一种终端管网漏点分段式粗定位装置和定位方法与流程

本发明涉及流体监控技术领域，尤其是涉及一种终端管网漏点分段式粗定位装置和定位方法。

背景技术：

一方面，我国是一个缺水严重的国家，淡水资源人均只有2173立方米，仅为世界平均水平的1/4，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。但另一方面，我国却是一个管网漏失量较大的国家，城市供水管网漏水量远大于经济发达国家，以自来水为例，我国平均漏失率为15.7％，有些地方甚至高达30％以上，而发达国家最高水平是6％至8％。由于现有检漏技术水平以及管理体制等方面的原因，目前管网控漏措施基本是针对主干线管道进行的。从自来水厂经过主干线、支线再到建筑体内管网的整体供水管网系统的拓扑结构好比一棵大树，称之为管网树，主干线管道和支线管网好比管网树的树干和树枝，而以家庭供水管网为代表的建筑体内的供水终端管网则是管网树叶中的脉络。供水终端管网漏失不仅造成大量水资源的浪费，还易引发泡淹房屋，水连电起火，甚至人员触电伤亡等各种次生危害，因此，供水终端管网漏失不仅仅是经济问题，已上升为安全问题。鉴于供水终端管网漏失问题非常严重，我们已开发出终端管网漏失在线监控技术(发明专利号：2012104701317)，且运用该技术研制出终端管网漏控仪，该终端管网漏控仪可以在线检测供水终端管网是否存在漏失，但单纯依靠终端管网漏控仪无法确定漏点的位置。

其他供水终端管网漏失检测技术主要包括水浸传感器技术和机器学习方式。水浸传感器是基于液体导电原理，用电极探测不该有水的地方是否有水存在，进而判断是否存在漏水情况，技术原理简单易用，目前国内家电公司开发的用于检测家庭是否漏水的智能家居产品主要采用该技术，但该技术本身存在如下缺点。

效能差：水浸传感器灵敏度低，或水的导电性差时，需要漏出大量水方可检测，此时可能已造成一定危害和经济损失，灵敏度高时又易误报警，比如潮湿天气易误报。另外由于家庭水管多为暗管，水管漏水往下渗，漏水基本无法接触水浸传感器，因此难以监控漏水的存在；

监测面积小：只能有效监测水浸传感器所在位置附近是否存在漏水；

适用范围窄：水浸传感器不适合安装在卫生间(主要用在厨房)，安装了它，意味着不能淋浴，洗衣服等，而卫生间是漏水概率最大的地方；

误判率高：洗菜盆、水龙头等用水，难免有水洒出，易引发其误报；

成本高：为了达到更好的效果，需要安装多个水浸传感器，总体成本高。

欧美一些公司(美国waterhero、以色列flowless)利用机器学习方式开发出了具有漏水判断功能的水表，并且鉴于漏水危害性大，欧美一些地区已将水警(漏水报警)作为建筑标准。其采用的机器学习方式，认为家庭日常用水存在一定的规律性，仪表安装前期先自动学习到家庭日常的用水规律，通过与后续日常用水实际情况对比，两者相差较大时，认为存在漏水，该技术本身存在如下缺点。

不判率高：难以区分漏水和正常用水情况，致使出现漏水时不判断，同时对于水管连接处渗漏等微小漏失无法检测；

误判率高：家庭用水情况本就无较强的规律性，夜间用水等情况易被误判；

及时性差：漏失判断需要两小时以上；

成本高：需要分析大量数据，要求运算速度快、价格高的高性能芯片；

功耗高：进行实时大量数据运算，功耗大；

稳定性差：复杂的硬件结构和控制程序带来更多的稳定性问题。

以上背景技术是以供水终端管网为代表进行的分析，但本发明技术不仅仅适用于供水终端管网，特此说明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种终端管网漏点分段式粗定位装置和定位方法，其可在判断出终端管网存在漏点后，根据终端管网的拓扑结构，对漏点进行分段式粗定位，以便维修人员后续对漏点进行精确定位，可大大提高漏点定位的时效性，减少开挖面积等，进而降低了维修成本，减少了家庭、企业及其社会的经济损失。

本发明提供了一种终端管网漏点分段式粗定位装置，包括一个终端管网漏控仪和多个阀门；所述终端管网漏控仪用于安装在管道上，且所述终端管网漏控仪靠近终端管网进口处，以检测所述终端管网是否存在漏点；所述多个阀门安装在管道上，用于将所检测的终端管网进行分段。

