一种建筑给排水管道及管道监测系统的制作方法

文档序号:15640554发布日期:2018-10-12 22:00阅读:188来源:国知局

本实用新型涉及建筑物给排水技术领域,尤其是一种建筑给排水管道以及利用该管道进行泄露监测的管道监测系统。



背景技术:

目前所用的给排水管道(包括工业与民用)基本有钢管、镀锌管、纯塑胶管(包括PVC、PP、PPR、PE等)、铸铁管、水泥管及复合管、衬胶管和喷涂管等等。而镀锌管和水泥管现在基本上已不容许使用,钢管因成本及防腐等原因基本只用在高温高压等特殊场合,作为排水用的铸铁管成本不低却和水泥管一样渗漏率高污染环境也减少使用,衬胶和喷涂管因工艺及成本原因近十年来已很少见到了,凭借着天然的防腐能力以及现代科技及生产连接工艺的精进,产品性能的稳定提高及成本的降低,塑胶管特别是钢塑复合管近年来得到大面积的推广,大量的应用到生产生活的给排水管道中。

众所周知,现在所用的PE、PP、PVC、PPR等塑胶是防腐的好材料,同样的也都是电的绝缘体,钢塑复合管虽然在管材的中间有金属增强体,但是大多数金属增强体为带孔或螺旋状和网状的,保证不了对塑胶层的全覆盖,而且金属增强体主要为增强管道刚性,对导电性无要求。

以现有管材的材料特性及结构现状,要实现给排水管网的实时破损检测是很难。为了实现对塑胶及复合管道的泄露检测,特别是能实现前期破损预警,防止给排水外泄污染环境,实现在线的实时监控与检测。然而目前我国在给排水管道检测监测技术方面非常落后,在泄漏检测方面,没有能够快速确定管道泄漏的部位的技术和仪器,有些管道一旦发生泄漏,往往需要花费大量的物力、人力和时间来寻找泄漏点,为管道的安全运行带来事故隐患。因此需要设计一种新型给排水管道及管道监测系统。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种建筑给排水管道及管道监测系统,该给排水管道是在管材中增加一层导电层,实现电流对管道泄露的检测及预警,大大降低了给排水管网破损检测的成本;管道检测系统接收管道上的泄漏点产生的声波,从而实现管道泄漏高灵敏度检测和高精度泄漏源的定位。

为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种建筑给排水管道,其特征在于:包括外层管道、内层管道以及在外层管道和内层管道之间的导电层,三层之间紧密压合,其中外层管道和内层管道为绝缘层,导电层的两端通过导电胶密封,外层管道两端设有连接法兰,在连接法兰与外层管道连接处设有连接孔,连接孔穿过外层管道,把导电胶与外界连通,连接孔内插入针式电流传感器。

对上述方案作进一步限定,所述导电胶填充外层管道和内层管道之间的空隙,导电胶的外露面凸出于外层管道和内层管道的端面。

对上述方案作进一步限定,所述导电层为导电金属或者导电薄膜。

对上述方案作进一步限定,所述外层管道和内层管道为PE、PP、PVC、PPR中的任意一种或两种的复合。

一种管道监测系统,其特征在于:包括控制器和泄露检测模块,所述控制器通过无线技术对所述泄露检测模块进行控制,其中泄露检测模块包括电流传感器、放大器、模数转换器、主处理器、供电模块及无线通讯模块,其中供电模块与所述主处理器连接,所述电流传感器安装在待测的建筑给排水管道上,电流传感器采集的模拟声波信号经放大器和模数转换器传递至主处理器,主处理器经无线通讯模块与控制器之间进行信息传递。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

(1)本实用新型中的建筑给排水管道为三层组成的复合型管道,其中中间层为导电层,两个管道串联,实现快速有效的电连通,从而使整个给排水管网成为一个全程360度范围导电的导体,通过配合监测系统,以使给排水管通过电的方法及算法进行破损检测及预警,做到及时发现问题、及时维护,有效防止渗、泄漏,节约资源、保护环境,也能防止次生灾害;

(2)本实用新型中的管道监测系统,结合具有导线性能的给排水管道,在给排水管道结合处设置泄露检测模块,利用无线接收管道上的泄漏点产生的声波,从而实现管道泄漏高灵敏度检测和高精度泄漏源的定位。

附图说明

图1是本实用新型中给排水管道的结构示意图;

图2是给排水管道对接的示意图;

