[發(fā)明專利]一種供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)及其應(yīng)用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210357345.7
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114607951A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田樹銀
• 申請（專利權(quán)）人: 南京瑞達(dá)風(fēng)鐳光電科技有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;E03B7/07
• 代理公司: 北京智行陽光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11738
• 代理人: 吳順麗

本發(fā)明公開了一種供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。本發(fā)明系統(tǒng)由多套前端音頻采集器、云端服務(wù)器、手機(jī)或PC組成，采用區(qū)域篩查+定點智能匹配相結(jié)合，具有區(qū)域篩查廣泛與大數(shù)據(jù)智能匹配檢測功能，支持手機(jī)終端監(jiān)控軟件，可及時查看拾音器原始數(shù)據(jù)、原始FFT頻譜數(shù)據(jù)及濾波后頻譜數(shù)據(jù)、錄音回放、漏點警示功能等，另終端可以動態(tài)設(shè)置工作參數(shù)、查看設(shè)備狀態(tài)參數(shù)等信息，適用于城市供水管道大規(guī)模監(jiān)控，一個區(qū)域檢測完畢后可以方便移動到下一個繼續(xù)區(qū)域，實現(xiàn)對大范圍區(qū)域測量監(jiān)控、智能樣本數(shù)據(jù)匹配檢索，綜合多個測量點數(shù)據(jù)快速判斷存在的漏點及漏點位置，具備一定的使用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉管道滴漏檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

管道滴漏檢測有多種常見方法，流量平衡法、負(fù)壓波檢測法、紅外熱成像法、壓力梯度法、探地雷達(dá)法及聲波檢測法；聲波檢測法是通過捕獲物體振動測量方法，特別適用于小漏點、難以檢測場景，對管道早期微漏水預(yù)防及破損檢驗具有重要意義；供水管道內(nèi)的水具有一定的壓力，當(dāng)供水管道發(fā)生漏損，管道內(nèi)的水由于壓力會沿著管道裂縫或小孔向外噴射出來，與管道或管道周圍的埋設(shè)介質(zhì)發(fā)生摩擦而產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)生聲音信號；由于管道內(nèi)外存在壓力差，管道內(nèi)部水流出產(chǎn)生渦流、湍流等物理過程，由于振動產(chǎn)生條件的不同，所以伴隨有不同頻率的振動產(chǎn)生不同頻率的聲音；振動頻率和振動的強(qiáng)弱與管道內(nèi)部壓力大小、管道破損形狀、材質(zhì)及周圍埋設(shè)土質(zhì)不同等因素有關(guān)。

由于管道周圍環(huán)境以及管道自身材質(zhì)等外在因素的影響，采集的聲波往往伴隨著較強(qiáng)的干擾噪聲，所以必須對采集到的漏損聲波進(jìn)行濾波處理，提高對干擾噪聲以及管道系統(tǒng)共振噪聲的抑制，聲波檢測法適應(yīng)范圍廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)實時在線檢測管道運行狀態(tài)，并且對管道漏損點定位更加精準(zhǔn)，因此該方法已經(jīng)成為管道漏損的主要研究方法與應(yīng)用方式，我們設(shè)計了一種供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)及其應(yīng)用方法可以解決上述背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)，包括多套前端音頻采集器、云端服務(wù)器、手機(jī)或PC，所述供水管道智能區(qū)域檢測系統(tǒng)的應(yīng)用方法包括以下步驟：

步驟一，組網(wǎng)及設(shè)備布控安裝：前端測量設(shè)備直接安裝窨井內(nèi)，底端自帶磁性，安裝方便(PVC材質(zhì)管道需額外固定)；安裝完畢后現(xiàn)場可用終端設(shè)備自測網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量，防止窨井太深導(dǎo)致前端采集設(shè)備與后臺服務(wù)器無法正常通訊，如通訊質(zhì)量太差可外置無線信號增強(qiáng)器等手段；PC機(jī)與手持終端可同時與后臺服務(wù)器通訊，方便及時查看漏聲數(shù)據(jù)及警示；

步驟二，獲取原始管道數(shù)據(jù)：拾音器采集漏點噪聲經(jīng)兩級預(yù)放大后，一路直接送入RMS電路，測量管道漏點噪聲幅值，測量值送入后臺服務(wù)器存儲；另一路經(jīng)LF濾波電路、AGC后級放大、AD采樣、數(shù)字壓縮等后，通過4G網(wǎng)絡(luò)送入后臺服務(wù)器存儲，各測量點的流速、流量數(shù)據(jù)采集后也送入后臺服務(wù)器存儲，完成原始數(shù)據(jù)收集功能；

步驟三，處理原始數(shù)據(jù)：對原始音頻數(shù)據(jù)解壓還原，F(xiàn)FT計算獲取頻譜值；FFT頻譜數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫原始樣本數(shù)據(jù)比較，動態(tài)濾波剔除噪聲，獲取真實有效漏聲數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲；綜合多個測量點有效漏聲數(shù)據(jù)、漏聲RMS值、流量流速數(shù)據(jù)判斷是否存在漏點及漏點的位置；

步驟四，前端設(shè)備參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查看：終端設(shè)備，繪制數(shù)據(jù)譜圖、漏點警示、回放錄音、前端設(shè)備參數(shù)設(shè)置及狀態(tài)查看，繪制測量數(shù)據(jù)曲線圖及音頻頻譜圖，查看漏點的頻點；原始數(shù)據(jù)外放聽音，再次確實管道是否存在破損液漏，如確認(rèn)存在管道破損將當(dāng)前數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫作為原始樣本數(shù)據(jù)，便于后續(xù)比較、快速確認(rèn)漏點；前端設(shè)備工作參數(shù)及狀態(tài)可以通過終端設(shè)備設(shè)置與測量，如工作時間、工作時長、網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量等。

優(yōu)選的，系統(tǒng)采用低頻高靈敏度拾音電路設(shè)計方案，采用兩級高抗干擾、低噪聲微信號共模前置預(yù)放大，后級AGC動態(tài)放大電路，采用單通道共模輸入，高階次濾波音頻降噪電路，高保真數(shù)字壓縮及錄音電路，高保真數(shù)字壓縮及錄音電路，超聲波流量流速測量，輔助漏點檢測電路。