管路滴漏监控方法、控制单元、装置及系统与流程

本发明涉及用水设备或管路的漏水检测，具体涉及一种管路滴漏监控方法、控制单元、装置及系统。

背景技术：

家庭中的多个用水设备之间以及与进水主管之间均通过管路密封连接。但是经常会出现因管路破损，密封器件失效，人为操作不当等各种原因造成的管路或者用水设备出现不同程度的漏水。为避免上述情况出现造成水资源浪费，现有技术中通过在管路中设置叶轮流量计检测是否出现漏水。但是叶轮流量计必须串联在水路中，当有漏水时，管路中的水流动过程中带动叶轮流量计启动计量。显然，串联的叶轮流量计，相当于附加了额外负载，增加了水路的压损，影响后端用水设备的性能。另外，不同管径的管路中需要用不同直径大小的叶轮流量计进行适配，通用型差。尤其是在大管径的管路中，如选用大直径叶轮流量计，其启动惯量增大，无法检测到小流量漏水；如果采用小直径叶轮流量计，其计量值很快达到上限值，检测范围较过窄。

技术实现要素：

本发明实施例旨在提供一种管路滴漏监控方法、控制单元、装置及系统，通过监测管壁内压力值，实现对漏水状态的监控。

为此，本发明实施例提供一种管路滴漏监控方法，所述管路包括出水设备和水路管道，包括如下步骤：

判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式；

执行监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值；

若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水。

可选地，上述的管路滴漏监控方法中，若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水的步骤中：

若管路内壁的第一压力值的变化率超过上限阈值，则判定所述待测管路段快速漏水；

若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值且小于所述上限阈值，则判定所述待测管路段慢速漏水。

可选地，上述的管路滴漏监控方法中，在判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式的步骤之前，还包括如下步骤：

启动初始化模式，在与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，控制所述待测管路段导通，在学习周期内，按照预设采样周期获取管路内壁的采样压力值，根据多个所述采样压力值得到基准压力值。

可选地，上述的管路滴漏监控方法中，在判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式的步骤中，通过以下步骤判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态：

在所述待测管路段导通时，获取管路内壁的第二压力值；

若所述第二压力值与基准压力值的差值低于下限阈值时，则确定与待测管路段联通的用水设备均处于关闭状态。

可选地，上述的管路滴漏监控方法中，在判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式的步骤中，通过以下步骤判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态：

获取每一与待测管路段联通的用水设备的状态检测信号；

根据所述状态检测信号确定对应的用水设备是否为关闭状态。

可选地，上述的管路滴漏监控方法中，还包括如下步骤：

在确定所述待测管路段漏水时，发送所述待测管路段漏水的提示信息，否则发送所述待测管路段管路内壁的第一压力值。

可选地，上述的管路滴漏监控方法中，还包括如下步骤：

接收指令信息，并根据所述指令信息控制所述待测管路段导通或者关闭。

本发明实施例还提供一种控制单元，包括：

判断模块，判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式；

监控模块，执行监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值；

判定模块，若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水。

可选地，上述的控制单元中，所述判定模块中：

若管路内壁的第一压力值的变化率超过上限阈值，则判定所述待测管路段快速漏水；

若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值且小于所述上限阈值，则判定所述待测管路段慢速漏水。

可选地，上述的控制单元中，还包括：

初始化模块，启动初始化模式，在与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，控制所述待测管路段导通，在学习周期内，按照预设采样周期获取管路内壁的采样压力值，根据多个所述采样压力值得到所述基准压力值。

可选地，上述的控制单元中，所述判断模块通过以下步骤判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态：

在所述待测管路段导通时，获取管路内壁的第二压力值；

若所述第二压力值与基准压力值的差值低于下限阈值时，则确定与待测管路段联通的用水设备均处于关闭状态。

可选地，上述的控制单元中，所述判断模块通过以下步骤判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态：