图3是图1中A-A的剖面图;

图4是管道监测系统的组成框图;

图中:1、外层管道,2、导电层,3、内层管道,4、连接法兰,5、导电胶,6、连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白,以下结合附图和实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

附图1-3为本实用新型中给排水管道的一种实施例示意图,包括外层管道1、内层管道3以及在外层管道1和内层管道3之间的导电层2,导电层2为导电金属或者导电薄膜,三层之间紧密压合为一体,其中外层管道1和内层管道3为绝缘层,其材质可擦用PE、PP、PVC、PPR中的任意一种或两种的复合,保护到导电层2,避免导电层2损坏而产生的电流非正常外泄。在管道的接口处,外层管道1两端设有连接法兰4,便于两个管道之间连接,同时为了连接的管道便于导电,在导电层2的两端通过导电胶5密封,导电胶5填充外层管道1和内层管道3之间的空隙,保护内部导电层,避免水的侵入。同时,由于导电胶5为可压缩胶体,在内外层管道之间注射导电胶5时,要求导电胶5的外露面凸出于外层管道1和内层管道3的端面,在两个管道连接处,导电胶5凸出的部分相互挤压,保证导电层2之间的电流连通。

由于上述的管道用于对管道泄露监测,为了便于与外部的监测模块连接,在连接法兰4与外层管道1连接处设有连接孔6,连接孔6穿过外层管道1,把导电胶5与外界连通,连接孔6内插入针式电流传感器,电流传感器采集电流信号经监测模块转换处理,形成管道检测系统,用于检测管道的泄露。

在附图2中给出了给排水管道连接构造,通过在外层管道1上设置连接法兰4,相邻的连接法兰4通过螺栓连接,同时保证了两个相对的导电胶5紧密接触,形成管道间的导电层串联,可以同时接收到破损检测装置的检测电流,从而简化了整个给排水管网的破损检测程序,大大降低了给排水管网破损检测的成本,做到及时发现问题、及时维护。同时由于导电胶5为防水的胶体,可有效防止管道连接处的渗漏、泄漏,节约资源、保护环境,也能防止次生灾害。

附图4为本实用新型中管道监测系统组成框图,包括控制器和若干个安装在管道上的泄露检测模块,控制器通过无线技术对所述泄露检测模块进行控制,具体为对数据进行采集设置和对数据进行处理、存储及传输,当有泄漏发生时,可产生传感器可探测的低频泄漏声信号,采用两个以上的传感器进行探测,通过相关分析得到泄漏源的位置。

泄露检测模块包括电流传感器、放大器、模数转换器(ADC,Analog to Digital Converter)、主处理器、供电模块及无线通讯模块。电流传感器,安装在待测管道上,用于检测所述待测管道的声波信号,并将所述声波信号转换成模拟信号。其中供电模块与所述主处理器连接,电流传感器安装在待测的建筑给排水管道上,电流传感器采集的模拟声波信号经放大器和模数转换器传递至主处理器,主处理器经无线通讯模块与控制器之间进行信息传递。其中放大器用于将所述模拟信号放大为放大模拟信号,ADC用于将放大模拟信号转换为数字信号,主处理器用于对数字信号进行数据的处理和命令的发送,供电模块用于为所述主处理器提供电源。

电流传感器( 也称为探头) 能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。在实际的泄漏检测过程中,检测到的信号往往是经过多次反射和波形变换的复杂信号,信号由传感器接收并转换成电信号,探头根据特定的校准方法,给出频率—灵敏度曲线,据此可根据检测目的和环境选择不同类型、不同频率和灵敏度的传感器。

主处理器采集数据可以在白天或夜间任意时段运行,可以设定在任何时段进行检测,确保把使用和泄漏区分开来。工作者在施工时部署探头安放位置,在办公室里就能获得泄漏探测结果分析。管道检测系统还具有可扩展的优点,可以将更多的采集器可加入系统,组成任意多通道测点。效率高,实现一次操作完成泄漏探测与漏点定位。

具体实施时,在外层管道1外壁每隔一定距离安装电流传感器,在GPS授时误差小于200nS的同步条件下接收管道上的泄漏点产生的声波,从而实现管道泄漏高灵敏度检测和高精度泄漏源的定位。可组成任意多通道测点对复杂大规模管道系统进行泄漏检测与定位。另外还具有成本低、体积小、重量轻、易于携带、操作简便的特点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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