[发明专利]供水管网管道健康检测系统与漏点检测定位方法

说明书

本发明提供了一种供水管网管道健康检测系统，包括：传感器载具平台，其外壳为管体结构，管体前端安装有摄像头，管体内部包括声学传感器和惯导装置，所述管体外部套接一伞状助推装置；辅助定位装置，用于为所述惯导装置提供辅助坐标位置信息；信号处理平台，与所述传感器载具平台通讯连接，包括数据存储分析单元及分别与其电连接的音频处理单元、视频处理单元和定位处理单元；所述定位处理单元将惯导装置的导航定位数据依据辅助定位装置提供的辅助坐标位置信息进行误差补偿计算生成准确的导航定位数据信息。通过本发明，可实现管道内的腐蚀、结垢、漏水等缺陷的检测与定位，实现大口径供水管道和非金属供水管道的健康检测，保证了城市供水安全。

技术领域

本发明涉及一种供水管网管道检测领域，尤其涉及一种供水管网管道健康检测系统与漏点检测定位方法。

背景技术

现有的管道漏损检测方法从检测信号类型上分，主要有非声相关检测技术和声相关检测技术。非声相关检测技术有压力梯度法、负压波法、流量平衡法等，但这类技术在复杂管网漏损检测中建模较为困难；声相关检测技术的原理是利用声波传感器检测来自以管道为介质传播的声波信号，进行泄漏信号的检测和泄漏点的定位，此种技术因为检测简便、局限性低、对不同管网布局的适应性好等优点被广泛应用于管道漏损检测和定位中。

然而，现有的声相关检测技术大都将声波传感器安装于管道外部，适用于检测直径300毫米以下的金属材质管道的漏水点。对于大口径管道(特别是直径600毫米以上)和非金属材质的管道(例如PCCP预应力管道、PE管道)，由于声波快速衰减，现有的供水管道声相关检测技术检测不到漏水声，无法实现管道漏水检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种供水管网管道健康检测系统，通过采用管道内音频检测与定位漏点的技术、管道内视频检测缺陷定位技术和管道内惯性导航定位的技术，在不中断供水的情况下，在管道内进行管道内的腐蚀、结垢、漏水和结构缺陷的检测与定位，从而实现大口径供水管道和非金属供水管道的健康检测。

本发明采用的技术方案为，一种供水管网管道健康检测系统，包括：

传感器载具平台，其外壳为管体结构，管体前端安装有摄像头，管体内部包括声学传感器和惯导装置，所述管体外部套接一伞状助推装置；

辅助定位装置，用于为所述惯导装置提供辅助坐标位置信息；

信号处理平台，与所述传感器载具平台通讯连接，包括数据存储分析单元及分别与其电连接的音频处理单元、视频处理单元和定位处理单元；

所述定位处理单元将惯导装置的导航定位数据依据辅助定位装置提供的辅助坐标位置信息进行误差补偿计算生成准确的导航定位数据信息。

由上，通过将载有声学传感器、摄像头和惯导装置的载具平台放入管道中，使其依靠水流前进，对管道内的音频、视频数据进行采集，利用音频检测与定位漏点的技术，可实现大口径供水管道和非金属供水管道的健康检测，而且由于该载具平台借助伞状助推装置的推力在管道内漂浮行进，且根据管道中水流中心的推力最大，使伞状结构产生一朝向中心的推力，保证载具平台在管道水流中心漂浮行进，不易受到外界因素和管道内壁碰撞干扰，检测精度较高，检测结果更加精确。

其中，所述传感器载具平台的管体长度大于供水管网管道的直径；

所述伞状助推装置采用可逆形变材质，其中心为空心嵌套结构，套接于所述传感器载具平台的管体外部。

由上，所述传感器载具平台的管体内部为空心结构，可通过自身浮力悬浮于管道内部的水中，所述伞状助推装置采用硅胶、橡胶或其他可逆形变材质，其中心为空心嵌套结构，通过螺丝或强力胶固定于传感器载具平台前端，使传感器载具平台借助水流推力向前行进，当碰撞到管道内壁的凸起或者连接处时，由于伞状助推装置的特殊材质，会产生形变，避免卡住，在传感器载具平台正常通过后恢复原状，大大提高了传感器载具平台在管道中行进的稳定，避免因碰撞产生的误差，保证了定位的精准。