一种给排水管泄漏检测系统和检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及给排水管道漏水检测技术领域，尤其涉及一种给排水管泄漏检测系统和检测方法。
【背景技术】
[0002]城市地下管网是城市深埋在地下的血管，在城市建设中起着重要的作用。供水管线，排水管线，天然气管线等等都长期埋设在地下各自起着不同的作用。因早期城市地下管道规划较为落后，分布情况纷繁复杂并且深埋在地下造成了管道难以统一管理，也给后来的新城市建设制造了不少问题。超期服役、管道老化、地质变动、施工不良等情况容易引起的地下管道泄漏，是管网运行维护中的巨大挑战。由于地下管道泄漏难以定位和监控，且早期泄漏较隐蔽难以及时发现，也给地下管道的安全运行和维护维修带来了挑战。
[0003]大城市的地下排水管网分布广泛，长度甚至可达数千公里。而当前给水管网泄漏检测主要是靠人工巡检、车载巡检、民众反馈等被动方法进行处理。故管网泄漏日常人工巡检和车载巡检的工作量是非常繁重的，并且不能做到泄漏及时检测。
[0004]专业地下管道检测采用的技术手段主要是通过听音法，专业人员通过听音装置来判断管道中的泄漏音频而进行定位。此方法受环境影响大，一般检测需要选在噪音相对小的夜间，检测结果依赖人工判断。听音法定位泄漏距离也与材料有很大关系，管道材质不同，测量精度差异较大。并且该方法局限于只有当管道中泄漏达到一定程度时才能通过声音来判断泄漏，不能在泄漏早期就发现并实施对应措施。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种给排水管泄漏检测系统和检测方法，以解决现有技术中给排水管破损泄漏无法预测、破损后无法及时检测到破损位置、检测过程麻烦、检测设备复杂的问题。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]—种给排水管泄漏检测系统，包含复合管、泄漏检测装置，所述泄漏检测装置设有检测电路;所述复合管包含内绝缘层、外绝缘层，以及设置于所述内绝缘层和外绝缘层之间的导电层;所述泄漏检测装置连接所述导电层，所述泄漏检测装置还设有一接地极，所述接地极设置在复合管外的介质中，当所述复合管壁整体或绝缘外层发生破损，泄漏检测装置的对地绝缘电阻的变化超过预设值。
[0008]进一步的，所述泄漏检测装置包含电源单元、信号发生单元、检测单元、处理单元、以及与复合管和复合管外介质的电连接。
[0009]进一步的，所述信号发生单元用来为检测电路提供检测信号;所述检测单元用于检测电路中的对地电阻变化，所述处理单元判断所述变化是否超出预设值，并作出管道是否破损的判断;信号发生单元连接检测单元，与复合管的导电层形成检测回路;所述信号发生单元还连接处理单元和接地极。
[0010]进一步的，还包含显示单元或通讯单元，所述显示单元用于显示所述检测信号的变化;所述通讯单元用于将检测信息传输给远程终端。
[0011]进一步的，所述泄漏检测装置内的检测电路包含信号源，总路开关K1、分路开关K2;所述信号源与总路开关K1串联并分别连接母线+KM与接地极;分路开关K2与电阻R1、电容C1串联，并与电阻R2并联接地。
[0012]进一步的，所述信号发生单元采用交直流信号源。
[0013]以及，还提供一种给排水管泄漏检测方法，包含
[0014]泄漏检测装置对复合管加载检测信号；
[0015]如果所述泄漏检测装置的对地绝缘电阻发生变化超过设定值，侧判定所述复合管外绝缘层或者整体发生破损。
[0016]进一步的，所述泄漏检测装置包含电源单元、信号发生单元、检测单元、处理单元、以及与复合管和复合管外介质的电连接;所述信号发生单元用来为检测电路提供检测信号;所述检测单元用于检测电路中的对地电阻变化，所述处理单元判断所述变化是否超出预设值，并作出管道是否破损的判断;信号发生单元连接检测单元，与复合管的导电层形成检测回路;所述信号发生单元还连接处理单元和接地极。
[0017]进一步的，所述泄漏检测装置内的检测电路包含信号源，总路开关K1、分路开关K2;所述信号源与总路开关K1串联并分别连接母线+KM与接地极;分路开关K2与电阻R1、电容C1串联，并与电阻R2并联接地。
