[實用新型]基于相關(guān)檢測的地下水管檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420827927.8
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN204345273U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許曉峰;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖市晨韻自動化科技有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，尤其是一種基于相關(guān)檢測的地下水管被冰塊堵塞檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在農(nóng)村等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，尤其是在山區(qū)，飲用水一般采用山里的地下水，但是在冬天，氣溫在零下時，水管經(jīng)常被冰塊凍住，影響居民用水，而且水管埋藏于地下，不易檢測到結(jié)冰位置，只能等冰塊自動溶解。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型提供的基于相關(guān)檢測的地下水管被冰塊堵塞檢測系統(tǒng)能夠檢測到被冰塊堵塞的位置，便于居民管理，解決用水問題。

基于相關(guān)檢測的地下水管被冰塊堵塞檢測系統(tǒng)包括聲波傳感器、前置放大電路模塊、帶通濾波器、電壓放大模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器、通信模塊、服務(wù)器和報警模塊，聲波傳感器、前置放大電路模塊、帶通濾波器、電壓放大模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器和通信模塊依次連接，服務(wù)器連接報警模塊，通信模塊和服務(wù)器無線連接。

作為本實用新型的優(yōu)選方案，報警模塊包括短信報警單元。

作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述聲波傳感器為壓電式聲波傳感器。

作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述通信模塊包括GPRS單元，所述GPRS單元的天線置于高處。

本實用新型的有益效果是：能夠檢測到地下水管被冰塊堵塞的位置，便于人工管理,更加智能化，節(jié)省人工成本。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施方式的工作原理圖。

圖2為本實用新型具體實施方式相關(guān)檢測原理圖。

具體實施方式

一種基于相關(guān)檢測的地下水管被冰塊堵塞檢測系統(tǒng)包括聲波傳感器、前置放大電路模塊、帶通濾波器、電壓放大模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器、通信模塊、服務(wù)器和報警模塊，聲波傳感器、前置放大電路模塊、帶通濾波器、電壓放大模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器和通信模塊依次連接，服務(wù)器連接報警模塊，通信模塊和服務(wù)器無線連接。

壓電式聲波傳感器將結(jié)冰處水與管壁摩擦產(chǎn)生的微弱摩擦聲信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過電纜送到與傳感器阻抗相匹配的的前置放大，通過帶通濾波器進(jìn)行預(yù)處理，以減少噪聲的干擾。該信號經(jīng)過電壓的放大，經(jīng)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行采樣和量化，然后在微處理器中進(jìn)行預(yù)處理。然后通過通信模塊將信息發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器將信息通過短信方式通知用戶。

相關(guān)檢測原理如圖2，設(shè)管道某處（o點）結(jié)冰，O點處的結(jié)冰引起向結(jié)冰處兩側(cè)管壁中傳播的聲信號s(t)，在結(jié)冰處兩側(cè)傳感器A、B接觸管道露出部位，在A、B兩處觀測到的聲信號分別為

x(t)=s(t)+n₁(t)

y(t)=as(t-△t)+n₂(t)

上式中，n₁(t)、n₂(t)均為噪聲，設(shè)信號與噪聲統(tǒng)計獨立；△t為兩個不同接受點之間產(chǎn)生的時間差。

通過互相關(guān)函數(shù)為

當(dāng)時，相關(guān)函數(shù)呈現(xiàn)最大值。

在圖2中，設(shè)兩個傳感器到結(jié)冰的距離分別為和，兩傳感器之間的距離為。到達(dá)傳感器A、B兩點時間為

則兩者時間差為

又，

由于管道埋在地下，已知和v，則

式中，為兩傳感器之間的距離，v為聲音的傳播距離；為相關(guān)檢測時間差，為結(jié)冰點到傳感器B的距離。通過在地面上標(biāo)記傳感器的位置，已知傳感器B的位置，可得知結(jié)冰位置。