输水管道泄漏监测装置及系统的制作方法

本实用新型涉及输水管道监测技术领域，尤其是涉及一种输水管道泄漏监测装置及系统。

背景技术：

目前，在输水管道的使用过程中，由于管道的老化，泄漏时有发生。输水管道泄漏已成为城市供、排水系统和长距离输水系统中越来越被重视的问题。因为泄漏不仅会造成巨大的经济损失和资源浪费，而且会带来安全和环境污染问题。所以，为了减少因输水管道泄漏带来的灾害，对输水管道的泄漏监测就显得十分重要。

现有技术中，在不破坏输水管道结构的情况下，对于地下箱涵、管廊中输水管道的泄漏监测采取的方法主要有两种。一种是人员巡检法，即管理人员定期对其负责的输水管道进行巡检，该方法会占用大量的人力资源并且效率很低，不具备实时性；另外一种是听音法，技术人员可以通过其丰富的经验根据输水管道泄漏所发出的声音来判定地下输水管道泄漏的具体位置，该方法只能定地点检测，并且常常会发生误判断，精确度不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种输水管道泄漏监测装置及系统，以缓解输水管道泄漏检测智能程度较低、以及效率较低的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种输水管道泄漏监测装置，所述装置包括：数据采集电路、数据控制电路和通信电路，其中，

所述数据采集电路设置在输水管道外部，用于采集所述输水管道的指示信号，并向所述数据控制电路输出所述指示信号，其中，所述指示信号用于指示所述输水管道是否发生了泄露；

所述数据控制电路与所述数据采集电路电连接，用于接收所述数据采集电路输出的所述指示信号，并对所述指示信号进行处理得到目标数据，

其中，所述数据控制电路通过所述通信电路与服务器通信连接，用于通过所述通信电路向所述服务器传输所述目标数据。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述数据采集电路包括：敏感线缆和传感器，其中，

所述敏感线缆的一端与所述输水管道固定连接，并沿所述输水管道进行铺设，用于根据所述输水管道的指示信号生成对应的导电信号；

所述传感器与所述敏感线缆的另一端相连接，用于检测所述敏感线缆生成的所述导电信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述目标数据包括数字信号，所述数据控制电路包括：电源模块和控制器，其中，

所述控制器与所述传感器电连接，用于接收所述传感器发送的所述导电信号，并对所述导电信号进行处理，得到所述数字信号；以及，按照预先设置的控制指令控制所述电源模块的通断电情况；

所述电源模块与所述控制器电连接，用于按照所述控制器的控制为所述传感器提供电能；以及，当电量小于能够对所述传感器进行供电的最低电量时，生成低电量信号，并将低电量信号发送至所述控制器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述通信电路与所述控制器电连接，其中，所述控制器通过所述通信电路向所述服务器发送所述数字信号和所述低电量信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电源模块为锂电池。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制器为ARM嵌入式处理器Cortex-M3。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：设备箱和用于固定所述设备箱的支架，其中，所述传感器、所述数据控制电路和所述通信电路设置于所述设备箱内，所述敏感线缆与所述传感器连接设置于所述设备箱外。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述通信电路为GPRS通信模块。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种输水管道泄漏监测系统，所述系统包括上述第一方面所述的输水管道泄漏监测装置，还包括：输水管道、服务器和终端设备；

所述输水管道泄漏监测装置与所述输水管道固定连接，用于监测所述输水管道的指示信号，并对所述指示信号进行处理得到目标数据，将所述目标数据发送至所述服务器；

所述服务器与所述输水管道泄漏监测装置通信连接，用于接收所述目标数据，以对所述目标数据进行处理，得到输水管道泄漏的信息，并存储所述输水管道泄漏的信息，其中，所述输水管道泄漏的信息包括用于指示所述输水管道是否发生泄漏的信息，和/或，用于指示所述输水管道泄漏位置的信息；

