市政排水管道泄漏监测施工方法以及监测方法与流程

本发明涉及一种管道系统泄漏的检查和确定领域，尤其是涉及一种市政排水管道泄漏监测施工方法以及监测方法。

背景技术：

近些前来，随着科技的发展，城市的进步，社会公共设施也得到了很大程度的改善，也使城市的排水管道系统越来越受到人们的关注。在城市建设中，排水管道系统是是维持市政工程正常使用的关键环节，是城市建设的基础设施的重要组成部分。市政建设必须不断完善城市的给排水管道，才能使城市的给排水系统发挥其根本作用，从而促进我国城市建设的发展。

排水管道系统是城市的“排泄系统”，担负着雨水、生活污水和工业废水和降水的收集、输送和处理功能，是城镇化建设中的重大工程，是“海绵城市”建设的重要组成部分。埋设在地下的排水管道常常因为材料质量、施工质量、腐蚀、地基处理不当、交通动荷载、地基沉陷等种种原因而导致管道接口错位脱节，管体裂缝、破损、检查井井体渗水等结构性损伤，在地下水位较低的地区易造成污水外渗，在地下水位较高的地区，地下水会从管道不严密处渗入。渗入可能会导致管道周围的回填材料随着缝隙进入排水管，大量的涌入回填土会有导致管道堵塞的可能性。

由于地下排水管道属于地下隐蔽工程，它的缺陷往往不容易被作业人员发现，同时，如果不能够及时监控，渗漏严重时管道周围就会出现空洞，一旦管道存在裂缝等结构损伤或者管道承载力不足就会发生坍塌等现象，从而导致产生损失或者会发生安全事故。因此，为确保排水管道的质量，需要综合应用各种检测技术，加强排水管道的检测，减少各种排水管道问题出现，保证排水管道系统正常工作。

现有技术中，中建七局第二建筑有限公司在cn201510802059.7的发明中公开了一种城市地下排水管道渗漏定位系统，通过在排水管道外设置防水层，在防水层外设置湿度传感器，在湿度传感器检测湿度大于阈值时，判断排水管路出现泄漏。cn201610088117.9的发明专利提出了一种排水管道泄漏检测方法，通过在排水管路外设置内绝缘层，导电层和外绝缘层，通过泄漏检测装置连接所述导电层，检测其电阻，在电阻超变化超过阈值时，判断排水管路出现泄漏。上述现有技术都需要在排水管道外在设置检测层，安装施工过程复杂并且容易损坏。

技术实现要素：

本发明提供一种市政排水管道泄漏监测施工方法以及监测方法，能够解决现有技术的上述问题。

作为本发明的一个方面，提供一种市政排水管道泄漏监测施工方法，包括如下步骤：（1）在市政雨水收集区域挖掘设置第一排水井以及排水管道，所述第一排水井与排水管道相连通，其接收降水后通过排水管道排出；（2）在第一排水井旁挖掘设置第二排水井，其通过通过第一阀门以及第二阀门分别与第一排水井以及排水管道相连通；（3）在第二排水井内设置水位传感器，用于监测第二排水井的水位；（4）在排水管道内设置第一流量传感器以及第二流量触感器，所述第一流量传感器位于第一排水井与排水管道的接口与第二排水井与排水管道的接口之间；所述第二流量传感器设置于第二排水井的排水通道之后；（5）设置局部控制器以及中央控制系统，所述局部控制器根据所述水位传感器以及第一流量传感器的检测结果控制所述第一阀门以及第二阀门的开关；所述中央控制系统根据所述第二流量传感器的测量值，确定市政排水管道是否存在泄漏。

进一步的，所述步骤（4）中，所述第二排水井的排水通道与所述第二流量传感器之间构成排水管道的监测通道。

进一步的，所述步骤（5）中，局部控制器第一流量传感器的检测值为非零时触发非监控状态，关闭第二阀门，开启所述第一阀门，在第二排水井的水位达到阈值时关闭第一阀门；局部控制器在第一流量传感器的检测值为零并且所述第二排水井的水位达到阈值时触发监控状态，开启所述第二阀门。

作为本发明的另外一个方面，提供一种市政排水管道泄漏监测方法，包括如下步骤：（1）局部控制器监测第一流量传感器的检测结果，在降雨时触发非监控状态，关闭第二阀门，开启所述第一阀门，在第二排水井的水位达到阈值时关闭第一阀门；（2）在降雨停止后，局部控制器在第一流量传感器的检测值为零并且所述第二排水井的水位达到阈值时触发监控状态，开启所述第二阀门；（3）通过第二流量传感器检测排水管道的流量，将其测量值传送到中央控制系统；（4）中央控制系统根据所述第二流量传感器的测量值，确定市政排水管道是否存在泄漏。

进一步的，所述步骤（4）中，所述中央控制系统在第二流量传感器的测量值稳定时，判断其测量值小于流量阈值时，判断该排水管道存在泄漏。

可选的，所述步骤（4）中，中央控制系统还包括存储模块以及时间积分计算模块，当其处于监控状态时，存储模块记录第二流量传感器从第二排水井开始排水到排水结束时间段内的流量值；当所述第二流量传感器的稳定测量值高于流量阈值时，判断市政排水管道正常；当低于流量阈值时，在第二排水井排水结束后通过时间积分计算模块计算排水总量s1，通过排水总量s1计算v=s1/s2，其中s2为第二排水井水位阈值时的容水体积；当v小于比值阈值时，判断排水管道存在泄漏；当v大于比值阈值时，判断排水管道不存在泄漏，但是存在堵塞。

