[发明专利]管网漏水主动监测及定位系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道监测的技术领域，尤其涉及一种管网漏水主动监测及定位系统及其方法。

背景技术

实际应用中，针对供水管网漏水的问题。为了及时准确地测出漏水位置，人们就不断研究、探索各种检测方法。其中有区域装表法、音听法、声振法、红外法、示踪元素法、探地雷达法，相关信号检测法以及埋层介质物理性质变化检测法等，我们应当理解对任何一种检测方法实质上都是检测漏水引发的某种效应，不同的方法各有优点和缺陷。下面分别作一一简要说明：

1、区域装表法：指在供水管网的某一区域，将进入此区域的流量表与流出这一区域的流量表统计对照，其差额必是此区间的无计量损失，若无其它无计量消耗，则可知此区间的漏水损耗，这对管理者会“心中有数”。装表分割区域愈密，分段愈清楚，则对各段漏水的情况了解也愈清楚。但是装表不可能过于密集。这种方法不能确定漏水点准确位置，故不能作为具体修复、破开路面的依据。

要点：漏水引起计量差。

2、听音法、声振法：听音法指用某种传声工具倾听漏水的声音，根据漏水声的大小与音质特点来判断漏水位置，从简单的机械式听漏棒到各类听音测漏仪，这一方法从本质上说应叫声振法。目前发展相当迅速，是国内外应用的最为普遍而有效的方法。相关检漏仪也应属于声振法体系。

要点：漏水引发振动和发声效应。

3、红外法：红外热成像检测运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，在管网区域作红外扫描测量，地下发生漏水时，局部地域与周围产生温度差，红外辐射情况将不同，红外图像将反映这一区别，利用这一区别可以发现漏点，注意到由于地下排水，积水状况可能因其它因素而不同。红外辐射也可能由于非漏水因素产生，所以这种方法的应用也受到限制。

要点：漏水引发红外辐射局部变化(温度效应)。

4、示踪元素法：在供水过程中加入某种无害放射性元素，漏水处将释放出这种放射性的水，用测量放射性物质的方法可以检测漏水位置，这一方法因影响供水过程，还可能在其它排放过程中造成干扰，故虽实验条件可行但广泛使用却很困难。

要点：附加放射性物质利用漏水成为载体，转而检测。

5、探地雷达法：利用电磁波扫描地下状态，从反射信号观察地下物体状态分布，如能做到一目了然，当然既清楚又准确。但是，由于地下介质与空气不同，分层杂乱性大，对电磁波穿透程度有限，特别是在水管周围已有积水，喷口朝下，更不易看清，加之目前这类仪器价格昂贵，尚未达到普遍使用阶段。

要点：移植使用“雷达”于地下，应着眼于未来。

6、相关检漏法：从原理上说是一种基于声振法的移植技术，属于声振法。漏水点引起的振动沿管道向两侧传播，放在两侧不同距离的传感器收到某时刻漏水点发出的声波将有一个时间差，这个时间差是由管道声速和漏点位置决定的。它的突出优点在于利用管道传声好，直接在官道上测量并由仪器计算定点，排除人的经验因素，也可避免检测者必须持工具到测点上方的问题，它的实际困难在于条件制约，必须有两个放置传感器的直接接触管道点，也要对管道状态十分清楚：包括走线、弯曲、管道口径、声音在不同管道中的传播速度且传声条件要好。另一因素是价格昂贵，并对操作人员有一定的计算机应用技术要求。目前已有多种国外型号相关检测仪，在国内市场销售，国内大自来水公司亦有不少应用，但由于我国管网并无专用检测点，条件较差，应用起来相当不便，效果尚未理想，无法取代其它检测手段全面完成检测任务。

要点：相关检漏法的技术先进，但实际制约条件较多，价格昂贵。

7、介质物理特征检测法：这一方法广泛应用于地球物理探测的地质部门，由于我国不少地质工作者长于此项，他们对应用测量各种物理量的变化而推断被测地点的状态有特长，作为综合方法的一部分，对于确定漏点有良好的作用。

要点：适合于有此专长的队伍，宜参照验证定点。

8、管网信息监控法：随着传感技术和信息处理技术的高速发展，在管网上关键部位安装各类传感器，可以在控制室内测知管网上各部位的水压、流量、振动量，积累管网运行中的正常量并储存，一旦有异常发生，即可跟踪追索，从而查出事故点。前面讲过的区域装表法，不少厂商推出的连续自记式管道仪表，均是这种方法的前奏。

要点：今后管网建设中势必逐步增加运行信息取得和处理的投入，是一种发展方向。