当所述终端管网漏控仪未检测到所述终端管网存在漏点时，所述多个阀门均处于开启状态，以保证所述终端管网的整体连通性，当所述终端管网漏控仪检测到所述终端管网存在漏点时，关闭所述多个阀门中的某些阀门，将所述终端管网进行分段；然后所述终端管网漏控仪对与所述终端管网漏控仪相连通的管段进行检测，判断该管段是否存在漏点；重新调整某些阀门的开关状态，使其他管段与所述终端管网漏控仪连通，再次利用所述终端管网漏控仪检测与其连通管段是否存在漏点，以此类推，不断调整某些阀门的开关状态，再利用所述终端管网漏控仪检测与所述终端管网漏控仪相连通的管段是否存在漏点，直至找到所有漏点所处的管段，从而实现终端管网漏点分段式粗定位。

进一步地，所述多个阀门为手动阀门或电动阀门。

本发明还提供了一种终端管网漏点分段式粗定位方法，被检测的终端管网安装有一个终端管网漏控仪和多个阀门，且所述终端管网漏控仪靠近终端管网进口处，该方法包括如下步骤：

步骤1：将所述一个终端管网漏控仪和多个阀门安装在被检测终端管网上，且所述多个阀门均处于开启状态，以保证所述终端管网的整体连通性；

步骤2：利用所述终端管网漏控仪检测所述整体终端管网是否存在漏点；

步骤3：检测到所述终端管网存在漏点后，关闭所述多个阀门中的某些阀门，将所述终端管网进行分段；

步骤4：利用所述终端管网漏控仪对分段后的与所述终端管网漏控仪相连通的管段进行检测，判断该管段是否存在漏点；

步骤5：重新调整所述多个阀门中的某些阀门的开关状态，使其他管段与所述终端管网漏控仪连通，再次利用所述终端管网漏控仪检测与其连通管段是否存在漏点，以此类推，不断调整某些阀门的开关状态，再利用所述终端管网漏控仪检测与所述终端管网漏控仪相连通的管段是否存在漏点，直至找到所有漏点所处的管段，从而实现终端管网漏点分段式粗定位。

进一步地，所述多个阀门的类型、安装位置和个数根据被检测终端管网的拓扑结构确定。

进一步地，所述多个阀门开关状态的调整顺序和调整方式根据被检测终端管网的拓扑结构确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的终端管网漏点分段式粗定位装置及其采用的终端管网漏点分段式粗定位方法，可以在保持成本较低的情况下，对漏点进行分段式粗定位，以便维修人员后续对漏点进行精确定位，可大大提高漏点定位的时效性，漏点定位后又可减少开挖面积，减少对建筑体的破坏，等等，进而节省维修时间，降低维修成本，大大减少了家庭、企业及其社会的经济损失。该终端管网漏点分段式粗定位装置采用的阀门为普通民用阀门即可，同时终端管网漏控仪的成本也不高，进而保证了整体成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式或该技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或该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发明的一些实施方式，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是本发明实施例提供的终端管网漏点分段式粗定位装置的结构示意图。

附图标记：

1-终端管网漏控仪；2-阀门a；3-阀门b；

4-管段a；5-管段b；6-管段c；7-管段d；

8-终端阀门a；9-终端阀门b；10-终端阀门c；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明的一部分实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”等词语应做广义理解，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，也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发明中的具体含义。

实施例

参见图1所示，本发明实施例提供了一种终端管网漏点分段式粗定位装置，包括终端管网漏控仪1、阀门a2和阀门b3；本实施例提供的终端管网由管段a4、管段b5、管段c6和管段d7构成，其拓扑结构如图1所示；本实施例所用的终端管网漏控仪1由发明专利(2012104701317)技术研制而成，该终端管网漏控仪1安装在靠近进口的管道上，用于检测相互连通的管段a4、管段b5、管段c6和管段d7整体是否存在漏点，以及检测管段a4、管段b5、管段c6和管段d7分别是否存在漏点；阀门a2安装在管段a4和管段b5连接处，用于控制管段a4或管段b5与终端管网漏控仪1是否连通；阀门b3安装在管段b5、管段c6和管段d7三者连接处，用于控制管段b5和管段c6，以及管段b5和管段d7是否连通；终端阀门a8、终端阀门b9和终端阀门c10分别用于控制管段a4、管段c6和管段d7的出口是否关闭。

