一种大口径软管远距离输水在线监测系统及方法与流程

本发明涉及数据监测技术领域，具体为一种大口径软管远距离输水在线监测系统及方法。

背景技术：

现有远距离输水基本都是硬质金属管路，对于大口径软管输水，还处于初始阶段，常规的泄漏监测都是利用光纤，次声波等，只能用于金属管，光纤且要与管路平行敷设，成本很高。而且以上两种方法对于经常拆卸的软管，并不适用。

在野外利用大口径软管连接远程供水时候(大口径软管成本低，且易于维护)，人员需要不断的来回往返管路，进行巡查，由于输水距离远，又在野外工作，需要耗费较多人力和时间，因此需要软管输水监测。而软管的泄漏破裂监测技术作为一种实时监测管道状态的技术，在国内外输水工程上得到了广泛应用。但对于软管的监测还没有成熟的方案，监测时需要铺设供电线路，构建成本较高。本方案就是解决野外供电线路铺设麻烦，且成本较高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大口径软管远距离输水在线监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大口径软管远距离输水在线监测系统，包括多个依次对接的输水单元以及多个监测组件，输水单元包括输水泵组、大口径软管以及蓄水池，输水泵组安装于蓄水池内部底端，输水泵组的输出端与大口径软管的一端连接，大口径软管的另一端与下一个的蓄水池的进水口连接；所述监测组件包括监测套管、超声波流量计以及微功耗无线信号采集发射器，所述监测套管安装在输水泵组的输出端与大口径软管的端部之间或大口径软管的端部与蓄水池的进水口之间，监测套管上安装有用于检测水体流量的超声波流量计，超声波流量计的信号输出端与微功耗无线信号采集发射器信号输入端连接，微功耗无线信号采集发射器通过无线网络与云端服务器通讯连接。

作为本发明进一步的方案，所述云端服务器还通讯连接有移动终端，移动终端采用手机或平板电脑。

作为本发明进一步的方案，所述监测套管上还安装有用于检测水体压力的压力计，压力计的信号输出端与微功耗无线信号采集发射器信号输入端连接。

作为本发明进一步的方案，所述监测套管的两端一体设置有法兰盘，监测套管通过法兰盘与输水泵组的输出端、大口径软管的端部或蓄水池的进水口配合连接。

作为本发明进一步的方案，所述微功耗无线信号采集发射器包括发射器壳体、安装于发射器壳体内并用于供电的充电电池、信号处理控制器、无线传输模块以及安装与发射器壳体外部的通讯信号天线，信号处理控制器的输入端分别与超声波流量计的信号输出端、压力计的信号输出端连接，信号处理控制器的输出端通过无线传输模块与通讯信号天线连接，通讯信号天线信号接入云端服务器。

作为本发明进一步的方案，所述无线传输模块采用4g信号通讯模块，通讯信号天线采用4g信号天线。

一种大口径软管远距离输水在线监测方法，具体包括如下步骤：

s1、将输水泵组安装于蓄水池内部底端，输水泵组的输出端与大口径软管的一端连接，大口径软管的另一端与下一个的蓄水池的进水口连接；再将下一个输水泵组安装于对应的蓄水池内部底端，如此依次对接，实现野外长距离输水；

s2、将监测套管安装在输水泵组的输出端与大口径软管的端部之间或大口径软管的端部与蓄水池的进水口之间；

s3、在监测套管上安装有用于检测水体流量的超声波流量计以及用于检测水体压力的压力计，将超声波流量计的信号输出端、压力计的信号输出端均与微功耗无线信号采集发射器信号输入端连接；

s4、架设云端服务器，使得云端服务器能够分别与各个微功耗无线信号采集发射器、各个移动终端通讯连接；

s5、开启输水泵组，进行输水时，超声波流量计和压力计分别检测水体的流量和水压，并将流量信号和水压信号发送至微功耗无线信号采集发射器，微功耗无线信号采集发射器将对应的流量信号和水压信号发送至云端服务器，经分析处理后，云端服务器将对应的流量数据和水压数据发送至野外作业人员的移动终端上，从而进行实时监测。

作为本发明进一步的方案，所述压力计采用valcom智能式圆形数字压力计，所述超声波流量计采用aftu-2w外夹式超声波流量计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过超声波流量计和压力计分别检测水体的流量和水压，微功耗无线信号采集发射器采集水体的流量信息和水压信息，并上传至云端服务器，通过对采集的数据及时分析处理后，云端服务器将反馈信息发送至野外作业人员的移动终端上，从而进行实时监测，本发明能对管路进行实时监测，有利于降低人力和减少检查耗时，成本低，安装拆卸方便，对于金属管和大口径软管输水皆可以适用；能够有效避免在野外各种线路的铺设，方便后续的管路转移；采用大口径软管输水，可以任意弯曲铺设，超声波流量计组安装方便，能够即装即用。

