[发明专利]基于TDC-GP30的供热管道运维方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于TDC‑GP30的供热管道运维方法及系统，涉及管道无损检测技术领域，包括管道结垢、水流固体颗粒度和气泡检测和管道滴漏检测，首先，充分利用超声波在不同介质中的衰减传播特性，对管道的结垢情况、水流固体颗粒度和气泡大小进行检测；其次，充分发掘TDC‑GP30超声波流量转换器在零流量检测时高精度和高灵敏度的特点，对管道的滴漏情况进行检测；之后，量化了阈值检测标准，提升了云平台报警信息的可靠性和准确性；最后将维护结果反馈至云平台，实现了检测和维护的闭环。

技术领域

本发明涉及管道无损检测技术领域，具体涉及一种基于TDC-GP30的供热管道运维方法及系统。

背景技术

管道运输是供热行业中的重要一环，但由于所输送水中含有的固体颗粒物以及化学反应产生的碳酸盐、金属氢氧化物的长期堆积，致使管道内壁容易出现结垢的现象，该现象轻则导致水的浊度和水中的气泡增加，影响流量仪表的测量精度；重则会腐蚀、堵塞管道，引发泄漏、爆管等生产事故。因此，建立一个包括管道的结垢、水中固体颗粒度和气泡以及滴漏等检测在内的运维系统，对于供热管道运输来说意义重大。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于TDC-GP30的供热管道运维方法及系统，实现了对供热管道全周期的、闭环的检测和维护，提升了云平台报警信息的可靠性和准确性。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于TDC-GP30的供热管道运维方法，包括：

管道结垢、水流固体颗粒度和气泡检测：在供热低峰时段，计算回波时间，单片机控制GP30芯片产生方波脉冲，激励安装于管道外壁的换能器P₁发射超声波信号，随后换能器P₁按时序接收回波信号，GP30芯片存储回波数量和幅值数据；单片机读取GP30芯片存储数据并计算超声波衰减系数，间隔固定周期上传至云平台；云平台对回波数量和超声波衰减系数进行阈值检测，判断管道结垢情况、水中固体颗粒度及气泡大小并发送报警信息；

管道滴漏检测：在非供热时段，单片机控制GP30芯片产生方波脉冲，激励安装于管道外壁的两个换能器P₂、P₃分别发射和接收超声波信号，GP30芯片检测滴漏产生的瞬时流量并存储；单片机间隔固定周期读取GP30芯片瞬时流量数据，取均值后上传至云平台，云平台对瞬时流量数据进行阈值检测并发送报警信息。

进一步的，所述的换能器P₁发射超声波信号，具体为：单片机与GP30芯片上电复位，在t₀时刻，单片机通过SPI通信控制GP30芯片产生1个方波脉冲，激励换能器P₁，使换能器P₁产生一个电压幅值为A₀的超声波信号，同时，GP30芯片存储该电压幅值；随后换能器P₁立即进入接收状态，GP30芯片定时器开始计时。

进一步的，换能器P₁按时序接收回波信号，具体为：若在t_i(1≤i≤5)时刻，换能器P₁接收到第i个回波B_i，则GP30芯片测量换能器P₁电压幅值A_i并存储；否则停止接收回波，GP30芯片赋值回波数标变量BF＝i-1并存储，同时GP30芯片定时器复位，并计时ΔT后再次由单片机控制GP30芯片产生方波脉冲，激励换能器P₁发射超声波信号；