[發(fā)明專利]基于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010464180.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111610525A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉申;李永寧;王鴻玉
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S15/04
• 分類號: G01S15/04;G01S15/89;G01M3/24;G08C23/02;H04W84/18
• 代理公司: 西安志帆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

本發(fā)明公開了一種基于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)設(shè)置在管道端口內(nèi)用于產(chǎn)生聲波并且在管道端口內(nèi)傳播，所述接收機(jī)在地面設(shè)置至少三個并且至少有一個接收機(jī)與其余任意兩個接收機(jī)不共線，用于接收聲波并且根據(jù)聲波傳播的方向和強(qiáng)度確定管道的位置生成管道的分布圖，還用于根據(jù)聲波的強(qiáng)度確定管道的漏點(diǎn)位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，很多老舊房子室內(nèi)管道圖丟失，管道具體位置難以確定，同時管道年久失修，容易出現(xiàn)漏點(diǎn)問題，應(yīng)用時漏點(diǎn)不容易發(fā)現(xiàn)，造成管道內(nèi)液體泄漏，浪費(fèi)資源。因此若要檢測漏點(diǎn)，首先要確定室內(nèi)管道的具體位置，然后再具體檢測管道漏點(diǎn)的位置。目前檢測管道位置的方法有發(fā)射與接收高頻脈沖電磁波的方法，但是該方法設(shè)備復(fù)雜，操作不當(dāng)導(dǎo)致檢測不精確。

現(xiàn)有的漏點(diǎn)檢測方法有3種，分別是通過檢測管壁完整性實現(xiàn)泄漏檢測和定位的管內(nèi)檢測法，通過直接檢測泄漏物質(zhì)存在實現(xiàn)泄漏檢測和定位的管外檢測法和通過檢測管道泄漏之后管內(nèi)流動狀態(tài)的變化實現(xiàn)泄漏檢測和定位。

現(xiàn)有3種方法中，第一種和第二種方法成本高且除了基于分布光纖方法外，其余方法都不具備實時檢測能力；第三種方法最常用的基于負(fù)壓波的方法具有小泄漏和緩慢泄露靈敏度和定位精度差、克服操作站擾動能力差及誤報率高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y系統(tǒng)及方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供一種基于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)設(shè)置在管道端口內(nèi)用于產(chǎn)生聲波并且在管道端口內(nèi)傳播，所述接收機(jī)在地面設(shè)置至少三個并且至少有一個接收機(jī)與其余任意兩個接收機(jī)不共線，用于接收聲波并且根據(jù)聲波傳播的方向和強(qiáng)度確定管道的位置生成管道的分布圖，還用于根據(jù)聲波的強(qiáng)度確定管道的漏點(diǎn)位置。

上述方案中，所述發(fā)射機(jī)包括發(fā)射機(jī)電源、大功率振子聲波發(fā)射器、功率放大器、MCU信號產(chǎn)生器，所述發(fā)射機(jī)電源分別與大功率振子聲波發(fā)射器、功率放大器、MCU信號產(chǎn)生器連接用于提供電源，所述MCU信號產(chǎn)生器經(jīng)功率放大器與大功率振子聲波發(fā)射器連接，所述大功率振子聲波發(fā)射器與管道端口連接用于傳播產(chǎn)生的聲波。

上述方案中，所述接收機(jī)包括接收機(jī)電源、控制端、物聯(lián)網(wǎng)模塊、ZigBee 網(wǎng)絡(luò)模塊終端、聲波放大器、數(shù)字濾波轉(zhuǎn)換器、顯示器、濾波器、前置聲波放大器、拾音器，所述拾音器通過地質(zhì)接收管道端口傳播的聲波，所述拾音器依次連接置聲波放大器、濾波器、聲波放大器、數(shù)字濾波轉(zhuǎn)換器所述數(shù)字濾波轉(zhuǎn)換器一路與ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端連接，另一路與顯示器連接，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端通過物聯(lián)網(wǎng)模塊與控制端連接；所述接收機(jī)電源分別與拾音器、顯示器、ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端連接用于供電。

本發(fā)明實施例還提供一種基于聲波傳輸?shù)淖詣踊艿婪植继綔y方法，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生聲波并且通過管道傳播，至少三個接收機(jī)通過地質(zhì)接收管道傳播的聲波并且根據(jù)聲波傳播的方向和強(qiáng)度確定管道的位置生成管道的分布圖，根據(jù)所述管道的分布圖中查找明顯高于與周圍聲波強(qiáng)度的位置，該位置為管道的漏點(diǎn)位置。

上述方案中，所述發(fā)射機(jī)產(chǎn)生聲波并且通過管道傳播，具體他為：所述MCU 信號產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率、幅度可調(diào)的電信號，然后通過功率放大器電信號放大，所述大功率振子聲波發(fā)射器將放大后的電信號轉(zhuǎn)為聲波。