[發明專利]一種用于管道輸送系統漏液或漏氣的遠程無線自動監測器

在審

• 申請號: 201711037589.2
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN108426175A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 葉建偉
• 申請（專利權）人: 成都川盛塑膠有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 張鳴潔

本發明公開了一種用于管道輸送系統漏液或漏氣的遠程無線自動監測器，包括套裝在塑膠管道上的節點監測裝置、與節點監測裝置通信連接的信號接收器、與信號接收器電性連接的控制器、與控制器通信連接的上位機；所述節點監測裝置包括固定套環、與固定套環連接為一體的信號采集器。本發明不僅能夠通過對探測頭采集的信號進行有效地處理，提高裝置靈敏度，而且能夠通過從各個方面防止探測頭在探測時受到噪聲的干擾，保證監測精準度，并自動化地監測送水管道的漏水情況和送氣管道的漏氣情況，節省了人力資源還避免了人為誤差。

技術領域

本發明涉及管道監測領域，具體的說，是一種用于管道輸送系統漏液或漏氣的遠程無線自動監測器。

背景技術

隨著世界人口和經濟的迅猛發展，因為輸送管道破損而泄漏的原因造成的水資源或氣體資源的浪費已經成為社會經濟發展的主要約束因素之一。我國城市自來水供給系統每年因管道泄漏造成的損失相當驚人，既浪費了寶貴的水資源也造成了巨大的經濟損失；而天然氣或者是其它燃氣因為管道破損而造成的泄漏不僅會造成資源的浪費而且更是有可能會造成安全事故。如何快速的查找泄漏點，為管道工程技術人員提供有效的檢漏方法和裝置，一直是從事供水管道工作的科技人員和學者致力研究的重要目標。

如今最常用的管道泄漏檢測方法為聽音法，指用某種傳聲工具傾聽漏水或者漏氣的聲音，根據漏水聲或漏氣聲的大小與音質特點來判斷漏水或漏氣的位置，從簡單的機械式聽漏棒到各類聽音檢漏儀，這一方法從本質上說應叫聲振法。目前發展相當迅速，是國內外應用的最為普遍而有效的方法，然而，這種檢測方法也存在一定缺陷，當泄漏量較小或則檢測距離較遠，泄漏信號一般都比較微弱，導致探測頭并不能良好的采集到振動信號，而且探測頭在采集信號的同時，會受到來自各個方面的雜音干擾，例如電路噪聲、檢測環境噪聲等，從而影響我們對管道的監測準確度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于管道輸送系統漏液或漏氣的遠程無線自動監測器，不僅能夠對探測頭采集的信號進行有效地處理，提高裝置靈敏度，而且能夠防止探測頭在探測時受到電路噪聲和檢測環境噪聲的干擾，保證監測精準度。

本發明通過下述技術方案實現：一種用于管道輸送系統漏液或漏氣的遠程無線自動監測器，包括套裝在塑膠管道上的節點監測裝置、與節點監測裝置通信連接的信號接收器、與信號接收器電性連接的控制器、與控制器通信連接的上位機；所述節點監測裝置包括固定套環、與固定套環連接為一體的信號采集器；所述信號采集器包括壓電加速度傳感器、與壓電加速度傳感器連接的單片機、分別與單片機電性連接的信號發射器、指示模塊、電源模塊。通過無線通訊的方式傳輸數據，在一定程度上簡化了線路布置，使維護更加便捷，監測更加靈活。通過系統全自動化，不僅省去了請專業檢測人員來檢測是否漏水或者漏氣，而且檢測迅速、準確，避免了人為誤差，同時免去了定期檢測的過程，極大程度上節省了人力、時間成本。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述壓電加速度傳感器主要由傳感器探頭、前置放大電路、濾波器、增益放大電路以及信號轉換電路構成，且傳感器探頭、前置放大電路、濾波器、增益放大電路、信號轉換電路依次連接。通過信號調理電路的合理設計，不僅可以減低電路功耗，而且針對于管道監測，增強檢測靈敏度，抑制干擾信號，進一步提高檢測準確度。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述前置放大電路為二級放大電路，其中輸入級為場效應管、一級為運算放大器，輸入級采用結型場效應管2SK30A，場效應管為單極型器件，噪聲較低，其放大器輸入阻抗可達數十兆，便于與傳感器配合，前置放大電路采用二級放大，提高了前置放大器的增益，使放大器的靈敏度進一步提高，使其輸出電壓幅度符合要求，減少對濾波器性能的影響。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述濾波器主要由帶通濾波電路和同相比例的放大電路組成，且帶通濾波電路由低通濾波電路與高通濾波電路串聯而成。采用壓控電源型帶通濾波器，具有不用電感、體積小、重量輕等特點，可只用一個運算放大器，從而減少了功耗及噪聲，由兩節RC濾波電路和同相比例的放大電路組成，特點是輸入阻抗高，輸出阻抗低從而實現通帶電壓的增益。