专利名称：运输管道防盗实时定位监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运输管道防盗实时定位监控装置。
背景技术：
本实用新型所称的运输管道，主要包括输油管道、输气管道、水煤输送管道、化工液(气)输送管道和输水管道等等，特别是长距离输油、输气、输水煤管道。
以上所说的长距离运输管道，其管线延绵几百公里甚至几千公里。尽管所说管道埋设在地表以下2.2～2.5m，且有保安人员巡逻监视，但仍难免有人会采取诸如在埋设管道地表盖房或者在地下开挖地道等种种手段，在管道上打洞偷盗管道所运输的物料。这种偷盗行为特别是发生在旷无人烟地段的偷盗行为，是很难被发现和制止的，从而给公私所有财产造成严重损失。
为了严防管道运输物料的严重损失，中国专利公开号CN2648256Y公开了一种“运输管线防破坏的防护层”，由于该专利仅具备偷盗实时报警功能，而不具备偷盗实时定位功能，因而无法对发生偷盗行为的地点实施实时定位监测，这就给保安人员实时制止偷盗行为增加了难度。尤其是对那些诸如偷盗点设在建筑物内或设在地表以下等的隐蔽偷盗行为很难及时发现，而给不法人员实施管道运输物料偷盗行为提供了可乘之机。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种具有对运输管道偷盗行为发生地实时定位监控的运输管道防盗实时定位监控装置，以克服已有技术的不足。
本实用新型实现其目的的技术方案是，一种运输管道防盗实时定位监控装置，其发明创造点在于由至少具有2线一组且在2根导电丝之间分段并联有若干个电阻(R)的电气监控回路件和设在监控终端且与所说回路件终端电连接的监控仪组成；所说监控仪具有放大电路、测试电路和显示器；所说电气监控回路件密布在所说运输管道的表面。
由以上所给出的技术方案可以明了，在第一时间内(数毫秒)，通过本实用新型监控装置，对被破坏点进行定位，定位精度约在1‰～9‰的范围内，并将测试信号传送给监控仪，由监控仪马上计算出被破坏点离开监控仪的距离，继而启动与本实用新型相关的报警、驱赶或抓获系统，从而实现本实用新型的目的。
本实用新型对被破坏点的定位，可根据其分段所设的电阻、分段间距等参数通过监控仪计算而得知。其计算过程的简要描述是请参读附图1，在监控回路上假设所设电阻个数＝n，电阻的阻值＝R。且所设电阻均相等，各电阻之间的间距为L，离监控仪最近的电阻位号为1，离监控仪最远的电阻位号为n。则被保护管道段的总长＝L1+L2+……+Ln-1+Ln。
该管道段的监测总电阻RT＝R0/n，R0＝nRT。
假设被偷盗点处于位号为x与x-1的电阻之间，那么，被监控仪测出的总电阻已不是1号至n号并联电阻的总电阻值，而应是1号至x号并联电阻的电阻值，即监控电阻Rx＝R0/x＝nRT/x，则被偷盗点的电阻位号x＝nRT/Rx，那么，L1+L2+……+Lx≤被偷盗点距监控仪的距离≤L1+L2+……+Lx+1，监控的理论定位精度＝Lx+1/(L1+L2+……+Ln-1+Ln)从平均意义上讲，所说精度应等于整个被保护监控管道段上并联的电阻个数的倒数。
这里应当说明的是，所说监控仪实际上是电阻测试仪。就是在不用监测仪而采用万用表，通过电阻测试再采用以上所列出的计算式，也是可以计算出偷盗点所处的位置的。
本实用新型进一步的发明创造点还在于所说的电气监控回路件卷绕在所说运输管道的表面上。也就是说，本实用新型是将电气监控回路件通过卷绕的方式密布在所说运输管道的表面的。这是本实用新型所优选的。当然本实用新型并不排除将电气监控回路件采用沿管道的轴向平布在所说管道表面的方式，或者将电气监控回路件的宽度，制作成与所说管道圆周周长相等，将电气监控回路件包覆在所说管道表面，然后采用将其对接的方式来实现电气监控回路件密布在所说管道表面的目的。但以上所说的两种将电气监控回路件密布在所说管道表面的方式，其现场施工过程中，在相邻2个电气监控回路件之间的电连接和其与监控仪电连接等方面，都不及所说卷绕方式简单便易。