所述终端设备与所述服务器通信连接，用于根据用户的调取指令调取所述服务器中的所述输水管道泄漏的信息，并将所述输水管道泄漏的信息显示在所述终端设备的显示界面中。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述输水管道泄漏监测装置为多个，并且每个所述输水管道泄漏监测装置安装在所述输水管道的不同位置。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的一种输水管道泄漏监测装置及系统，该输水管道泄漏监测装置包括：数据采集电路、数据控制电路和通信电路，其中，数据采集电路设置在输水管道外部，用于采集输水管道的指示信号，并向数据控制电路输出指示信号；其中，指示信号用于指示输水管道是否发生了泄露；数据控制电路与数据采集电路电连接，用于接收数据采集电路输出的指示信号，并对指示信号进行处理得到目标数据，此外，数据控制电路通过通信电路与服务器通信连接，用于通过通信电路向服务器传输目标数据；

与现有技术中通过人员巡检法或者技术人员听音法相比，其通过数据采集电路采集输水管道的指示信号，然后向数据控制电路输出指示信号，由数据控制电路对指示信号进行处理得到目标数据，并最终通过通信电路向服务器输出目标数据。该装置可以对输水管道的泄漏情况(即指示信号)进行实时监测，能够完成指示信号的采集、处理和传输，操作简单、效率高、监测距离长且更加智能化，缓解了现有技术中输水管道泄漏检测智能性不好、效率低等技术问题。

进一步的，将该输水管道泄漏监测装置应用到输水管道泄漏监测系统中，实用性好，能够准确的得到输水管道是否发生泄漏以及输水管道泄漏位置的信息，以帮助维护人员能够及时的并有针对性的采取补救措施，应用价值高。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种输水管道泄漏监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种输水管道泄漏监测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种可选的输水管道泄漏监测装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种输水管道泄漏监测系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的不带有输水管道的输水管道泄漏监测系统的结构示意图。

图标：1-输水管道泄漏监测装置；11-数据采集电路；12-数据控制电路；13-通信电路；21-输水管道；22-服务器；23-终端设备；17-设备箱；18-支架；111-敏感线缆；112-传感器；121-电源模块；122-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，现有技术中对于输水管道21的泄漏检测主要采用人员巡检法或听音法，以上两种方法智能性差并且效率很低。基于此，本实用新型实施例提供的一种输水管道泄漏监测装置及系统，可以对输水管道21的泄漏情况进行实时监测，操作简单、效率高、监测距离长，并且，能够准确的得到输水管道21是否发生泄漏以及输水管道21泄漏位置的信息，以帮助维护人员能够及时的并有针对性的采取补救措施，应用价值高。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种输水管道泄漏监测装置1进行详细介绍。

一种输水管道泄漏监测装置1，参考图1，该装置包括：数据采集电路11、数据控制电路12和通信电路13，其中，

数据采集电路11设置在输水管道21外部，用于采集输水管道21的指示信号，并向数据控制电路12输出指示信号，其中，指示信号用于指示输水管道21是否发生了泄露；

数据控制电路12与数据采集电路11电连接，用于接收数据采集电路11输出的指示信号，并对指示信号进行处理得到目标数据，

其中，数据控制电路12通过通信电路13与服务器22通信连接，用于通过通信电路13向服务器22传输目标数据。

在本实用新型实施例中，输水管道泄漏监测装置1一般应用在对地下箱涵、管廊中的输水管道21的泄漏情况进行监测。在使用时，输水管道泄漏监测装置1可以安装在检查井或者排气井中，也可以是其它能够实现监测的位置，本实用新型实施例对其不做具体限制。

在本实用新型实施例中，主要通过敏感线缆111(图1中未示出)实现对数据的采集。由于在输水管道21没有发生泄漏时，敏感线缆111的导电信号比较弱；在输水管道21发生泄漏时，水浸没敏感线缆111，敏感线缆111的导电信号变强。因此，敏感线缆111导电信号的强弱就代表了输水管道21的泄漏情况，即敏感线缆111生成的导电信号的强弱就表示了输水管道21的指示信号。

