[发明专利]一种基于物联网技术的市政管网健康度在线监测系统

说明书

基于物联网技术的市政管网健康度在线监测系统，其特征在于市政排水管网外壁环形布设有分布式光纤光栅传感器，用于测量市政污水管道外壁的温度数据；市政管网采取分段控制策略，每400‑800米划分一个控制区域，每个控制区域由区域交换机将该区域内分布式光纤光栅传感器检测的温度数据通过光纤环网送至监控中心；监控中心通过分布式光纤光栅传感器检测到的温度数据判断市政排水管网的泄露状况。该系统能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性、高可靠、易组网、及时性、和长期性。

技术领域

本发明涉及市政管网管道内液体泄漏、管道形变相关监测领域， 是基于物联网技术的市政管网健康度在线监测系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，特别是目前城镇化的加速推进，市政 现有管网的养护管理范围越来越大，随之而来的针对市政管网监测的 要求越来越高。虽然近些年我国针对老旧管网的养护维修等措施逐步 推进，但仍不可避免的存在一些薄弱环节，特别是短时间内的大雨暴 雨过后，仍会出现部分市政排管管涌乃至爆裂等严重灾害的现象。目 前采用何种方式对市政管网进行监测是亟待解决的问题之一。

传统上对于市政管网的监测多用人工监测方式，方法大部分是定 期或不定期监测，这种方法不仅效率低下，而且很难满足要求。就现 有的监测方法而言，对市政管网的健康度监测不能实时反应，往往发 生了较为严重的损坏才会被发现。传统方法无法实时了解管道泄漏的 状况，由此造成了市政排管管涌乃至爆裂等严重灾害的现象，不适应 现代科学管理的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的市政管网健康度 在线监测系统，其利用物联网技术的优势，通过建立物联网管理控制 开放系统，以达到在物联网应用和真实设备之间建立高效、稳定、安 全的物联网系统。结合对污水管网的认知与受力特点，对管网的多传 感器之间的布设与系统搭建，该健康度在线监测系统能够对管网的泄 漏情况、管道的应力应变进行综合监测，对管网的全生命周期进行健 康度评价，及时预警，养护及更替相关管网，以保障基础民生。

本发明的技术方案如下：一种基于物联网技术的市政管网健康度 在线监测系统，其特征在于市政排水管网外壁环形布设有分布式光纤 光栅传感器，用于测量市政污水管道外壁的温度数据；市政管网采取 分段控制策略，每400-800米划分一个控制区域，每个控制区域由区 域交换机将该区域内分布式光纤光栅传感器检测的温度数据通过光 纤环网送至监控中心；监控中心通过分布式光纤光栅传感器检测到的 温度数据判断市政排水管网的泄露状况。

进一步地，水平方向的分布式光纤利用管道吊装耳孔固定或利用 土壤自重固定并用橡胶圈固定,以检测管网泄露情况；垂直方向的分 布式光纤利用管网接口间隙固定,以检测管网泄露情况和接口处的应 力应变。

进一步地，控制区域内每50-80米布设一个协调器，分布式光纤 光栅传感器通过耦合器、协调器连接区域交换机，每一协调器通过对 应一个或多个耦合器，每个耦合器对应一个或多个分布式光纤光栅传 感器。

分布式光纤光栅传感技术其精确性,稳定性，及时性恰好适用于 市政管网泄漏监测的现实需求。本发明利用光纤传感技术，可在实施 及运营阶段对市政管网的温度进行在线监测，通过对温度变化，应力 应变的解读，既可用于监测管网的泄漏情况，也可提前预防市政管网 管涌、爆裂、应力应变等严重病害，避免造成更严重的损失。该系统 能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制， 具有精确性、稳定性、高效性、高可靠、易组网、及时性、和长期性。

附图说明

图1为本发明的系统架构图。

图2为市政管网健康度在线检测系统-泄漏处监测示意图。

图3为管道分布式光纤光栅传感器敷设示意图。

具体实施方式

以下通过详细说明一个具体实施例，对本发明做进一步阐述。