所说的电气监控回路件的电回路有2组，在所说回路件的2组电回路的终端分别与2个监控仪电连接，或者经由分路开关7与1个监控仪电连接。其目的显然在于可以使电气监控回路件的宽度至少增加2/3以上，这样既可以提高电气监控回路件的制备工艺效率，节减制备成本，还可以提高电气监控回路件向所说管道表面卷绕密布的工作效率。
若干个电阻(R)中的部分电阻(R)通过两极管(LED)与电气监控回路件的2根导电丝并联。也就是说电阻(R)的一端与电气监控回路件的一根导电丝电连接，而电阻(R)的另一端与两极管(LED)的一极电连接，而两极管(LED)的另一极与电气监控回路件的另一根导电丝电连接。事实上这种电路所构成的是一种遮蔽了部分电阻的监控回路电路，其目的在于当由监控仪将存在于电气监控回路中的电流变成反向电流时，将进一步提高电回路监控的精度。
所说的监控仪还具有倒数电路。也就是说本实用新型优选的监控仪由倒数电路、放大电路、测试电路和显示器所组成。
这里应当说明的其之所以要增设倒数电路，是为了进一步提高监控定位精度。本实用新型的监控技术方案，其理论定位精度可以人为地达到极高的程度。但是，实际监控的定位精度受到电阻精度、检测误差及表观显示误差的影响。其中，电阻精度及监测误差可以通过通常的手段加以解决，但降低表观显示误差就必须进一步采用技术措施。而所说技术措施，本实用新型采用的是增设倒数电路的技术措施。
如果我们把临近两个位号的监控电阻的差值称之为定位分辨率，而以其作为衡量这种定位精度的一个重要指标的话，经推导其数学表达式定位分辨率＝A·R0/x(x-1)其中，A——常数，与并联电阻组合方式有关。在电气监控回路件中各位号并联的电阻阻值相同时，A等于1；R0——电路中各位号并联的电阻阻值相同时，表示每单个电阻的阻值，当电路中各位号并联的电阻阻值不完全相同时，代表位号1电阻的阻值；X——电路中并联电阻的位号。
由所说数学表达式可见，提高单个电阻的阻值可以提高定位分辨率，但增大电阻位号或增加电路中并联的电阻的个数，定位分辨率将会快速地降低。
假设我们在被保护的管段中，并联了1000个相同阻值的电阻，并假设单个电阻的阻值等于2.2MΩ。粗算一下，其定位分辨率等于2.2Ω。这种精度要求，对于目前的由放大电路和测试电路组成的电阻监测仪表来说是可以检测到的，但对于计算机表观显示及控制就会产生一定的困难。试验结果显示，随着电阻位号的增大，监控电阻之间的差值减小，分辨就比较困难。但是，如果对监控仪作了进一步改进，即在增设倒数电路之后其监控曲线就是一条与电阻位号相关的直线，这样一来分辨就十分容易，使得监控仪显示及控制变得非常方便容易。试验结果显示，本实用新型在增设倒数电路后的监控测试电路，获得的是一条直线性的监控曲线。其定位分辨率已不再是并联电阻个数的函数。这就意味着，从本实用新型的监测控制上来说，并联的电阻个数可以是无限制的。这一成果来自于本实用新型使用了倒数电路。
本实用新型所说之倒数电路，是业内人士所熟知的，可参读由国防工业出版社出版的卢文科编著的《实用电子测量技术及其电路精解》一书的第一章第五节。
它还具有电气监控回路导电丝连接器，所说连接器由至少2个导电连接片和至少2个绝缘固定件组成；导电连接片分开固定在固定件上；所说电阻设在所说连接器部位。其目的显然是为了适应电气监控回路件绝对不可能制作得很长很长，而在所说管道表面密布必然要有接头的需要，同时，也是为了进一步方便所说电阻(R)的并联连接。
而在导电连接片的两端分别设有由导电连接片向内侧折弯所构成的导线库，电气监控回路件的导电丝可与导线库相压接。其目的显然在于进一步方便相邻2个电气监控回路件导电丝间的连接。当然不设导线库，而采用焊接等方式实现相邻2个电气监控回路件导电丝间的连接，也是可以的。
而所说的导电连接片的长度方向呈“ ”状，固定件嵌装在导电连接片的凹槽内。其目的显然在于降低所说导电丝连接器的总体厚度，而使设在所说管道表面的导电丝连接器部位不会凸现出来而更加隐蔽。