附图说明

图1为一种大口径软管远距离输水在线监测系统的框架示意图；

图2为一种大口径软管远距离输水在线监测系统中微功耗无线信号采集发射器的结构框图。

图中：1-蓄水池，2-输水泵组，3-大口径软管，4-监测套管，5-法兰盘，6-超声波流量计，7-压力计，8-微功耗无线信号采集发射器，9-云端服务器，10-移动终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明提供一种技术方案：一种大口径软管远距离输水在线监测系统，包括多个依次对接的输水单元以及多个监测组件，输水单元包括输水泵组2、大口径软管3以及蓄水池1，输水泵组2安装于蓄水池1内部底端，输水泵组2的输出端与大口径软管3的一端连接，大口径软管3的另一端与下一个的蓄水池1的进水口连接；所述监测组件包括监测套管4、超声波流量计6以及微功耗无线信号采集发射器8，所述监测套管4安装在输水泵组2的输出端与大口径软管3的端部之间或大口径软管3的端部与蓄水池1的进水口之间，监测套管4上安装有用于检测水体流量的超声波流量计6，超声波流量计6的信号输出端与微功耗无线信号采集发射器8信号输入端连接，微功耗无线信号采集发射器8通过无线网络与云端服务器9通讯连接。

所述云端服务器9还通讯连接有移动终端10，移动终端10采用手机或平板电脑。很显然，也可采用移动通讯终端。

所述监测套管4上还安装有用于检测水体压力的压力计7，压力计7的信号输出端与微功耗无线信号采集发射器8信号输入端连接。通过压力计将检测到的水压信号发送至微功耗无线信号采集发射器8。

所述监测套管4的两端一体设置有法兰盘5，监测套管4通过法兰盘5与输水泵组2的输出端、大口径软管3的端部或蓄水池1的进水口配合连接。

所述微功耗无线信号采集发射器8包括发射器壳体、安装于发射器壳体内并用于供电的充电电池、信号处理控制器、无线传输模块以及安装与发射器壳体外部的通讯信号天线，信号处理控制器的输入端分别与超声波流量计6的信号输出端、压力计7的信号输出端连接，信号处理控制器的输出端通过无线传输模块与通讯信号天线连接，通讯信号天线信号接入云端服务器9。

所述无线传输模块采用4g信号通讯模块，通讯信号天线采用4g信号天线。

一种大口径软管远距离输水在线监测方法，具体包括如下步骤：

s1、将输水泵组2安装于蓄水池1内部底端，输水泵组2的输出端与大口径软管3的一端连接，大口径软管3的另一端与下一个的蓄水池1的进水口连接；再将下一个输水泵组2安装于对应的蓄水池1内部底端，如此依次对接，实现野外长距离输水；

s2、将监测套管4安装在输水泵组2的输出端与大口径软管3的端部之间或大口径软管3的端部与蓄水池1的进水口之间；

s3、在监测套管4上安装有用于检测水体流量的超声波流量计6以及用于检测水体压力的压力计7，将超声波流量计6的信号输出端、压力计7的信号输出端均与微功耗无线信号采集发射器8信号输入端连接；

s4、架设云端服务器9，使得云端服务器9能够分别与各个微功耗无线信号采集发射器8、各个移动终端10通讯连接；

s5、开启输水泵组2，进行输水时，超声波流量计6和压力计7分别检测水体的流量和水压，并将流量信号和水压信号发送至微功耗无线信号采集发射器8，微功耗无线信号采集发射器8将对应的流量信号和水压信号发送至云端服务器9，经分析处理后，云端服务器9将对应的流量数据和水压数据发送至野外作业人员的移动终端10上，从而进行实时监测。

其中，所述压力计7采用valcom智能式圆形数字压力计，所述超声波流量计6采用aftu-2w外夹式超声波流量计。

每个输水单元设置有两个压力计7和两个超声波流量计6，分别位于大口径软管3的两端，通过两个压力计7分别检测大口径软管3两端的压力信号，超声波流量计6分别检测大口径软管3两端的流量信号，进行压力损耗比较和流量损耗比较，并将压力数据和流量数据通过微功耗无线信号采集发射器8上传至云端服务器9上的监控软件平台，监控软件平台通过内部算法进行判定，压力损耗和流量损耗超过设定阀值，则表明该输水单元出现泄漏，监控软件平台则发出泄漏警报，并同时发送泄漏短信至野外作业人员的移动终端10上的监控平台app上，从而实现即时报警。泄漏点的判定，依据超声波流量计6的安装密集程度，安装在两个超声波流量计6之间的管路距离越短，则判定的越准确。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。