进一步的，所述时间积分计算模块通过如下方式计算排水总量s1：

s1=，其中ti为单个计算周期，可以是例如2s，qb为ti周期开始时刻的流量，qe为ti周期最后时刻的流量。

附图说明

图1是本发明实施例的市政排水管道泄漏监测系统的结构示意图。

图2是本发明实施例的市政排水管道泄漏监测施工方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。

本发明实施例的市政排水管道泄漏监测系统，用于市政排水管道的泄漏以及堵塞的监控，参见图1，包括第一排水井，第二排水井，第一阀门，第二阀门，局部控制器，第一流量传感器，第二流量传感器以及中央控制系统（未示出）。

第一排水井与排水管道用于在降雨时接收雨水，将其通过排水管道输出到污水处理厂或者河道中。第二排水井不直接接收降雨，其通过第一阀门与第一排水井相连，同时通过第二阀门与排水管道相连。第二排水井内设置水位传感器，其能够监测第二排水井的水位。局部控制器能够根据水位传感器的检测结果，控制第一阀门以及第二阀门的开关，在非监控状态时，局部控制器关闭第二阀门，在降雨水时，第二排水井接收第一排水井的雨水，在第二排水井的水位到达阈值时，关闭第一阀门，第二排水井不再接收雨水。

第一流量传感器其设置于排水管道内，位于第一排水井与排水管道的接口与第二排水井与排水管道的接口之间；第二流量传感器，其设置于排水管道内，位于第二排水井的排水通道之后。第二排水井与排水管路的接口与第二流量传感器之间，形成排水管道的监测通道。第一流量传感器以及第二流量传感器为体积流量传感器，其检测值可以通过无线网络传输到中央控制系统。

在降雨时第一流量传感器能够检测到排水管路的排水流量；在降雨结束后，第一流量传感器的检测值逐渐减小到零。此时，局部控制器根据第二排水井的水位触发监控状态，在第一流量传感器的检测值为零并且所述第二排水井的水位达到阈值时触发监控状态，开启第二阀门，使第二排水井中的积水通过排水管路进行输出，通过第二流量传感器检测排水管道的流量，将其测量值传送到中央控制系统；中央控制系统根据第二流量传感器的测量值，第二流量传感器的测量值稳定时，在其测量值低于流量阈值时，判断该排水管道存在泄漏判断该排水管道存在泄漏。该流量阈值可以根据初始安装时密封排水管道对应第二排水井阈值水位排水的流量确定。

本发明实施例的市政排水管道泄漏监测系统的施工方法，参见图2，包括如下步骤：（1）在市政雨水收集区域挖掘设置第一排水井以及排水管道，所述第一排水井与排水管道相连通，其接收降水后通过排水管道排出；（2）在第一排水井旁挖掘设置第二排水井，其通过通过第一阀门以及第二阀门分别与第一排水井以及排水管道相连通；（3）在第二排水井内设置水位传感器，用于监测第二排水井的水位；（4）在排水管道内设置第一流量传感器以及第二流量触感器，所述第一流量传感器位于第一排水井与排水管道的接口与第二排水井与排水管道的接口之间；所述第二流量传感器设置于第二排水井的排水通道之后；（5）设置局部控制器以及中央控制系统，所述局部控制器根据所述水位传感器以及第一流量传感器的检测结果控制所述第一阀门以及第二阀门的开关；所述中央控制系统根据所述第二流量传感器的测量值，确定市政排水管道是否存在泄漏。

通过本发明的上述实施例，能够实现对于排水管道的泄漏监控，保证排水管道系统正常工作。然而，排水管道中受到垃圾、砂石影响等，可能会导致出现堵塞，当其出现堵塞是也会导致流量减小，上述实施例不能够确定流量减小是由于堵塞还是由于泄漏导致的。

作为本发明的进一步改进，本发明优选实施例中，中央控制系统还包括存储模块以及时间积分计算模块，当其处于监控状态时，存储模块记录第二流量传感器从第二排水井开始排水到排水结束时间段内的流量值；当所述第二流量传感器的稳定测量值高于流量阈值时，判断市政排水管道正常；当低于流量阈值时，在第二排水井排水结束后通过时间积分计算模块计算排水总量s1，s1=，其中ti为单个计算周期，可以是例如2s，qb为ti周期开始时刻的流量，qe为ti周期最后时刻的流量；通过排水总量s1计算v=s1/s2，其中s2为第二排水井水位阈值时的容水体积；当v小于比值阈值时，判断排水管道存在泄漏；当v大于比值阈值时，判断排水管道不存在泄漏，但是存在堵塞。该比值阈值可以设置为80~90%，例如可以设置为90%。

本发明优选实施例的市政排水管道泄漏监测方法，包括如下步骤，（1）局部控制器监测第一流量传感器的检测结果，在降雨时触发非监控状态，关闭第二阀门，开启所述第一阀门，在第二排水井的水位达到阈值时关闭第一阀门；（2）在降雨停止后，局部控制器在第一流量传感器的检测值为零并且所述第二排水井的水位达到阈值时触发监控状态，开启所述第二阀门；（3）通过第二流量传感器检测排水管道的流量，将其测量值传送到中央控制系统；（4）中央控制系统根据所述第二流量传感器的测量值，确定市政排水管道是否存在泄漏。

此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。