[實(shí)用新型]基于次聲波和參考點(diǎn)的供熱管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820651741.X
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208474956U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗艷;賀敏;程蘭;喬鐵柱;閻高偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F17D5/06
• 分類(lèi)號(hào): F17D5/06;G01M3/24
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本實(shí)用新型屬于管道泄漏檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于次聲波和參考點(diǎn)的供熱管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。包括中心控制系統(tǒng)、上游聲波監(jiān)測(cè)裝置、下游聲波監(jiān)測(cè)裝置和聲源裝置，其中上游聲波監(jiān)測(cè)裝置和下游聲波監(jiān)測(cè)裝置之間的距離固定；聲源裝置位于上下游聲波監(jiān)測(cè)裝置之間的管道上，且聲源裝置與上游聲波監(jiān)測(cè)裝置的距離固定；上游聲波監(jiān)測(cè)裝置、下游聲波監(jiān)測(cè)裝置和聲源裝置均通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的方式與中心控制系統(tǒng)相連，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)參考點(diǎn)發(fā)出的聲波信號(hào)可以在線(xiàn)測(cè)量管道內(nèi)的聲波傳播速度，在有管道泄漏事故發(fā)生時(shí)，以該聲波傳輸速度進(jìn)行泄漏位置的計(jì)算可以顯著提高泄漏位置計(jì)算精度，極大降低檢修人員的現(xiàn)場(chǎng)勘查工作量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于管道泄漏檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于次聲波和參考點(diǎn)的供熱管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前城市或區(qū)域大都采用集中供熱的方式，很多供熱系統(tǒng)的總供熱面積已經(jīng)達(dá)到幾千萬(wàn)平方米，其中供熱管道是供熱系統(tǒng)中重要的一環(huán)，但也是可靠性最薄弱的環(huán)節(jié)。隨著供熱介質(zhì)溫度及壓力參數(shù)提高，加之供熱管道使用時(shí)間的延長(zhǎng)，以及受到管道材質(zhì)老化、鋪設(shè)方式、工作環(huán)境、施工方法等諸多因素的影響，供熱管道泄漏故障不斷發(fā)生，對(duì)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的影響，也造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。但是目前缺少有效的檢測(cè)方法。

供熱管道泄漏檢測(cè)有直接檢測(cè)和間接檢測(cè)兩種。間接方法依靠管路壓力和流量信號(hào)通過(guò)建立模型，但由于管網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性復(fù)雜，經(jīng)常發(fā)生誤判，而且是在發(fā)生較大的泄漏之后才能發(fā)出報(bào)警。此外增加太多的流量計(jì)量裝置也不現(xiàn)實(shí)。直接檢測(cè)法可利用磁通、超聲、渦流等技術(shù)，將探測(cè)儀器放入管道中沿管線(xiàn)內(nèi)進(jìn)行探測(cè)，但易造成管道阻塞，而且不能持續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。另一種是沿管道鋪設(shè)光纖，利用光纖溫度傳感原理進(jìn)行探測(cè)，但存在造價(jià)太高和工作量大的問(wèn)題。采用熱成像儀進(jìn)行探測(cè)也是一種方案，但對(duì)深埋管道無(wú)法探測(cè)，而且不能持續(xù)監(jiān)測(cè)。負(fù)壓波法通過(guò)傳感器檢測(cè)瞬態(tài)壓力降進(jìn)行泄漏判斷，但泄漏量較小時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓波并不明顯，以至于不能及時(shí)檢測(cè)。次聲波利用泄漏時(shí)產(chǎn)生的次聲波進(jìn)行判斷，對(duì)于大小泄漏量都能檢測(cè)。但是次聲波法在計(jì)算泄漏點(diǎn)位置時(shí)需要考慮聲波的傳播速度，由于供熱管道的溫度、壓力、密度等工況變化頻繁，聲波的速度不是常量，對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。本實(shí)用新型就針對(duì)聲波在復(fù)雜工況下的傳播速度對(duì)泄漏點(diǎn)估計(jì)的影響提出有效的解決方案，提高利用次聲波進(jìn)行供熱管道泄漏點(diǎn)位置的檢測(cè)精度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決上述問(wèn)題，提供一種基于次聲波和參考點(diǎn)的供熱管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種基于次聲波和參考點(diǎn)的供熱管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，包括中心控制系統(tǒng)、上游聲波監(jiān)測(cè)裝置、下游聲波監(jiān)測(cè)裝置和聲源裝置，其中上游聲波監(jiān)測(cè)裝置和下游聲波監(jiān)測(cè)裝置之間的距離固定；聲源裝置位于上下游聲波監(jiān)測(cè)裝置之間的管道上，且聲源裝置與上游聲波監(jiān)測(cè)裝置的距離固定；上游聲波監(jiān)測(cè)裝置、下游聲波監(jiān)測(cè)裝置和聲源裝置均通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的方式與中心控制系統(tǒng)相連，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。

進(jìn)一步的，上游聲波監(jiān)測(cè)裝置包括數(shù)據(jù)處理單元、聲波傳感單元、信號(hào)處理單元、第一GPS授時(shí)單元、第一通信單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，聲波傳感單元安裝在待監(jiān)測(cè)的管道上，信號(hào)處理單元，與所述的聲波傳感單元和數(shù)據(jù)處理單元相連，信號(hào)處理單元接受聲波傳感單元的信號(hào)送到數(shù)據(jù)處理單元；第一GPS授時(shí)單元與所述的數(shù)據(jù)處理單元相連；第一通信單元與所述數(shù)據(jù)處理單元相連用于實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元與所述數(shù)據(jù)處理單元相連用于存儲(chǔ)相關(guān)參數(shù)及傳感器數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，聲源裝置包括控制器單元、第二通信單元、第二GPS授時(shí)單元、音頻發(fā)生單元、控制音頻功率放大單元和聲波輸出單元，控制器單元接收到所述的中心控制系統(tǒng)的指令，第二通信單元與所述控制器單元相連用于實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信；第二GPS授時(shí)單元與所述的控制器單元相連實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步；音頻發(fā)生單元與所述控制器單元相連接受控制器單元控制；音頻功率放大單元分別與所述的控制器單元和音頻發(fā)生單元相連，音頻功率放大單元接受控制器單元控制對(duì)音頻發(fā)生單元的音頻信號(hào)進(jìn)行可控功率放大；聲波輸出單元與音頻功率放大單元相連，聲波輸出單元安裝于待監(jiān)測(cè)管道外壁。