一个地区的用水安全，关系生产、生活保障，关系到整个社会的安定、和谐！

预应力钢筒混凝土管技术指由钢筒和钢筒内、外两侧混凝土层组成管芯并在管芯混凝土外侧缠绕环向预应力钢丝，然后制作水泥砂浆保护层而制成管子技术。

上述管道通常分布距离长，地域跨度大。单纯依靠人工巡管检查，凭经验判断管道是否正常，信息传递周期长、误差大。同时，基于感性认识的资料，无法进行长期量化统计、对比，使资料的有效利用率降低，整个系统信息资源浪费严重。一旦出现输水管道破损，泄露，人为盗窃破坏，沿线设备故障、损毁、以及被盗等非正常状况时，若不能及时发现并采取措施，会造成管道漏水、甚至输水中断、国家经济财产遭受重大损失等不良后果。

传感器是“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器技术是实现自动检测和自动控制的首要环节。倘若传感器部分不能够得到良好的保护，频繁出现故障从而导致数据监测不准，不仅不能够达到实时监控输水管路工况的目的，而且还将浪费巨大的人力和物力于检查和维护监测设备上，提高了生产过程中的成本。

目前对各种环境参数，例如输水管道内部压力，流速，管壁微震动，管体钢筋应力，整管不均匀沉降，管体温度，水质等多种物理量的监测都是通过在管道内部安装各种传感器探头对管内的工质进行测量。通常情况下，在一个测量点中，往往需要测量多种参数，因此需要用到多个或多种传感器；现有的传感器的设置大多是分别单独设置在管道内部或者其他需要测量的环境下，零散的设置不仅浪费了有限的安装空间，而且需要开凿多个安装点，对设备本身结构造成了破坏，带来了不可预测的安全隐患；传感器的监测设备直接暴露在工质中，也在一定程度上削减了传感器的使用寿命；这样的设置同时还不利于维护、检修及更换等管理；如何使输水管路中的传感器达到安装简单，维护、检修及更换方便的效果，是一个亟待解决的问题。

预应力钢筒混凝土管技术指由钢筒和钢筒内、外两侧混凝土层组成管芯并在管芯混凝土外侧缠绕环向预应力钢丝，然后制作水泥砂浆保护层而制成管子技术。

目前对应用PCCP管的输水管道内部水压，流速，管壁微震动，管体钢筋应力，整管不均匀沉降，管体温度、水质等多种物理量远程无线实时监测尚无现有方案。现有的PCCP管为纯粹的输水管道，而且管道内外均无可以外挂、安装任何用于监控输水状体及管体状态的传感器的结构。这是因为现有的PCCP管体本身预应力的特殊结构，而且并没有设置有可以放置外接监测装置的空间和通道，使现有PCCP管在实际应用中存在安全隐患而无法被及时发现，而导致重大损失。现在也有在现场采用锚固块锚固预应力钢丝而在管体上开孔的使用方式，但此种方式，不仅不能完全保证管体的预应力结构不被破坏，存在安全隐患，而且实际操作也极其复杂，费时费力，提高了工程成本。