获取每一与待测管路段联通的用水设备的状态检测信号；

根据所述状态检测信号确定对应的用水设备是否为关闭状态。

可选地，上述的控制单元中，还包括：

发送模块，在确定所述待测管路段漏水时，发送所述待测管路段漏水的提示信息，否则发送所述待测管路段管路内壁的第一压力值。

可选地，上述的控制单元中，还包括：

接收模块，接收指令信息，并根据所述指令信息控制所述待测管路段导通或者关闭。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种管路滴漏监控装置，设置于待测管路段内，包括上述任一项控制单元、压力传感器、电控阀门和电源；其中：

所述电控阀门截止时所述待测管路段关闭，所述电控阀门开启时所述待测管路段导通；所述电源为所述控制单元、压力传感器、电控阀门提供电能；

所述控制单元，判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间控制所述电控阀门截止一次，并在每一次所述电控阀门截止时，获取所述压力传感器监测到的第一压力值；若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水。

可选地，上述的管路滴漏监控装置中，还包括：

状态检测传感器，检测用水设备的状态检测信号；

所述控制单元，获取每一与待测管路段联通的用水设备的状态检测信号；根据所述状态检测信号确定对应的用水设备是否为关闭状态。

本发明实施例还提供一种管路滴漏监控系统，包括控制终端和多个上述的管路滴漏监控装置，所述监控装置和所述控制终端通过无线通信网络实现数据传输；其中：

所述控制终端接收所述监控装置发送的待测管路段漏水的提示信息或者待测管路段管壁的第一压力值。

可选地，上述的管路滴漏监控系统中，所述控制终端，在确定某一待测管路段漏水时，发送指令信息以控制相应的监控装置关闭该待测管路段。

与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的管路滴漏监控方法、控制单元、装置及系统，既可以用于监控出水设备是否漏水还可以用于监控水路管道是否漏水。上述方案中，在确定与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，进入监控模式，避免影响到用户正常用水。在监控模式下，在监控周期内，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值；若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水。当待测管路段关闭时，形成密闭空间，水在密闭空间内对管壁施加的压力应该处处相等且维持不变，而如果漏水的话相当于破坏了空间的密闭性，那么水对管壁施加的压力应该是逐渐减小。利用这一原理，通过采样管道内管路内壁的水压力值，即可准确判断待测管路段是否出现漏水情况。压力检测可通过功耗低的压力传感器实现采用小功率电源即可工作，不会增加水路中的压损，而且与现有的叶轮流量计相比，压力传感器具有更大的检测范围。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述管路滴漏监控方法的流程图；

图2为本发明一个实施例所述在无漏水、慢速漏水和快速漏水情况下第一压力值随时间的变化曲线；

图3为本发明一个实施例所述管路滴漏监控方法的流程图；

图4为本发明一个实施例所述控制单元的原理框图；

图5为本发明另一个实施例所述控制单元的原理框图；

图6为本发明一个实施例所述管路滴漏监控装置的原理框图；

图7为本发明一个实施例所述管路滴漏监控系统的原理框图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种管路滴漏监控方法，应用于对家庭用水管路进行漏水检测的设备中，所述管路包括出水设备和水路管道，所述出水设备可以包括花洒、厨房出水龙头、坐便器水箱等，所述水路管道为用于水流通的管路。如图1所示，包括如下步骤：

S100：判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式，执行步骤S200；即只有当与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，才启动监控模式，关闭待测管路段，由此可以避免影响到用水设备的正常用水。

S200：执行监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值。所述监控周期根据实际家庭用水情况进行设置，例如在早上和晚上，家庭用水设备开启较多并且用水较频繁时，可将监控周期设置的较短，因为在监控周期内要间隔地关闭待测管路段，将监控周期缩短，相应地同时减小关闭待测管路段的次数和时间，能够尽可能的减小对用户正常用水的影响。反之，在上午、下午用水情况较少时，可适当地提高监控周期长度以及关闭待测管路段的次数。