进一步的，数据采集电路11向数据控制电路12输出指示信号，数据控制电路12对指示信号进行处理就能得到目标数据；然后数据控制电路12通过通信电路13向服务器22输出目标数据，最终可以由服务器22对目标数据进行处理得到输水管道21泄漏的信息。

本实用新型实施例提供的一种输水管道泄漏监测装置1，该输水管道泄漏监测装置1包括：数据采集电路11、数据控制电路12和通信电路13，其中，数据采集电路11设置在输水管道21外部，用于采集输水管道21的指示信号，并向数据控制电路12输出指示信号，其中，指示信号用于指示输水管道21是否发生了泄露；数据控制电路12与数据采集电路11电连接，用于接收数据采集电路11输出的指示信号，并对指示信号进行处理得到目标数据，此外，数据控制电路12通过通信电路13与服务器22通信连接，用于通过通信电路13向服务器22传输目标数据。

与现有技术中通过人员巡检法或者技术人员听音法相比，在本实用新型实施例中，首先通过数据采集电路11采集输水管道21的指示信号；然后向数据控制电路12输出指示信号，由数据控制电路12对指示信号进行处理得到目标数据；并最终通过通信电路13向服务器22输出目标数据。该装置可以对输水管道21的泄漏情况进行实时监测，能够完成目标信号的采集、处理和传输，操作简单、效率高、监测距离长且更加智能化，缓解了现有技术中输水管道泄漏检测智能程度较低、以及效率较低的技术问题。

进一步的，将该输水管道泄漏监测装置1应用到输水管道泄漏监测系统中，实用性好，能够准确的得到输水管道21是否发生泄漏以及输水管道21泄漏位置的信息，以帮助维护人员能够及时的并有针对性的采取补救措施，应用价值高。

上述内容从整体上描述了输水管道泄漏监测装置1的结构，下面对输水管道泄漏监测装置1的具体结构进行详细描述。

参考图2，数据采集电路11包括：敏感线缆111和传感器112，其中，

敏感线缆111的一端与输水管道21固定连接，并沿输水管道21进行铺设，用于根据输水管道21的指示信号生成导电信号；其中，敏感线缆111与输水管道21之间的连接关系在图2中未示出，具体地，在图3中，给出了敏感线缆111与输水管道21之间的连接关系。

传感器112与敏感线缆111的另一端相连接，用于检测敏感线缆111生成的导电信号。

在本实用新型实施例中，敏感线缆111的表面是一种聚合物外壳，里面包裹有铜丝。一般的输水管道21为金属管道，而敏感线缆111不能与金属管道直接接触，所以上述敏感线缆111的一端与输水管道21固定连接为采用支架将敏感线缆111固定于输水管道21的一旁，并沿着输水管道21进行铺设，工程上使用的敏感线缆111长达500米，这样敏感线缆111就能对输水管道21进行长距离的检测。

另外，当输水管道21没有发生泄漏时，敏感线缆111的导电信号比较弱；而当输水管道21发生泄漏时，水浸没敏感线缆111，敏感线缆111的导电信号变强，即敏感线缆111可以根据输水管道21的指示信号生成对应的导电信号。

进一步的，传感器112与敏感线缆111的另一端相连接，可以实时检测敏感线缆111生成的导电信号。

下面对数据控制电路12的结构进行具体描述。

目标数据包括数字信号，数据控制电路12包括：电源模块121和控制器122，其中，

控制器122与传感器112电连接，用于接收传感器112发送的导电信号，并对导电信号进行处理，得到数字信号；除此之外，控制器122还可以按照预先设置的控制指令控制电源模块121的通断电情况；

电源模块121与控制器122电连接，用于按照控制器122的控制为传感器112提供电能；除此之外，电源模块121还可以在电量小于能够对传感器112进行供电的最低电量时，生成低电量信号，并将低电量信号发送至控制器122。

