地下污水管道健康检测装置以及该检测装置的安装方法与流程

本发明涉及管道健康检测技术领域，尤其是涉及一种地下污水管道健康检测装置以及该检测装置的安装方法。

背景技术：

管道输送具有安全、便捷、经济的特点，但管道可能由于外部扰动、腐蚀、管材和施工质量等原因会发生失效事故。为保障管道运输安全，需要对管道的健康状态实时监控，以应对管道腐蚀和应力破坏造成的严重后果。近年来发展起来的分布式光纤传感技术因其长距离、高灵敏、无源耐腐蚀以及可在线检测等优势，成为目前国内外应用于管道健康监测的新方法，并得到快速发展。

公布号为cn109027704a的发明专利提供了一种基于微结构光纤分布式传感的管道监测系统及监测方法，包括分布式声波传感子系统、预警识别子系统以及铺设于待监测管道上的微结构光纤；通过向微结构光纤内发射信号以及检测微结构光纤的反射信号，即可反馈出管道的应力以及温度等数据。

在铺设时，现有技术中光纤是呈螺旋形铺设在管道内部，这样可以保证光纤完全覆盖管道内壁，但是采用螺旋形布置光纤，需要的光纤长度会很长，容易造成光纤浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种底下污水管道健康检测装置，既可以保证覆盖程度，又可以降低光纤的铺设长度，节约能源。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：地下污水管道健康检测装置，包括沿管道长度方向铺设在管道上的检测光缆，所述检测光缆由轴向段以及环向段间隔分布组成，所述管道上设有将检测光缆固定在管道上的固定装置。

通过采用上述技术方案，通过固定装置将检测光缆固定在管道上，检测时，轴向段检测管道轴线方向上的数据，环向段检测环向的数据，将检测光缆在铺设时通过直线段以及环向段互相组合，既可以保证检测光缆对管道进行完全覆盖，准确的对管道进行检测，又可以节省检测光缆在铺设时的使用长度，避免出现浪费，同时降低铺设难度，节约施工成本。

本发明进一步设置为：所述固定装置包括沿检测光缆长度方向分布的若干固定件组成，所述固定件固定设置在管道上，所述固定件与检测光缆固定连接。

通过采用上述技术方案，在铺设时，先将固定件固定在光纤上，随后再将固定件固定在管道上，即可实现检测光缆与管道的固定，固定装置由若干个固定件组成，可以根据检测光缆的长度布设固定件，每个固定件相当于一个固定点，将光纤固定在管道上，十分灵活的实现光纤的固定，安装方便。

本发明进一步设置为：所述固定件包括与管道固定的底座，所述底座上沿检测光缆轴向滑移连接有底板，所述底板上设有将检测光缆固定在底板上的压板，所述底座上设有限制底板做单向滑移的限位件。

通过采用上述技术方案，使用时，先将底板以及压板从底座上取下，检测光缆放置到压板与底板之间，旋紧螺钉，即可实现检测光缆与压板以及底板的固定。当检测光缆安装到底板上之后，将底板重新安装到底座上，通过限位件的限位，可以实现底板与底座的固定，将底板固定在底座上，从而完成检测光缆与底座的固定。

本发明进一步设置为：所述底座上沿检测光缆轴向设有t形槽，所述底板上设有与t形槽配合t形块，所述限位件包括设置在t形块底面上的沿t形块长度方向设置的棘齿条，所述t形槽底面上设有与棘齿条配合的棘爪以及驱动棘爪朝向棘齿条转动的弹片。

通过采用上述技术方案，安装时，t形块与t形槽配合，即可实现底板与底座之间的滑移连接，在弹片的驱动下，棘爪与棘齿条始终保持抵接，即可实现底板在底座上的单向滑移。

本发明进一步设置为：所述管道上沿检测光缆分布方向设有用于安装固定件以及光纤的放线槽，所述放线槽内设有在安装完毕后将放线槽填充满的粘接剂。

通过采用上述技术方案，安装完毕之后，粘接剂可以将放线槽填补起来，这样粘接剂可以将检测光缆完全包覆起来，从而对检测光缆起保护作用，避免使用过程中管道内的液体对检测光缆造成损伤。