S300：判断管路内壁的第一压力值的变化率是否超过设定阈值，若是则执行步骤S400，否则返回步骤S100。在步骤S200中，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值，因此在监控周期内可获得多个第一压力值，由于在密闭空间内，第一压力值只有可能逐渐降低而不可能升高。因此，本步骤中，第一压力值的变化率相当于其下降速度，在具体实现时可以根据每一次得到的第一压力值得到第一压力值变化曲线，以得到的曲线变化曲率作为第一压力值的变化率，或者直接根据相邻两次获得的第一压力值之差进行比较得到下降速度。所述设定阈值可以根据不同的用水环境进行设定、根据用户偏好进行设定、或者根据历史经验值进行设定。

S400:确定所述待测管路段漏水。

本实施例的上述方案中，当待测管路段关闭时，形成密闭空间，水在密闭空间内对管壁施加的压力应该处处相等且维持不变，而如果漏水的话相当于破坏了空间的密闭性，那么水对管壁施加的压力应该是逐渐减小。利用这一原理，通过采样管道内管路内壁的水压力值，即可准确判断待测管路段是否出现漏水情况。压力检测可通过功耗低的压力传感器实现采用小功率电源即可，不会增加水路中的压损，而且与现有的叶轮流量计相比，压力传感器具有更大的检测范围。

上述方案中，在步骤S300和步骤S400中，还可以对漏水程度进一步划分。如：若管路内壁的第一压力值的变化率超过上限阈值，则判定所述待测管路段快速漏水；若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值且小于所述上限阈值，则判定所述待测管路段慢速漏水。所述上限阈值亦可以根据用户偏好进行选择设定。以根据第一压力值得到曲线之后，根据曲线变化曲率进行判断为例，如图2所示，给出了三条曲线表示第一压力值随时间的变化关系。显然在无漏水、慢速漏水和快速漏水三种情况下，第一压力值的下降速度有着很大的区别。需要说明的是，待测管路段关闭后可能会因为各种原因，管路的密闭性并不绝对，因此即便是无漏水的情况下，检测到的第一压力值也可能会有些许下降，但是其下降程度远小于有漏水情况的下降速度。

实施例2

本实施例提供的管路滴漏监控方法，如图3所示，包括如下步骤：

S101：启动初始化模式，在与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，控制所述待测管路段导通，在学习周期内，按照预设采样周期获取管路内壁的采样压力值，根据多个所述采样压力值得到基准压力值。所述学习周期可以设置为固定周期，例如十分钟等。所述采样周期可以选择十秒钟，根据多次采样得到的结果，得到基准压力值。在处理多个采样压力值的时候，采用滤波、降噪等处理方式，消除偶发异常数值的影响。利用最后得到的基准压力值作为判断是否有用水设备在使用状态的标准。

S102：在所述待测管路段导通时，获取管路内壁的第二压力值；所述第二压力值可以采用多个压力值的平均值。

S103：判断所述第二压力值与基准压力值的差值是否低于下限阈值；若是则确定与待测管路段联通的用水设备均处于关闭状态，之后执行步骤S104；

S104：执行监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值。

S105：判断管路内壁的第一压力值的变化率是否超过设定阈值，若是则执行步骤S106，否则返回步骤S103。

S106:确定所述待测管路段漏水。

作为另一种实现方式，还可以通过以下方式判断是否与待测管路段联通的用水设备均处于关闭状态。即：获取每一与待测管路段联通的用水设备的状态检测信号；根据所述状态检测信号确定对应的用水设备是否为关闭状态。这种情况下，在用水设备的开关阀门处设置有相应的传感器，以检测所述用水设备的开关阀门是否处于开启状态。