所说的电气监控回路件由绞股漆包/塑包导电丝和绝缘基材层组成，所说导电丝埋设在绝缘基材层内；所说电气监控回路件呈长带状。其目的显然是为了使电气监控回路件能够更加方便地实施现场向所说运输管道表面卷绕作业的需要，同时保证所说回路件2个导电丝之间的绝缘。当然，采用漆包线或塑包线直接向所说管道表面实施密布卷绕的方式，是同样可以的。
在电气监控回路件与管道之间设有内保护层，在电气监控回路件的表面设有外保护层。由于所说2个保护层的存在，可以明显提高本实用新型的使用寿命和工作的可靠性。
上述技术方案得以实施后，本实用新型所具有的对运输管道被偷盗行为的发生地实时定位监控和定位精确的功能以及结构简单等特点，是显而易见的。
图1是本实用新型一种具体实施方式
的结构简易示图；图2是本实用新型另一种具体实施方式
的结构简易示图；图3是本实用新型第三种具体实施方式
的结构简易示图；图4是本实用新型一种具体实施方式
的电气监控回路导电丝连接器的主视图；图5是图4的A-A剖面图；图6是本实用新型具体实施方式
的一种电气监控回路件的剖面图；图7是本实用新型具体实施方式
另一种电气监控回路件的剖面图；
图8是本实用新型一种具体实施方式
的本实用新型密布包覆在所说运输管道表面状态的示意图；图9是本实用新型一种具体实施方式
的监控仪的电路框图；图10是本实用新型一种具体实施方式
试验实测显示的电阻监控曲线图；图11是图10所示的电阻监控误差值曲线图；图12是本实用新型一种具体实施方式
试验实测显示的电阻倒数监控曲线图；图13是图12所示的电阻倒数监控误差曲线图。
具体实施方式
由以上所给出的附图，已经可以明了本实用新型实现其目的的技术方案。
以下结合附图通过具体实施方式
的描述，对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
，请参读附图1至9。
如附图1、8、9所示，一种运输管道防盗实时定位监控装置，由具有2线一组且在2根导电丝之间分段并联有若干个电阻R的电气监控回路件1和设在监控终端且与所说回路件1终端电连接的监控仪2组成；所说监控仪2具有放大电路、测试电路和显示器；所说电气监控回路件1密布在所说管道6的表面。所说的电气监控回路件1卷绕在管道6的表面上。
如附图2、3所示，所说的电气监控回路件1的电回路有2组，在所说回路件1的2组电回路的终端分别经由开关7与监控仪2电连接。部分电阻R通过两极管LED与电气监控回路件1的2根导电丝并联。在具体实施中，电气监控回路件1的电回路可以是若干组。
如附图9所示，所说的监控仪2由倒数电路、放大电路、测试电路和显示器组成。附图9仅是所给出的一个典型电路框图。在具体实施中可以根据本实用新型所要实现的目的进行改动。
如附图4、5所示，本实用新型还具有电气监控回路导电丝连接器3，所说连接器3由4个导电连接片3-1和3个绝缘固定件3-2组成；导电连接片3-1分开固定在固定件3-2上；电阻R设在所说连接器3部位。且在导电连接片3-1的两端分别设有由导电连接片3-1向内侧折弯所构成的导线库3-1-1，电气监控回路件1的导电丝可与导线库3-1-1相压接。而所说的导电连接片3-1的长度方向呈“ 状，固定件3-2嵌装在导电连接片3-1的凹槽3-1-2内。
如附图6和7所示，所说的电气监控回路件1由2根或4根绞股漆包导电丝1-1和绝缘基材层1-2组成，导电丝1-1埋设在绝缘基材层1-2内；所说电气监控回路件1呈长带状。而所说的绝缘基材层1-2可以是压延或淋涂的聚乙烯、聚丙烯、聚酯以及它们的改性材料或由它们与各种加强纤维构成的复合材料，如图6所示。也可以是由2层绝缘基材层如玻璃布对合粘结而将导电丝1-1密合在2层玻璃布之间，如图7所示。
如附图8所示，在电气监控回路件1与管道6之间设有内保护层4，在电气监控回路件1的表面设有外保护层5。
如附图10和11所示的是本实用新型所包括的监控仪，在未增设倒数电路的条件下，试验实测的电阻监控曲线的状态图。
附图12和13所示的是本实用新型所包括的监控仪2，在增设倒数电路的条件下，试验实测的电阻监控曲线的状态图。