首先，调节阀门a2和阀门b3，使得管段a4、管段b5、管段c6和管段d7均与终端管网漏控仪1相连通，然后利用终端管网漏控仪1对相互连通的整体终端管网进行检测是否存在漏点，当终端管网漏控仪1检测到存在漏点后，先假设只有一个漏点，但此时无法确定这一个漏点的位置，管段a4、管段b5、管段c6和管段d7上都有可能存在该漏点；再假设该漏点处在管段d7上，根据图1所示的终端管网拓扑结构，调节阀门b3，使得管段a4、管段b5和管段c6均与终端管网漏控仪1相连通，而管段d7不与终端管网漏控仪1连通，再次利用终端管网漏控仪1对相互连通的管段a4、管段b5和管段c6进行检测是否存在漏点，如果未检测到漏点，由于之前已检测到漏点存在，说明该漏点一定处在管段d7上，验证了我们的假设，这样通过一次阀门调整和两次漏点检测就可以确定漏点所在的管段。当假设漏点不在管段d7上时，或漏点不止一个时，同样通过调节阀门a2和阀门b3，改变管段a4、管段b5、管段c6和管段d7与终端管网漏控仪1的连通性，再通过终端管网漏控仪1检测与其连通的管段是否存在漏点，进而确定漏点所处的管段，为了减少阀门调整次数和漏点检测次数，提高检测效率，阀门a2和阀门b3的调节顺序和调节方式需要根据终端管网的拓扑结构进行合理安排。

本发明实施例还提供了一种终端管网漏点分段式粗定位方法，该方法可以利用本实施例提供的终端管网漏点分段式粗定位装置实施，但不限于利用上述终端管网漏点分段式粗定位装置实施，也可以通过其他部件及部件组合实施。

本实施例提供的终端管网漏点分段式粗定位方法中，终端管网上安装有终端管网漏控仪1和阀门a2、阀门b3，且终端管网漏控仪1安装在靠近进口的管道上，本实施例提供的终端管网由管段a4、管段b5、管段c6和管段d7构成，其拓扑结构如图1所示。

该方法包括以下步骤：

步骤1：将一个终端管网漏控仪1、阀门a2和阀门b3安装在终端管网上，终端管网漏控仪1安装在靠近进口的管道上，阀门a2和阀门b3处于开启状态，保证管段a4、管段b5、管段c6和管段d7均与终端管网漏控仪1相连通；

步骤2：利用终端管网漏控仪1对相互连通的管段a4、管段b5、管段c6和管段d7的整体进行检测是否存在漏点；

步骤3：当检测到相互连通的管段a4、管段b5、管段c6和管段d7存在漏点后，调节阀门b3，使得管段a4、管段b5和管段c6均与终端管网漏控仪1相连通，而管段d7不与终端管网漏控仪1连通，即将终端管网分成两部分，一部分是管段a4、管段b5和管段c6，另一部分是管段d7；

步骤4：再次利用终端管网漏控仪1对相互连通的管段a4、管段b5和管段c6进行检测是否存在漏点，如果未检测到漏点，可确定漏点处在管段d7上；

步骤5：如果步骤4中检测到漏点存在，则漏点有可能处在管段a4、管段b5或管段c6上，调节阀门a2，使得管段a4单独与终端管网漏控仪1连通；

步骤6：再次利用终端管网漏控仪1对管段a4进行检测是否存在漏点，如果检测到漏点，可确定漏点处在管段a4上；

步骤7：如果步骤6中未检测到漏点存在，则漏点有可能处在管段b5或管段c6上，调节阀门a2，使得管段b5单独与终端管网漏控仪1连通；

步骤8：再次利用终端管网漏控仪1对管段b5进行检测是否存在漏点，如果检测到漏点，可确定漏点处在管段b5上，如果未检测到漏点，可确定漏点处在管段c6上。

综上所述，本发明提供的终端管网漏点分段式粗定位装置和定位方法能够在保持成本较低的情况下，根据被检测终端管网的拓扑结构，更加及时准确地判断漏点所处的管段，方便维修人员后续对漏点进行精确定位，可大大减少开挖面积，从而降低了维修成本，减少了家庭、企业及其社会的经济损失。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。