如图3所示，在上述方案的基础上，还可以包括如下步骤：

S107：在确定所述待测管路段漏水时，发送所述待测管路段漏水的提示信息；

S108：确定所述待测管路段没有漏水时，发送所述待测管路段管路内壁的第一压力值。

采用本实施例的上述方案，能够在发现漏水的第一时间提醒用户，并且检测无漏水时也能够将待测管路段的管壁压力值发送给用户，使用户了解家中用水管路的情况。

上述方案中，还可以包括如下步骤：

接收指令信息，并根据所述指令信息控制所述待测管路段导通或者关闭。例如，如果用户得知某一管路段发生漏水情况，则可以发送指令信息控制相应管路段关闭，所述指令信息可以是用户通过手机、IPAD等终端发送的。同样利用这些终端，用户可接收漏水提醒、第一压力值等信息以及时获取家中用水情况。

采用本发明上述实施例中的方法，用户能够对家中用水管路的情况全面掌握，及时得到漏水提醒信息，查看用水设备状态，当出现忘记关水阀的情况时，还能够通过远程控制管路关闭，避免造成水资源的浪费。

实施例3

本实施例提供一种控制单元，如图4所示，包括：

判断模块101，判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式；即只有当与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，才启动监控模式，关闭待测管路段，由此可以避免影响到用水设备的正常用水。

监控模块102，执行监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间关闭一次所述待测管路段，并在每一次所述待测管路段关闭时，获取管路内壁的第一压力值；所述监控周期根据实际家庭用水情况进行设置，例如在早上和晚上，家庭用水设备开启较多并且用水较频繁时，可将监控周期设置的较短，因为在监控周期内要间隔地关闭待测管路段，将监控周期缩短，相应地同时减小关闭待测管路段的次数和时间，能够尽可能的减小对用户正常用水的影响。反之，在上午、下午用水情况较少时，可适当地提高监控周期长度以及关闭待测管路段的次数。

判定模块103，若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水。在监控周期内可获得多个第一压力值，由于在密闭空间内，第一压力值只有可能逐渐降低而不可能升高。因此，本步骤中，第一压力值的变化率相当于其下降速度，在具体实现时可以根据每一次得到的第一压力值得到第一压力值的变化曲线，以曲线变化曲率作为第一压力值的变化率，或者直接根据相邻两次获得的第一压力值之差进行比较得到下降速度。所述设定阈值可以根据不同的用水环境进行设定、根据用户偏好进行设定、或者根据历史经验值进行设定。

本实施例的上述方案中，当待测管路段关闭时，形成密闭空间，水在密闭空间内对管壁施加的压力应该处处相等且维持不变，而如果漏水的话相当于破坏了空间的密闭性，那么水对管壁施加的压力应该是逐渐减小的。利用这一原理，通过采样管道内管路内壁的水压力值，即可准确判断待测管路段是否出现漏水情况。压力检测可通过功耗低的压力传感器实现采用小功率电源即可，不会增加水路中的压损，而且与现有的叶轮流量计相比，压力传感器具有更大的检测范围。

在上述的判定模块103中，若管路内壁的第一压力值的变化率超过上限阈值，则判定所述待测管路段快速漏水；若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值且小于所述上限阈值，则判定所述待测管路段慢速漏水，采用该方式可以对漏水程度进一步划分。

优选地，如图5所示，所述控制单元还可以包括初始化模块104，启动初始化模式，在与待测管路段联通的用水设备均为关闭状态时，控制所述待测管路段导通，在学习周期内，按照预设采样周期获取管路内壁的采样压力值，根据多个所述采样压力值得到所述基准压力值。所述学习周期可以设置为固定周期，例如十分钟等。所述采样周期可以选择十秒钟，根据多次采样得到的结果，得到基准压力值。在处理多个采样压力值的时候，采用滤波、降噪等处理方式，消除偶发异常数值的影响。最后得到的基准压力值作为判断是否有用水设备在使用状态的标准。进一步地，所述判断模块101通过以下步骤判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态：在所述待测管路段导通时，获取管路内壁的第二压力值；若所述第二压力值与基准压力值的差值低于下限阈值时，则确定与待测管路段联通的用水设备均处于关闭状态。