本发明进一步设置为：述底座上沿t形槽长度方向设有与棘爪相交的操作孔，所述操作孔贯穿底座设置。

通过采用上述技术方案，当想要解除棘爪对棘齿条的限位的之后，只需要向操作孔内插入杆件，将棘爪顶下，棘爪与棘齿条分离，即可解除棘爪对棘齿条的限位，实现底板与底座的拆卸，方便安装过程中调整检测光缆的位置。

本发明的另一目的在于提供一种检测装置的安装方法，可以节约检测光缆的用量，同时保证检测光缆的检测效果。

用于安装上述检测装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤s1：定线，使用墨盒画线在管道表面放线，画出预定铺设线路，线路沿管道轴向布设部分方向保持笔直，线路沿环向布设部分方向保证为圆形；

步骤s2：打磨，通过电动打磨机沿标识选定的线路打磨出宽度为3-5cm的放线槽，以备检测光缆布设安装；

步骤s3：除尘，采用除尘设备对放线槽内的余灰进行清理；

步骤s4：放线，将检测光缆沿放线槽长度放置到放线槽内，并且沿检测光缆长度方向布设固定件，将底座固定在放线槽内，将底板与固定件安装到检测光缆外部并且与检测光缆固定，随后将底板上的t形块插入底座上的t形槽内；

步骤s5：全面粘贴，沿铺设线路，用粘贴剂对放线槽进行填充，将固定件以及检测光缆完全覆盖住；

步骤s6：布设检测光缆出线保护，将检测光缆中的纤芯在出线部位转化为高强度的铠装光缆进行保护引出。

通过采用上述技术方案，将检测光缆设置呈环形与直线组合的方式排布，可以有效的节约检测光缆的用量，同时保证检测光缆的检测效果，将放线槽内的余灰吹出，从而保证后续粘接剂与放线槽的接触面积，提高粘接剂与放线槽的固定效果。

本发明进一步设置为：在步骤s4与步骤s5之间，增加步骤s41：预拉，安装检测光缆的布设走向，依次滑动底座上的底板，棘爪与棘齿条抵接对底板进行限位，将相邻固定件之间的检测光缆拉紧。

通过采用上述技术方案，将检测光缆进行预拉操作，可以避免因为检测光缆松弛弯曲影响后期测试效果。

本发明进一步设置为：在步骤s5中，增加步骤s51，当粘接剂填充完毕之后，再使用电吹风机热化胶体，使检测光缆与管道表面充分粘结固定。

通过采用上述技术方案，电吹风机可以加快粘接剂的固定成型，同时保证了粘接剂的固定效果，提高了粘接剂的结构强度。

本发明进一步设置为：步骤s1中，对于采用明挖方式铺设的管道，检测光缆设置在管道外壁上；对于采用暗挖方式铺设的管道，检测光缆设置在管道内壁上。

通过采用上述技术方案，根据具体的施工情况选择检测光缆的铺设位置，不仅方便操作，而且节约成本，由于检测光缆只需要与管道接触，即可实现检测，因此将检测光缆设置在管道内壁或者管道外壁，并不会对检测过程造成影响。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.采用轴向段与环向段组合方式对检测光缆进行铺设，可以有效的降低检测光缆的使用长度，节约成本，方便安装；

