[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政管網(wǎng)健康度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011256830.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112539854A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓成鐵;魏緒剛;步春江;龔祚;楊廣;鞠鳳濤;孫云鵬;劉金橋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司;上海市政工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究所有限公司
• 主分類號(hào): G01K11/32
• 分類號(hào): G01K11/32;G01B11/16;G01L1/24;G01M3/04;F17D5/02
• 代理公司: 上海世圓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政管網(wǎng)健康度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于市政排水管網(wǎng)外壁環(huán)形布設(shè)有分布式光纖光柵傳感器，用于測(cè)量市政污水管道外壁的溫度數(shù)據(jù)；市政管網(wǎng)采取分段控制策略，每400?800米劃分一個(gè)控制區(qū)域，每個(gè)控制區(qū)域由區(qū)域交換機(jī)將該區(qū)域內(nèi)分布式光纖光柵傳感器檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)通過光纖環(huán)網(wǎng)送至監(jiān)控中心；監(jiān)控中心通過分布式光纖光柵傳感器檢測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)判斷市政排水管網(wǎng)的泄露狀況。該系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方式和傳統(tǒng)傳感器存在的諸多不足和限制，具有精確性、穩(wěn)定性、高效性、高可靠、易組網(wǎng)、及時(shí)性、和長(zhǎng)期性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及市政管網(wǎng)管道內(nèi)液體泄漏、管道形變相關(guān)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域， 是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政管網(wǎng)健康度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是目前城鎮(zhèn)化的加速推進(jìn)，市政 現(xiàn)有管網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)管理范圍越來越大，隨之而來的針對(duì)市政管網(wǎng)監(jiān)測(cè)的 要求越來越高。雖然近些年我國(guó)針對(duì)老舊管網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)維修等措施逐步 推進(jìn)，但仍不可避免的存在一些薄弱環(huán)節(jié)，特別是短時(shí)間內(nèi)的大雨暴 雨過后，仍會(huì)出現(xiàn)部分市政排管管涌乃至爆裂等嚴(yán)重災(zāi)害的現(xiàn)象。目 前采用何種方式對(duì)市政管網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是亟待解決的問題之一。

傳統(tǒng)上對(duì)于市政管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)多用人工監(jiān)測(cè)方式，方法大部分是定 期或不定期監(jiān)測(cè)，這種方法不僅效率低下，而且很難滿足要求。就現(xiàn) 有的監(jiān)測(cè)方法而言，對(duì)市政管網(wǎng)的健康度監(jiān)測(cè)不能實(shí)時(shí)反應(yīng)，往往發(fā) 生了較為嚴(yán)重的損壞才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)方法無法實(shí)時(shí)了解管道泄漏的 狀況，由此造成了市政排管管涌乃至爆裂等嚴(yán)重災(zāi)害的現(xiàn)象，不適應(yīng) 現(xiàn)代科學(xué)管理的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政管網(wǎng)健康度 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過建立物聯(lián)網(wǎng)管理控制 開放系統(tǒng)，以達(dá)到在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和真實(shí)設(shè)備之間建立高效、穩(wěn)定、安 全的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。結(jié)合對(duì)污水管網(wǎng)的認(rèn)知與受力特點(diǎn)，對(duì)管網(wǎng)的多傳 感器之間的布設(shè)與系統(tǒng)搭建，該健康度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)芫W(wǎng)的泄 漏情況、管道的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)，對(duì)管網(wǎng)的全生命周期進(jìn)行健 康度評(píng)價(jià)，及時(shí)預(yù)警，養(yǎng)護(hù)及更替相關(guān)管網(wǎng)，以保障基礎(chǔ)民生。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政管網(wǎng)健康度 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于市政排水管網(wǎng)外壁環(huán)形布設(shè)有分布式光纖 光柵傳感器，用于測(cè)量市政污水管道外壁的溫度數(shù)據(jù)；市政管網(wǎng)采取 分段控制策略，每400-800米劃分一個(gè)控制區(qū)域，每個(gè)控制區(qū)域由區(qū) 域交換機(jī)將該區(qū)域內(nèi)分布式光纖光柵傳感器檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)通過光 纖環(huán)網(wǎng)送至監(jiān)控中心；監(jiān)控中心通過分布式光纖光柵傳感器檢測(cè)到的 溫度數(shù)據(jù)判斷市政排水管網(wǎng)的泄露狀況。

進(jìn)一步地，水平方向的分布式光纖利用管道吊裝耳孔固定或利用 土壤自重固定并用橡膠圈固定,以檢測(cè)管網(wǎng)泄露情況；垂直方向的分 布式光纖利用管網(wǎng)接口間隙固定,以檢測(cè)管網(wǎng)泄露情況和接口處的應(yīng) 力應(yīng)變。

進(jìn)一步地，控制區(qū)域內(nèi)每50-80米布設(shè)一個(gè)協(xié)調(diào)器，分布式光纖 光柵傳感器通過耦合器、協(xié)調(diào)器連接區(qū)域交換機(jī)，每一協(xié)調(diào)器通過對(duì) 應(yīng)一個(gè)或多個(gè)耦合器，每個(gè)耦合器對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)分布式光纖光柵傳 感器。

分布式光纖光柵傳感技術(shù)其精確性,穩(wěn)定性，及時(shí)性恰好適用于 市政管網(wǎng)泄漏監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)需求。本發(fā)明利用光纖傳感技術(shù)，可在實(shí)施 及運(yùn)營(yíng)階段對(duì)市政管網(wǎng)的溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，通過對(duì)溫度變化，應(yīng)力 應(yīng)變的解讀，既可用于監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的泄漏情況，也可提前預(yù)防市政管網(wǎng) 管涌、爆裂、應(yīng)力應(yīng)變等嚴(yán)重病害，避免造成更嚴(yán)重的損失。該系統(tǒng) 能夠克服傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方式和傳統(tǒng)傳感器存在的諸多不足和限制， 具有精確性、穩(wěn)定性、高效性、高可靠、易組網(wǎng)、及時(shí)性、和長(zhǎng)期性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖2為市政管網(wǎng)健康度在線檢測(cè)系統(tǒng)-泄漏處監(jiān)測(cè)示意圖。

圖3為管道分布式光纖光柵傳感器敷設(shè)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過詳細(xì)說明一個(gè)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。