[0018]进一步的，当信号源为直流时，闭合开关K1、开关K2通过交直流电源对电容C1进行充电；当充满电时断开K1，电容C1初始电压为E，被测回路中激励起感应电势E，并在回路中产生电流I，检测放电电流计算对地电阻R2，当管道电阻变化达到预设值，则判断管道发生泄漏。
[0019]进一步的，当信号源为交流时，通过交直流信号源中的隔直耦合电容发送低频信号，当发生管道泄漏时管路接地，低频信号对地形成通路，回路中流过低频电流，检测电阻R2上产生低频电压，通过相敏检波器算出对地绝缘电阻的泄漏电流值，根据叠加的交流电压信号幅度和泄漏电流值，计算出对地绝缘电阻，当管道电阻变化达到预设值，则判断管道发生泄漏。
[0020]进一步的，还包含漏点检测步骤:复合管管道两端设置发射单元与接收单元，在复合管上施加电磁波，当电磁波沿复合管传导时，产生电磁波干扰之处即为泄漏地点的位置。
[0021]本发明实现的给排水管泄漏检测系统和检测方法，可实现以下有益效果:
[0022]1、对管道泄漏、管道早期渗漏的准确检测；
[0023]2、可以有效的对地下管道进行检测及定位，减少管道从地下开挖检修的工作量；
[0024]3、检测方法受环境影响较小，可以提高工作效率。
[0025]4、可拓展性强，通过拓展单元可以实现对一定范围内的管网状态监控。
[0026]5、如果管道外壁破损而未发生泄漏，该方法仍可进行判断并定位，如此时进行预警并适当处理，将更有价值。
【附图说明】
[0027]图1为本发明复合管结构示意图；
[0028]图2为本发明泄漏检测系统结构示意图；
[0029]图3为本发明泄漏检测电路图；
[0030]图4为本发明泄漏定位检测示意图；
[0031 ]图5为本发明泄漏检测方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033]实施例一
[0034]—种给排水管泄漏检测系统，如图2所示，包含如图1所示的复合管，复合管内设置有流体导电介质4;所述复合管包含内绝缘层1、外绝缘层3，以及设置于所述内绝缘层1和外绝缘层3之间的导电层2，所述导电层可以为金属层或者其他导电介质层，所述内绝缘层和外绝缘层为绝缘高分子材料，所述复合管作为给排水管，一般内部为自来水或者污水，但是不排除所述复合管内为其他导线介质；以及泄漏检测装置，所述泄漏检测装置的两极连接复合管的导电层2，与导电层保持点连接。所述泄漏检测装置还设有一接地极，所述接地极设置在复合管外的介质中，所述介质一般为填充土；当所述复合管壁整体或绝缘外层发生破损，则表示复合管内的导电介质外流，或者复合管外的填充介质与导电层2发生了接触，泄漏检测装置的对地绝缘电阻发生变化，即复合管的对地绝缘水平发生改变。
[0035]具体来说，如图2所示，所述泄漏检测装置100包含电源单元60、信号发生单元10、检测单元20、处理单元30、以及与复合管和复合管外介质的电连接。所述信号发生单元10用来为检测电路提供检测信号。所述电源单元60为泄漏检测装置提供检测电流。所述检测单元20用于检测电路中的对地电阻变化，所述处理单元30判断所述变化是否超出预设值，并作出管道是否破损的判断；信号发生单元10连接检测单元20，与复合管的导电层形成检测回路;所述信号发生单元10还连接处理单元30和接地极。
[0036]为了方便显示泄漏检测装置的检测结果，还包含显示单元;为了使泄漏检测装置的检测结果能第一时间被监控人了解，还设置通讯单元，所述通讯单元用于将检测信息传输给远程终端。
[0037]所述泄漏检测装置设有如图3所示的检测电路。所述泄漏检测装置内的检测电路包含信号源，总路开关K1、分路开关K2;所述信号源与总路开关K1串联并分别连接母线+KM与接地极;分路开关K2与电阻R1、电容C1串联，并与电阻R2并联接地。
[0038]当信号源为直流时，闭合ΚΙ、K2通过交直流电源对电容C1进行充电。
[0039]由RC电路计算可知:
[0040]假设:V0为电容上的初始电压值;VI为电容最终可充到或放到的电压值;Vt为t时刻电容上的电压值。
[0041 ]则:Vt = V0+(Vl-V0)*[l-exp(-t/RC)]，t = RC*Ln[(Vl-V0)/(Vl-Vt)]假设:V0 = 0，乂1=￥0:，￥七=0.9￥0:，则公式化