一种既有地下管网的泄漏监控系统的制作方法

本发明涉及地下管网，更具体的是涉及一种既有地下管网的泄漏监控系统。

背景技术：

1、既有地下管网的泄漏检测为管路内部检测和土壤检测；；现有的土壤温度监测泄漏的方式为在管道周围布置一定数量的温度传感器，监测土壤温度的变化；这些传感器可以均匀分布在不同位置，以确保对整个管道进行全面监测，通过对采集到的温度数据进行分析，确定管道周围土壤温度的正常变化范围；若温度超过正常范围，则可能存在管道泄漏或其他异常情况；

2、然而，地下管网铺设于地下，天气因素时常导致传感器的数据不够准确；其次由于地下管网的管路泄漏点无法确定，大量增加传感设备降低了经济性；因此，如何提供一种避免天气影响、精确定位泄漏位置且能够增加经济性的既有地下管网的泄漏监控系统成为本技术领域待于解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

2、一种既有地下管网的泄漏监控系统，包括：

3、土壤检测模块，其设置于地下管网周围土壤中，用于检测土壤的基础数据；

4、异常分析模块，其与所述土壤检测模块连接，用于分析基础数据，根据分析结果生成报警信号；

5、异常定位模块，其与所述土壤检测模块和所述异常分析模块连接，用于根据报警信号和基础数据获取异常管道的位置信息和泄漏程度；

6、巡检报警模块，其与所述异常定位模块连接，用于根据异常管道的位置信息进行巡检，并向维修人员通知异常管道的位置信息和泄漏程度。

7、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述土壤检测模块包括：

8、横向检测单元，其设置有多个，均分布在各条地下管道的两侧土壤内，用于实时检测土壤的横向温度数据和横向湿度数据；

9、纵向检测单元，其设置有多个，均分布在各条地下管道下方土壤内，用于实时检测土壤的纵向温度数据和纵向湿度数据；

10、编号单元，其与所述横向检测单元和所述纵向检测单元连接，用于根据位置坐标为各个横向检测单元设定不同的横向编号，为各个纵向检测单元设定不同的纵向编号；

11、编号库，其与编号单元连接，用于存储横向编号和纵向编号，并存储对应的位置坐标；

12、信号采集端，其与所述横向检测单元、所述纵向检测单元和所述编号单元连接，用于周期性的获取横向温度数据、横向湿度数据、纵向温度数据和纵向湿度数据，并将其对应的编号转换为标识符插入到对应的数据中。

13、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述编号单元对所述横向检测单元进行编号时，根据其处于管道的左右方向设定方位编号，并将其作为子编号插入横向编号中。

14、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述异常分析模块包括：

15、数据存储单元，其与所述信号采集端连接，用于远程获取携带标识符的横向温度数据、横向湿度数据、纵向温度数据和纵向湿度数据，并将数据按照其获取的周期次数进行排序存储；

16、初步分析单元，其与所述数据存储单元连接，用于依次计算携带同一标识符的数据在每个周期间的横向温度差异、横向湿度差异、纵向温度差异和纵向湿度差异；

17、横向分析单元，其与所述初步分析单元连接，用于获取横向温度差异和横向湿度差异，并对其进行筛选；所述横向分析单元获取数值最大的横向温度差异，将其对应的周期次数作为温度观测周期，并将该温度观测周期的横向温度差异数值连同该温度观测周期前预设周期次数对应的各个横向温度差异数值代入坐标轴中，绘制横向温度曲线，并计算曲线的斜率，所得的该斜率为横向温度斜率；所述横向分析单元获取数值最大的横向湿度差异，将其对应的周期次数作为湿度观测周期，并将该湿度观测周期的横向湿度差异数值连同该湿度观测周期前预设周期次数对应的各个横向湿度差异数值代入坐标轴中，绘制横向湿度曲线，并计算曲线的斜率，所得的该斜率为横向湿度斜率；

18、纵向分析单元，其与所述初步分析单元连接，用于获取纵向温度差异和纵向湿度差异，并对其进行筛选；所述纵向分析单元获取数值最大的纵向温度差异，将其对应的周期次数作为温度观测周期，并将该温度观测周期的纵向温度差异数值连同该温度观测周期前预设周期次数对应的各个纵向温度差异数值代入坐标轴中，绘制纵向温度曲线，并计算曲线的斜率，所得的该斜率为纵向温度斜率；所述纵向分析单元获取数值最大的纵向湿度差异，将其对应的周期次数作为湿度观测周期，并将该湿度观测周期的纵向湿度差异数值连同该湿度观测周期前预设周期次数对应的各个纵向湿度差异数值代入坐标轴中，绘制纵向湿度曲线，并计算曲线的斜率，所得的该斜率为纵向湿度斜率；