在本实用新型实施例中，控制器122为ARM嵌入式处理器Cortex-M3，该高性能ARM嵌入式处理器Cortex-M3，主要是控制输水管道泄漏监测装置1的正常运行，采用优化处理的控制系统能够降低装置功耗、集成度高。控制器122还可以接收传感器112发送的导电信号(该导电信号为模拟信号)，然后对导电信号进行处理得到数字信号；另外，控制器122还能够对电源模块121的通断电情况进行自动控制。

电源模块121与控制器122电连接，能够根据控制器122的控制实现通断电，电源模块121可以与传感器112电连接(图2中未示出)，这样就能够对传感器112进行提供电能，而装置中其它器件工作所需的电能可通过与电源模块121直接或间接的连接实现供电。具体的，电源模块121为锂电池，具备过流、过压保护功能，能够保证装置在复杂环境中的安全使用，为装置提供持续、稳定的能源。此外，当电源模块121中的电量小于能够对传感器112进行供电的最低电量时，生成低电量信号，并将低电量信号发送至控制器122。

进一步的，通信电路13与控制器122电连接，其中，控制器122通过通信电路13向服务器22发送数字信号和低电量信号。

在本实用新型实施例中，通信电路13优选为GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)通信模块；数字信号和低电量信号可通过通信网、互联网等网络传输到服务器22，服务器22接收到低电量信号后，可通过终端设备23实现低电量报警，以提醒用户及时对输水管道泄漏监测装置1更换锂电池；同时，服务器22接收数字信号后，也可对数字信号进行处理，得到输水管道21泄漏的信息。

此外，参考图3，上述输水管道泄漏监测装置1还包括：设备箱17和用于固定设备箱17的支架18，其中，传感器112、数据控制电路12和通信电路13设置于设备箱17内，敏感线缆111与传感器112连接设置于设备箱17外。具体的，传感器112、数据控制电路12和通信电路13设置于设备箱17内，可以保证整个装置在使用过程中的安全性，更加可靠。

参考图4，本实用新型实施例还提供了一种输水管道泄漏监测系统，该系统包括：输水管道泄漏监测装置1、输水管道21、服务器22和终端设备23；

输水管道泄漏监测装置1与输水管道21固定连接(具体固定连接方式详见上述图3)，用于监测输水管道21的指示信号，并对指示信号进行处理得到目标数据，将目标数据发送至服务器22；

服务器22与输水管道泄漏监测装置1通信连接，用于接收目标数据，以对目标数据进行处理，得到输水管道21泄漏的信息，并存储输水管道21泄漏的信息，其中，输水管道21泄漏的信息包括用于指示输水管道21是否发生泄漏的信息，和/或，用于指示输水管道21泄漏位置的信息；

终端设备23与服务器22通信连接，用于根据用户的调取指令调取服务器22中的输水管道21泄漏的信息，并将输水管道21泄漏的信息显示在终端设备23的显示界面中。

在本实用新型实施例中，输水管道泄漏监测装置1监测输水管道21的指示信号，并对指示信号进行处理得到目标数据，将目标数据发送至服务器22；由服务器22对目标数据进行处理得到输水管道21泄漏的信息，并最终将输水管道21泄漏的信息显示于终端设备23的显示界面中，以供用户实时查看。

服务器22中包含数据处理系统和数据存储系统，数据处理系统将送达的目标数据进行识别，对接收的目标数据进行分析，得到输水管道21泄漏的信息，并呈现到终端设备23的显示界面上，同时将输水管道21泄漏的信息储存到存储系统，以供用户调用查看。

参考图5，输水管道泄漏监测装置1为多个，并且每个输水管道泄漏监测装置1安装在输水管道21的不同位置。

本实用新型实施例提供的一种输水管道泄漏监测装置及系统，该装置集成度高，功耗低，漏报率和误报率低，监测距离长，并且通过输水管道泄漏监测系统能够精确定位输水管道21泄漏的位置，实用性好、应用价值高。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。