2.在增加粘接剂之间，对检测光缆进行预拉，可以避免因为检测光缆松弛弯曲影响后期测试效果。

附图说明

图1是本发明实施例一的铺设状态图。

图2是图1中竖直方向剖视图（局部）。

图3是本发明实施例一的检测光缆示意图。

图4是本发明实施例一的固定件装配示意图。

图5是图4中竖直方向剖视图。

图中，1、管道；11、放线槽；2、检测光缆；21、轴向段；22、环向段；3、底座；31、t形槽；4、底板；41、压板；42、t形块；43、橡胶垫；5、棘齿条；6、棘爪；7、操作孔；8、固定件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1以及图2，为本发明公开的一种地下污水管道1健康检测装置，包括沿管道1长度方向铺设在管道1上的检测光缆2，参照图3，检测光缆2由轴向段21以及环向段22间隔分布组成，轴向段21与环向段22之间的间隔根据管道1内径确定，如管道1内径很小，则全部采用直线布置，在管道1上设有将检测光缆2固定在管道1上的固定装置，检测时，轴向段21检测管道1轴线方向上的数据，环向段22检测环向的数据，将检测光缆2在铺设时通过直线段以及环向段22互相组合，既可以保证检测光缆2对管道1进行完全覆盖，准确的对管道1进行检测，又可以节省检测光缆2在铺设时的使用长度，避免出现浪费，同时降低铺设难度，节约施工成本。此外本实施中，检测光缆2选用微结构光纤，检测原理与现有技术相同，在此不做赘述。

本实施例中，参照图2以及图4，固定装置包括沿检测光缆2的长度方向分布的若干固定件8，固定件8固定在管道1上，固定件8与检测光缆2固定，在铺设时，先将固定件8固定在光纤上，随后再将固定件8固定在管道1上，即可实现检测光缆2与管道1的固定，固定装置由若干个固定件8组成，可以根据检测光缆2的长度布设固定件8，每个固定件8相当于一个固定点，将光纤固定在管道1上，十分灵活的实现光纤的固定，安装方便。

本实施例中，参照图4以及图5，固定件8包括与管道1固定的底座3，底座3与管道1之间采用粘接、焊接或者膨胀螺钉等方式固定，底座3上沿检测光缆2的轴向滑移连接有底板4，底板4上设有将检测光缆2固定在底板4上的压板41，在压板41和底板4上均沿检测光缆2的轴向设有半圆形的沉槽，沉槽内设置橡胶垫43，压板41与底板4之间通过螺钉压紧固定，使用时，先将底板4以及压板41从底座3上取下，检测光缆2放置到压板41与底板4之间，旋紧螺钉，即可实现检测光缆2与压板41以及底板4的固定，橡胶垫43可以增大检测光缆2与压板41以及底板4之间的摩擦力，提高检测光缆2与压板41以及底板4的固定效果。在底座3上还设有限制底板4做单向滑移的限位件，当检测光缆2安装到底板4上之后，将底板4重新安装到底座3上，通过限位件的限位，可以实现底板4与底座3的固定，将底板4固定在底座3上，从而完成检测光缆2与底座3的固定。

参照图4以及图5，在底座3上沿检测光缆2轴向设有t形槽31，t形槽31贯穿底座3设置，在底板4上设有与t形槽31配合的t形块42，安装时，t形块42与t形槽31配合，即可实现底板4与底座3之间的滑移连接，限位件包括设置在t形块42底面上的棘齿条5，棘齿条5嵌设在t形块42底面上，在t形槽31的底面上设有与棘齿条5配合的棘爪6以及驱动棘爪6朝向棘齿条5转动的弹片，在弹片的驱动下，棘爪6与棘齿条5始终保持抵接，即可实现底板4在底座3上的单向滑移，在安装时，第一个固定件8上的棘齿条5方向与第二个固定件8的棘齿条5方向相反，这样可以实现检测光缆2端部的固定，第三个固定件8以及以后的固定件8方向与其余固定件8方向均相同，这样在安装时，顺着安装走向，依次滑动底座3上的底板4，即可实现检测光缆2的拉紧，进一步提高了检测光缆2的固定效果。

参照图4以及图5，为方便在安装时撤销限位件的限位，在底座3上沿t形槽31长度方向设有与棘爪6相交的操作孔7，操作孔7贯穿底座3设置，当想要解除棘爪6对棘齿条5的限位的之后，只需要向操作孔7内插入杆件，将棘爪6顶下，棘爪6与棘齿条5分离，即可解除棘爪6对棘齿条5的限位，实现底板4与底座3的拆卸，方便安装过程中调整检测光缆2的位置。