19、泄漏判定单元，其与所述横向分析单元和所述纵向分析单元连接，用于获取横向温度斜率、横向湿度斜率、纵向温度斜率和纵向湿度斜率；所述泄漏判定单元设置有温度斜率标准值和湿度斜率标准值，其将横向温度斜率、横向湿度斜率、纵向温度斜率、纵向湿度斜率与温度斜率标准值、湿度斜率标准值对应比较，高于标准值的斜率判定为管道泄漏，生成泄漏报警信号。

20、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述初步分析单元还包括：

21、根据当前气象条件计算土壤温度理想值和土壤湿度理想值，并对所述数据存储单元中的数据进行判定；所述初步分析单元仅对高于土壤温度理想值和土壤湿度理想值的所述数据存储单元中的温度数据和湿度数据进行差异计算。

22、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述泄漏判定单元还包括：

23、预设有多个斜率范围，将横向斜率或纵向斜率与预设范围进行匹配，根据匹配结果确定泄漏程度。

24、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述泄漏程度的判定过程包括：

25、设斜率数据为a，预设斜率范围包括(a1，a2)、(a3，a4)、(a5，a6)；

26、当a∈(a1，a2)时，生成泄漏程度为轻微泄漏；

27、当a∈(a3，a4)时，生成泄漏程度为中度泄漏；

28、当a∈(a5，a6)时，生成泄漏程度为严重泄漏。

29、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述异常定位模块包括：

30、追溯单元，其与所述泄漏判定单元和所述初步分析单元连接，用于根据泄漏报警信号获取对应该数据来源的标识符，并根据该标识符还原所述横向检测单元或所述纵向检测单元的编号，并将其编号输出为泄漏编号；

31、位置锁定单元，其与所述追溯单元和所述编号库连接，用于将泄漏编号在所述编号库中进行匹配，根据匹配结果确定出现泄漏的管道位置坐标以及泄漏方位。

32、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述巡检报警模块包括：

33、无人机巡检单元，其与所述位置锁定单元连接，用于根据出现泄漏的管道位置坐标进行巡检；所述无人机巡检单元设置有红外探头，用于拍摄地面图片，并将其传输至终端设备上显示；

34、所述终端设备，其与所述无人机巡检单元和所述泄漏判定单元连接，用于显示地面图片并接收泄漏程度信息，通过人为观测图片中的高温区域和渗水区域，验证泄漏位置；所述终端设备根据泄漏报警信号控制所述无人机巡检单元启动巡航；

35、报警单元，其与所述终端设备连接，用于将泄漏位置信息和泄漏程度信息发送给维修人员。

36、优选的，在上述的一种既有地下管网的泄漏监控系统中，所述巡检报警模块还包括：

37、信号接收单元，其设置于所述无人机巡检单元上，并与所述信号采集端无线连接，用于实时接收横向温度数据和纵向温度数据，并将该数据和地面图片一同发送至所述终端设备；

38、当所述无人机巡检单元抵达所述信号采集端上方时，接收该部位管道的横向温度数据和纵向温度数据，将其发送至所述终端设备中，通过所述终端设备将温度数据按照预设温度范围进行颜色设定，将对应的颜色插入地面图片中进行显示。

39、经由上述的技术方案可知，本技术与现有技术相比，其有益效果在于：

40、本发明提供了一种既有地下管网的泄漏监控系统，包括土壤检测模块，其设置于地下管网周围土壤中，用于检测土壤的基础数据；；异常分析模块，其与土壤检测模块连接，用于分析基础数据，根据分析结果生成报警信号；异常定位模块，其与土壤检测模块和异常分析模块连接，用于根据报警信号和基础数据获取异常管道的位置信息和泄漏程度；巡检报警模块，其与异常定位模块连接，用于根据异常管道的位置信息进行巡检，并向维修人员通知异常管道的位置信息和泄漏程度；本发明利用横向和纵向监测方式实现了对地下管网的多方位泄漏监测，同时能够为检修人员提供泄漏程度；利用巡检方式进行验证确认，增加监测的精确程度。