作为另一种实现方式，所述判断模块101还可以通过以下步骤判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态：获取每一与待测管路段联通的用水设备的状态检测信号；根据所述状态检测信号确定对应的用水设备是否为关闭状态。这种情况下，在用水设备的开关阀门处设置有相应的传感器，以检测所述用水设备的开关阀门是否处于开启状态。

如图5所示，所述控制单元还包括发送模块105和接收模块106，在确定所述待测管路段漏水时，发送所述待测管路段漏水的提示信息，否则发送所述待测管路段管路内壁的第一压力值。接收模块106，接收指令信息，并根据所述指令信息控制所述待测管路段导通或者关闭。采用本实施例的上述方案，能够在发现漏水的第一时间提醒用户，并且检测无漏水时也能够将待测管路段的管壁压力值发送给用户，使用户了解家中用水管路的情况。例如，如果用户得知某一管路段发生漏水情况，则可以通过手机、IPAD等终端发送指令信息控制相应管路段关闭，利用这些终端，用户还可以接收漏水提醒、第一压力值等信息。

采用本发明上述实施例中的方法，用户能够对家中用水管路的情况全面掌握，及时得到漏水提醒信息，查看用水设备状态，当出现忘记关水阀的情况时，还能够通过远程控制管路关闭，避免造成水资源的浪费。

实施例4

本实施例提供一种管路滴漏监控装置，如图6所示，其设置于待测管路段内，包括压力传感器201、实施例3所述的控制单元202、电控阀门203和电源204；其中：

所述电控阀门203截止时所述待测管路段关闭，所述电控阀门203开启时所述待测管路段导通；所述电源204为压力传感器201、所述控制单元202、所述电控阀门203提供电能；

所述控制单元202，判断与待测管路段联通的用水设备是否均为关闭状态，若是则启动监控模式，在监控周期内，每间隔预设时间控制所述电控阀门截止一次，并在每一次所述电控阀门截止时，获取所述压力传感器监测到的第一压力值；若管路内壁的第一压力值的变化率超过设定阈值，则确定所述待测管路段漏水。

本实施例的上述方案中，当待测管路段关闭时，形成密闭空间，水在密闭空间内对管壁施加的压力应该处处相等且维持不变，而如果漏水的话相当于破坏了空间的密闭性，水对管壁施加的压力应逐渐减小。利用这一原理，通过采样管道内管路内壁的水压力值，即可准确判断待测管路段是否出现漏水情况。压力检测可通过功耗低的压力传感器实现采用小功率电源即可，不会增加水路中的压损，而且与现有的叶轮流量计相比，压力传感器具有更大的检测范围。

优选地，上述管路滴漏监控装置还包括状态检测传感器，设置于用水设备开关位置处，检测用水设备的状态检测信号；所述控制单元202，获取每一与待测管路段联通的用水设备的状态检测信号；根据所述状态检测信号确定对应的用水设备是否为关闭状态。

本实施例还提供一种管路滴漏监控系统，如图7所示，包括控制终端301和多个管路滴漏监控装置302，所述管路滴漏监控装置302和所述控制终端301通过无线通信网络实现数据传输；所述控制终端301接收所述管路滴漏监控装置302发送的待测管路段漏水的提示信息或者待测管路段管壁的第一压力值。所述控制终端301，在确定某一待测管路段漏水时，发送指令信息以控制相应的监控装置关闭该待测管路段。采用本实施例的上述方案，能够在发现漏水的第一时间提醒用户，并且检测无漏水时也能够将待测管路段的管壁压力值发送给用户，使用户了解家中用水管路的情况。如果用户得知某一管路段发生漏水情况，则可以发送指令信息控制相应管路段关闭，所述控制终端可以是用户通过手机、IPAD等，利用这些终端，用户接收漏水提醒、第一压力值等信息。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。