[發明專利]水毀監測浮球和管道水毀監測方法

在審

• 申請號: 202210603358.8
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114992522A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 白路遙;吳張中;施寧;劉寧宇;馬云賓;李亮亮;荊宏遠;張麗穩;蔡永軍;曹京剛
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;F17D5/02;G08B21/18
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李國

本發明公開一種水毀監測浮球和管道水毀監測方法，外殼包括底殼和蓋設于底殼的中空上浮蓋，中空上浮蓋和底殼圍成密閉空腔；監測機構容置于底殼內，監測機構包括數據采集卡和供電模塊，數據采集卡上設置有報警模塊、遠程通訊模塊和傾斜啟動模塊，供電模塊、報警模塊、遠程通訊模塊和傾斜啟動模塊串聯形成監測電路，傾斜啟動模塊用于檢測外殼傾斜角度并根據傾斜角度閉合或斷開監測電路，報警模塊用于通過遠程通訊模塊向終端發送遠程報警信息。本發明水毀監測浮球通過重心集中底殼配合中空上浮蓋，能使水毀監測浮球隨水毀時傾斜或傾倒，并配合傾斜啟動模塊閉合或斷開監測電路，能使報警模塊向終端實時發送遠程報警信息，實現了水毀的實時監測和報警。

技術領域

本發明涉及管道防洪技術領域，特別涉及一種水毀監測浮球和管道水毀監測方法。

背景技術

近年來，全球氣候變暖，極端天氣異常，幾十年不遇甚至百年不遇的暴雨時有發生，山區河谷等地形狹窄、地勢陡峭地區，季節性洪水頻發。隨著我國能源管道的快速發展，洪水災害造成的管道事故逐漸增多，尤其在山區季節性河道內，管道長距離敷設或反復穿越地段受洪水威脅最為嚴重，因此，管道防洪形勢極為嚴峻。針對油氣管道洪水災害通常采取大量的監測及防護措施，但仍不可避免地發生了大量由于洪水沖刷導致的管道事故，河流穿越段洪水沖刷問題仍是影響管道安全運行的重大難題。

管道水毀主要表現為河溝道水毀和坡面水毀，管道發生水毀后極易造成管道懸空，導致管道搶修極為困難，影響嚴重時往往需要耗巨資進行防護。因此，對于管道水毀應以監測預防為主，持續監測管道埋深，以便在管道埋深不足時及時采取防護措施，避免管道埋深不足造成大規模管道沖刷懸空。

目前，國內外已有很多管道埋深監測與檢測技術，如探地雷達、探管儀等，但是這些設備主要用于埋地管道定位，無法實現水下管道的埋深監測。在穿河管道埋深監測技術領域，通常通過管道穿河段河床下游的無線電接收站檢測河床預埋的浮動傳感器漂浮后發出的信號，從而判斷河床的沖刷深度，但該方法無法實時監測管道水毀以及監測裝置的工作狀態，后期維護存在一定不確定性。或者采用美國的One-pass穿越管道埋深檢測系統，利用聲吶和GPS技術實現了穿河管道埋深高精度測量，對管道精確定位，但該系統需要操作員乘船在水上檢測并進行后期數據分析處理，檢測周期較長，僅適用于穿河管道埋深的例行檢測，一般1-3年檢測一次，不具備預警功能，也無法滿足穿河管道埋深的日常自動監測。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種水毀監測浮球和管道水毀監測方法，旨在解決現有技術中河道內管道水毀不能實時監控的技術問題。

為實現上述目的，所述水毀監測浮球包括：外殼，包括底殼和蓋設于所述底殼的中空上浮蓋，所述中空上浮蓋和所述底殼圍成密閉空腔；監測機構，容置于所述底殼內，所述監測機構包括數據采集卡和供電模塊，所述數據采集卡上設置有報警模塊、遠程通訊模塊和傾斜啟動模塊，所述供電模塊、所述報警模塊、所述遠程通訊模塊和所述傾斜啟動模塊串聯形成監測電路，所述傾斜啟動模塊用于檢測所述外殼傾斜角度，并根據所述傾斜角度閉合或斷開所述監測電路，所述報警模塊用于通過所述遠程通訊模塊向終端發送遠程報警信息。

可選的，所述調節底座包括：所述底殼靠近所述中空上浮蓋的一端開設有安裝口，所述中空上浮蓋呈空心半球形并蓋設于所述安裝口，所述底殼的截面尺寸自所述所述安裝口向遠離所述中空上浮蓋的方向逐漸減小，所述供電模塊遠離所述中空上浮蓋設置，所述數據采集卡位于所述供電模塊和所述中空上浮蓋之間。

可選的，所述底殼包括弧形內凹部以及連接于所述弧形內凹部和所述上浮蓋之間的外凸安裝部，所述數據采集卡安裝于所述外凸安裝部內靠近所述弧形內凹部的位置，所述供電模塊安裝于所述弧形內凹部內且呈長條狀，所述弧形內凹部長度和所述供電模塊長度相匹配。

可選的，所述監測機構還包括和所述遠程通訊模塊通訊連接的外置天線，所述弧形內凹部向所述密閉空腔凹陷形成天線安裝槽，且所述天線安裝槽位于所述數據采集卡和所述供電模塊之間，所述外置天線部分安裝所述天線安裝槽內并向外伸出。