[实用新型]一种无线远程漏水探测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及管路监测领域，具体涉及一种供水管网的漏水探测系统。

背景技术

水是生命之源，日常生产和生活过程中，水无时无刻不和人类保持着紧密联系。我国是一个水资源严重贫乏的国家，人均占有的水资源还不到世界平均水平的四分之一，而且地域分布极不均衡，资源性缺水和水质污染性缺水是摆在我们面前的两大课题。因此，合理的开发并有效地利用好现有有限的水资源是关系到国民经济是否可持续发展的头等大事。

目前，我国供水行业普遍存在管网漏水问题，平均水损率约20％，其中漏损约占水损的50％，有的地方管网漏水问题甚至非常严重，这就大大地降低了供水企业的供水效益，也给水资源造成严重浪费，有些甚至影响到人们的正常生产和生活。

管道漏损现象已成为供水行业普遍存在的严重问题，长时间未排除的供水管道泄漏，除了浪费水资源造成巨大的经济损失外，还可能危害道路、桥梁以及房屋建筑的地基从而引发灾难性事故。

自上世纪八十年代以来，国内大多数自来水公司对管网漏水问题都非常重视，而且建立了自己的专业漏水检测队伍，也配置了一些专业的漏水检测设备。然而，目前自来水公司对漏水控制并没有达到理想的效果，这是因为目前采用的测漏手段主要用传统的测漏方法——声波检测，包括阀栓听音、路面听音、相关分析、地面钻孔等方法。这种方法对于具体的漏点定位比较有效（微观方面），而对于漏水控制（宏观方面）有一定的局限性，原因在于：

1、管网漏水形成的原因是复杂的，外力作用、年久失修，管网老化，温度变化、水压变化、地面沉降、腐蚀等因素都有可能造成管网漏水。所以管网漏水产生是不确定 的，也就是说，管网漏水是随时随地都可能发生。这就要求我们要在第一时间内迅速及时掌握哪一区域、哪几段管网存在漏水，才能及时组织人员和设备到现场进行漏点定位。而我们大多数自来水公司依靠现有的设备很难做到这一点，往往是当发现地面渗水或沉降、水压下降这些现象时才去检漏，这时管网可能已经漏水几天甚至几十天了。长此以往，漏水损失就很严重，这样就不利于漏水的宏观控制；

2、由于自来水测漏工作是一项长期而艰苦的工作，依靠传统的测漏手段需要投入大量的人力和物力，而且工作效率较低。往往是测漏人员花去大量的时间和精力在一些根本不漏水的管网工作，而没有把主要精力投入到具体的漏点定位工作中去，这样就大大影响了测漏工作效率；

3、目前，国内外漏水检测仪器设备和技术大多数采用声波检测的原理——通过检测承压水从漏点喷出而产生的噪声来确定管道是否漏水和漏点的位置。漏水噪声的传播 途径分为三种：沿管材管壁传播、沿土壤介质传播、沿水传播。沿水传播的噪声检测技术尚未成熟，现有技术主要检测沿管壁传播和沿土壤介质传播的噪声。这类噪声衰减受漏点大小、水压、管材材质、管材长度、管径、土壤介质等因素影响而衰减强度不同，因而有的漏水点产生的噪声我们通过人的耳朵很难判别。这样有的漏点就可能被疏漏——譬如非金属管漏点、离阀门较远的漏点等，这些漏点如果不能被及时检测出来，就会造成不小的漏水损失；

4、于以上种种原因，为了更加有效地控制漏损，我们应从宏观（迅速及时发现漏水问题）和微观（定位漏点）两个方面去考虑漏水检测这项工作，把漏水检测工作作为一项系统工程来做。

由于供水管道属于压力管道,一旦发生泄漏,由于管道内外存在压力差，所以水会以一定的速度从漏水点漏出,同时在漏孔边缘产生泄露摩擦噪声，而噪声会通过管道向两侧传播。这种泄露一般具有稳定性和长期性，而且这种噪声声波经过土壤等各种传播介质的衰减之后，具有一定的频率范围，而且距离远时信号幅度衰减越大。这种漏水的音频特性是目前地下管线漏水检测和定位的基本原理所在，所以需要长期稳定，精确地获取阀栓声波检测数据，并能够对单点的长期数据以及多点数据的融合分析，而且由于探测点往往位于地下，安装和拆卸，以及读取操作都不适合频繁进行人工操作，而且布线不便，所以需要设计一种能够自带电源，方便安装，而且可以通过无线方式将数据传送回数据处理中心的探测节点设备，仅仅依靠自带电源就能工作数年的时间。然而，无线信号传输距离与功耗的要求是一对矛盾，目前的检测设备仅仅支持近距离的数据传输，所以需要每天人工巡检管线收集数据，增加了维护费用。

因此有必要通过软硬件结合的方式设计一种极低功耗，同时支持远距离无线通信的供水管网输水管线泄漏探测系统，全面代替目前的人工巡检。

实用新型内容

因此，基于上述需求的提出，本实用新型的目的是提供一种无线远程漏水探测系统，它能实现全自动无人自动检测，且解决探测设备的功耗要求和无线通信距离之间的矛盾。