参照图1以及图2，为了实现检测光缆2的保护，在管道1上沿检测光缆2分布方向设有用于安装固定件8以及光纤的放线槽11，放线槽11根据检测光缆2的走向设置，在放线槽11内设有在安装完毕后将放线槽11填充满的粘接剂，安装完毕之后，粘接剂可以将放线槽11填补起来，这样粘接剂可以将检测光缆2完全包覆起来，从而对检测光缆2起保护作用，避免使用过程中管道1内的液体对检测光缆2造成损伤。

本实施例的实施原理为：安装时，先将底座3固定到放线槽11内，随后将底板4以及压板41从底座3上取下，将底板4以及压板41固定在检测光缆2外，固定完毕后，将底板4重新安装到底座3上，滑动底板4，将底板4上的棘齿条5与t形槽31内的棘爪6接触上并且滑动底板4至检测光缆2绷紧即可。

实施例二：

一种检测装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤s1：定线，先使用墨盒画线在管道1表面放线，画出预定铺设线路，线路沿管道1轴向布设部分方向保持笔直，线路沿环向布设部分方向保证为圆形，采用墨盒画线的方式，可以对检测光缆2的走向有大致的规划，提高铺设过程中的准确性。

在步骤s1中，对于采用明挖方式铺设的管道1，检测光缆2设置在管道1外壁上；对于采用暗挖方式铺设的管道1，检测光缆2设置在管道1内壁上，根据具体的施工情况选择检测光缆2的铺设位置，不仅方便操作，而且节约成本，由于检测光缆2只需要与管道1接触，即可实现检测，因此将检测光缆2设置在管道1内壁或者管道1外壁，并不会对检测过程造成影响。

步骤s2：打磨，通过电动打磨机沿标识选定的线路打磨出宽度为3-5cm的放线槽11，以备检测光缆2布设安装，本实施例中，放线槽11的宽度优选为3cm，根据埋设检测光缆2的根数，选择合适的放线槽11宽度即可。

步骤s3：除尘，采用除尘设备对放线槽11内的余灰进行清理，除尘设备可以采用电动吹风机，将放线槽11内的余灰吹出，从而保证后续粘接剂与放线槽11的接触面积，提高粘接剂与放线槽11的固定效果。

步骤s4：放线，将检测光缆2沿放线槽11长度放置到放线槽11内，并且沿检测光缆2长度方向布设固定件8，将底座3固定在放线槽11内，将底板4与固定件8安装到检测光缆2外部并且与检测光缆2固定，随后将底板4上的t形块42插入底座3上的t形槽31内，当然也可以采用其他固定方式对检测光缆2进行固定，比如采用焊接等方式。

步骤s5：当检测光缆2铺设完毕并且张紧后，进行全面粘贴操作，沿铺设线路，用粘贴剂对放线槽11进行填充，将固定件8以及检测光缆2完全覆盖住，即将放线槽11填平，这样不会对管道1的排水工作造成影响。

步骤s6：布设检测光缆2出线保护，将检测光缆2中的纤芯在出线部位转化为高强度的铠装光缆进行保护引出，不仅提高检测光缆2的固定效果，同时便于后续的光缆接续。

此外，为了提高检测光缆2的检测效果，在步骤s4与步骤s5之间，增加步骤s41：预拉，安装检测光缆2的布设走向，依次滑动底座3上的底板4，棘爪6与棘齿条5抵接对底板4进行限位，将相邻固定件8之间的检测光缆2拉紧，将检测光缆2进行预拉操作，可以避免因为检测光缆2松弛弯曲影响后期测试效果。

最后，在步骤s5中，增加步骤s51，当粘接剂填充完毕之后，再使用电吹风机热化胶体，使检测光缆2与管道1表面充分粘结固定，电吹风机可以加快粘接剂的固定成型，同时保证了粘接剂的固定效果，提高了粘接剂的结构强度。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。