[發(fā)明專利]一種鐵路給水管網(wǎng)快速檢漏系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110281627.9
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113007615A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 辛志遠;史義雄;唐寅;劉飛;林亞楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;G01M3/24
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

本發(fā)明涉及給水管網(wǎng)技術領域，為一種鐵路給水管網(wǎng)快速檢漏系統(tǒng)，包括檢漏機器人、電池模塊、作業(yè)監(jiān)控管理平臺及通信模塊，檢漏機器人設有傳感器模塊；傳感器模塊用于檢測給水管網(wǎng)的漏損情況、實時定位檢漏機器人的位置和視覺傳輸現(xiàn)場情況。檢漏機器人沿著鐵軌移動，并帶動噪聲記錄儀記錄沿著給水管網(wǎng)移動以監(jiān)測是否漏損。針對鐵路給水管網(wǎng)特點，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工檢漏，采用硬件與軟件結(jié)合技術，通過噪聲、視覺等傳感器獲取數(shù)據(jù)，發(fā)送給軟件平臺云存儲、識別處理信號生成作業(yè)報表，根據(jù)業(yè)主單位改造目標、資金給出相應建議，實現(xiàn)全流程的服務，投入成本低，泄漏點識別精度高，定位準確，耗時較快。

技術領域

本發(fā)明涉及給水管網(wǎng)技術領域，具體涉及一種鐵路給水管網(wǎng)快速檢漏系統(tǒng)。

背景技術

給水管網(wǎng)是給水系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，凈水廠處理達標后的自來水經(jīng)給水管網(wǎng)，供給城鄉(xiāng)居民、大型用水單位鐵路及工業(yè)區(qū)等使用，是保證生產(chǎn)生活正常運轉(zhuǎn)的重要組成。

一般情況下，給水管網(wǎng)由于埋設在地下，服務年限久遠，管網(wǎng)發(fā)生腐蝕，或受管網(wǎng)內(nèi)部較大水壓，管道埋深較淺承重過大，基礎不均勻沉降等原因，造成管網(wǎng)長期漏泄，不易被管養(yǎng)維護人員發(fā)現(xiàn)。管網(wǎng)漏水量與供水總量之比為管網(wǎng)漏損率，據(jù)調(diào)查表明，有城市供水管網(wǎng)漏損率在15％以上，鐵路給水管網(wǎng)漏損率達20％以上，如隴海線、焦枝線、寧西線的給水管網(wǎng)平均漏損率達43％，《鐵路給水排水設計規(guī)范》對管網(wǎng)漏損率的取值為10％～12％，實際生產(chǎn)中的管網(wǎng)漏損率大大超過了設計范圍。此外，鐵路給水管網(wǎng)通常沿股道間敷設，長期的跑冒滴漏會影響鐵軌基礎承載力，成為安全隱患。所以有必要對漏損率進行嚴格的把控，實現(xiàn)鐵路給水管網(wǎng)相對穩(wěn)定運行，保證鐵路生產(chǎn)的正常秩序，保護鐵路財產(chǎn)免受侵害，避免大量水資源浪費，降低生產(chǎn)運行成本。

目前管網(wǎng)泄露檢測主要采用人工方式，依靠經(jīng)驗豐富的工人巡檢聽漏，時效慢且投入成本高。

當前暫無專門適用于鐵路系統(tǒng)給水管網(wǎng)檢漏的專利，主要通過在管網(wǎng)節(jié)點設置大量傳感器，監(jiān)測管道中壓力、流量、噪聲等信號，建立水力模型或者神經(jīng)網(wǎng)絡深度學習模型，識別管網(wǎng)漏損點。申請?zhí)?01911313009.7提出了一種給水管網(wǎng)漏損監(jiān)測與定位的方法，通過在管網(wǎng)中安裝大量傳感器，利用水量平衡模型識別漏水分區(qū)，再比對噪聲頻譜信號定位漏損點，該方法采用的水量平衡模型參數(shù)依賴經(jīng)驗值，可靠性不高，同時在給水管網(wǎng)中安裝大量傳感器，頻繁關閥做閉水試驗，影響日常生產(chǎn)生活用水需求，投資成本較高，降低用戶滿意度，實施難度較大。申請?zhí)?01810702647.7提出了一種供水管網(wǎng)實時漏損分析方法，通過給水管網(wǎng)的水量、壓力、管道參數(shù)建立仿真模型，匹配預測值與實際值的差異，識別漏損情況，但在管網(wǎng)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，頻率較高的前提下，無法精準迅速的處理大量數(shù)據(jù)，誤報率較高。申請?zhí)?01810527186.4提出的基于聚類和深度信念網(wǎng)絡的漏損初定位方法，通過建立并訓練漏損區(qū)域識別模型辨識漏損區(qū)域，但該方法無法準確識別漏點位置。申請?zhí)?01811283725.0提出基于長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡模型的漏損識別方法，將傳感器獲得的數(shù)據(jù)處理后，訓練長短時記憶的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對異常流量點進行識別。申請?zhí)?01710998436.8提出基于門控循環(huán)單元的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，通過模型計算的時間序列列向量與參考數(shù)據(jù)相對值的余弦距離，識別是否發(fā)生了漏損。這類神經(jīng)網(wǎng)絡模型識別過程過于繁瑣，存在誤報率高、實際操作中可信度低等問題，浪費水務部門的人力物力財力。故亟需一種適用于鐵路給水管網(wǎng)特點的漏損檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種鐵路給水管網(wǎng)快速檢漏系統(tǒng)，解決了以上所述的現(xiàn)有給水管網(wǎng)檢漏要求人員經(jīng)驗豐富、老舊管網(wǎng)安裝傳感器實施困難且投入成本大、泄漏點識別誤報率高、定位精度低、耗時較久等的技術問題。

本發(fā)明為解決上述技術問題提供了一種鐵路給水管網(wǎng)快速檢漏系統(tǒng)，包括檢漏機器人、電池模塊、作業(yè)監(jiān)控管理平臺及通信模塊，所述檢漏機器人設有傳感器模塊；

所述傳感器模塊用于檢測給水管網(wǎng)的漏損情況、實時定位檢漏機器人的位置和視覺傳輸現(xiàn)場情況；

所述電池模塊用于給所述檢漏機器人供電；