由附图10、11和附图12、13的对比可以明白，在监控仪2增设倒数电路的条件下，本实用新型的电阻监控误差明显下降。
权利要求1.一种运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于由至少具有2线一组且在2根导电丝之间分段并联有若干个电阻(R)的电气监控回路件(1)和设在监控终端且与所说回路件(1)终端电连接的监控仪(2)组成；所说监控仪(2)具有放大电路、测试电路和显示器；所说电气监控回路件(1)密布在所说运输管道(6)的表面。
2.根据权利要求1所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于所说的电气监控回路件(1)卷绕在所说运输管道(6)的表面上。
3.根据权利要求1所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于所说的电气监控回路件(1)的电回路有2组，在所说回路件(1)的2组电回路的终端分别与2个监控仪(2)电连接，或者经由分路开关(7)与1个监控仪(2)电连接。
4.根据权利要求1所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于若干个电阻(R)中的部分电阻(R)通过两极管(LED)与电气监控回路件(1)的2根导电丝并联。
5.根据权利要求1所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于所说的监控仪(2)还具有倒数电路。
6.根据权利要求1所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于它还具有电气监控回路导电丝连接器(3)，所说连接器(3)由至少2个导电连接片(3-1)和至少2个绝缘固定件(3-2)组成；导电连接片(3-1)分开固定在固定件(3-2)上；所说电阻(R)设在所说连接器(3)部位。
7.根据权利要求6所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于在导电连接片(3-1)的两端分别设有由导电连接片(3-1)向内侧折弯所构成的导线库(3-1-1)，电气监控回路件(1)的导电丝可与导线库(3-1-1)相压接。
8.根据权利要求6所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于所说的导电连接片(3-1)的长度方向呈 状，固定件(3-2)嵌装在导电连接片(3-1)的凹槽(3-1-2)内。
9.根据权利要求1所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于所说的电气监控回路件(1)由绞股漆包/塑包导电丝(1-1)和绝缘基材层(1-2)组成，所说导电丝(1-1)埋设在绝缘基材层(1-2)内；所说电气监控回路件(1)呈长带状。
10.根据权利要求1至9之一所述的运输管道防盗实时定位监控装置，其特征在于在电气监控回路件(1)与管道(6)之间设有内保护层(4)，在电气监控回路件(1)的表面设有外保护层(5)。
专利摘要本实用新型公开的是一种运输管道防盗实时定位监控装置，以其由至少具有2线一组且在2根导电丝之间分段并联有若干个电阻(R)的电气监控回路件(1)和设在监控终端且与所说回路件(1)终端电连接的监控仪(2)组成；所说监控仪(2)具有放大电路、测试电路和显示器；所说电气监控回路件(1)密布在所说运输管道(6)的表面为主要特征。具有对运输管道被偷盗行为发生地实时定位监控，且定位精确、结构简单等功能和特点。是一种对运输管道防盗监控的可靠的先进装置。
文档编号F17D5/06GK2777342SQ20052006841
公开日2006年5月3日 申请日期2005年1月20日 优先权日2005年1月20日
发明者张立, 孙维中, 谭佃龙, 冯卫章, 孙民 申请人:张立