城市地下管廊供水管道泄漏检测系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种城市地下管廊供水管道泄漏检测系统，包括分别位于供水管道首端和末端的首端压力检测模块和末端压力检测模块、分布在供水管道首端和末端之间的声波检测模块、以及上位机；首端压力检测模块和末端压力检测模块结构相同，均包括依次连接的压力传感器和实时数据采集装置；声波检测模块用于检测供水管道中水流的声波；上位机用于通过首端压力检测模块和末端压力检测模块获取的供水管道内负压波产生的下降拐点进行泄漏的粗定位，再通过声波检测模块检测到的声波进行精确定位。本发明首先利用压力传感器对泄漏点进行粗定位，然后利用声波传感器进行精确定位，从而实现城市地下管廊供水管道泄漏的快速定位和精确报警。
【专利说明】
城市地下管廊供水管道泄漏检测系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于市政公用设施运营与维护领域，尤其涉及一种城市地下管廊供水管道 泄漏检测系统及方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，城市地下综合管廊建设已经成为国家层面的重大民生和社会安全项目， 直接关系到经济社会的稳定与发展。随着我国城市化进程的不断推进，管廊建设与维护面 临着管线管理复杂、管线故障难以精确检测、维护成本高等现实问题。因此，将多种介质管 线（如供水、燃气、排水、电力、石油管道等)融合到城市地下综合管廊中进行有效地监测和 管理。提高城市管网的运行效率和质量，是本领域研究人员和工程技术人员所面对的重要 任务。
[0003] 供水管道是城市地下综合管廊的重要组成部分，其运行故障诊断和减少故障率均 是城市地下综合管廊的共性问题。由于供水管线的超期服役或者施工破坏等因素，城市供 水管道的泄漏问题时有发生。目前，国内检测供水管道泄漏技术主要采用常规的负压波检 测法，它的基本原理是依据管道泄漏时产生的负压波来预报泄漏事故的发生，并且根据上 下游两个压力传感器接收到压力波的时间差和波速来对泄漏进行定位。负压波检测法适用 于长距离输送管道，具有计算量小、灵敏度高，能够迅速检查并报警等优点。从技术指标上 来讲，负压波检测法的定位精度不高，并且容易受到一些管道正常操作的影响而产生误报， 例如上下游栗站的开栗、停栗、调栗等常规操作。另一方面，声波检测法是当管道发生泄漏 时会产生喷水的声音，这种声音会沿着管道向上下游快速传播。利用声波传感器检测泄漏 点发出的喷水声的到达时刻，也可以对泄漏位置进行定位且其定位精度通常比负压波检测 法要高;但是，声波检测法由于其在管道上的传播机理的特殊性，衰减的很快，因此只适合 在短距离管道检测中使用。概括来说，现有供水管道泄漏检测方法均具有明显的短板，因此 城市地下管廊供水管道泄漏检测精度不高这一技术问题仍未得到很好的解决。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种城市地下管廊供水管道泄漏检测系统及方法，以解决 现有供水管道泄漏检测方法的泄漏点定位效率不高这一技术问题，实现城市地下管廊供水 管道泄漏的精确报警和快速定位。
[0005] 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种城市地下管廊供水管道泄 漏检测系统，其特征在于:它包括分别位于供水管道首端和末端的首端压力检测模块和末 端压力检测模块、分布在供水管道首端和末端之间的声波检测模块、以及上位机;其中
[0006] 首端压力检测模块和末端压力检测模块结构相同，均包括依次连接的压力传感器 和实时数据采集装置，实时数据采集装置的输出端与所述的上位机连接；
[0007] 声波检测模块用于检测供水管道中水流的声波，并发送给上位机；
[0008] 上位机用于通过首端压力检测模块和末端压力检测模块获取的供水管道内负压 波产生的下降拐点进行泄漏的粗定位，再通过声波检测模块检测到的声波进行精确定位。
[0009] 按上述系统，所述的声波检测模块包括声波传感器、信号调理电路、信号处理单 元、定位模块和无线通讯模块;声波传感器通过信号调理电路与信号处理单元的输入端连 接，定位模块的输出端与信号处理单元的输入端连接，信号处理单元与无线通讯模块连接。
[0010] 按上述系统，所述的声波检测模块沿供水管道每隔2-3km设置一个。
[0011] 利用上述城市地下管廊供水管道泄漏检测系统实现的检测方法，其特征在于：它 包括以下步骤：
[0012] S1、当首端压力检测模块和末端压力检测模块检测到供水管道内产生负压波，则 判断供水管道内已发生泄漏，通过确认负压波的下降拐点，对供水管道泄漏点进行粗定位；
[0013] S2、选出与粗定位的泄漏点最接近的两个声波检测模块，记粗定位的泄漏点上游 的最后一个声波检测模块序号为n，则粗定位泄漏点下游的第一个声波检测模块序号为n+ 1;上位机通过无线通讯模块向这两个声波检测模块发送接收声波信号请求；
[0014] S3、声波检测模块接收到声波信号请求后，在已存储的声波信号中选取第一个幅 值小于警戒值的声波信号，并将该声波信号对应时刻和其下一时刻的平均值作为泄漏产生 的声波到达声波检测模块的时刻，将计算得到的泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻 发送给上位机；
[0015] S4、上位机通过无线传输模块接收来自2个声波检测模块的泄漏产生的声波到达 对应声波检测模块的时刻，结合声波传播速度和2个声波检测模块在供水管道的位置，对泄 漏点进行精确定位。
[0016] 按上述方法，所述的S1按照如下公式对供水管道泄漏点进行粗定位：
[0018] 其中，Χι为粗定位的泄漏点离供水管道的首站的距离，单位为m;Vp为负压波在供水 管道内的传播速度，单位为m/s; L为首末两站之间供水管道的长度，单位为m; h为安装在首 站的压力传感器实时检测供水管道内负压波产生的下降拐点的时间，单位为S;T2*安装在 末站的压力传感器实时检测供水管道内负压波产生的下降拐点的时间，单位为s。
[0019] 按上述方法，所述的S3具体为：
[0020] 声波检测模块接收到声波信号请求后，暂停声波传感器采集声波信号，并将存储 的声波信号按时间倒序逐个取出，并进行去噪处理；
[0021] 按时间倒序逐个查询去噪处理后的声波信号，直到找到第一个幅值小于警戒值的 声波信号，并将该声波信号对应时刻和其下一时刻的平均值作为泄漏产生的声波到达声波 检测模块的时刻；
[0022] 将计算得到的泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻发送给上位机；
[0023]重启声波传感器采集声波信号。
[0024 ]按上述方法，所述的S4按照如下公式进行精确定位：
[0026]其中，Y为准确定位的泄漏点离供水管道首端的距离，单位为m;YnS序号为η的声 波检测模块离供水管道首端的距离，单位为m;Yn+1为序号为n+1的声波检测模块离供水管道 的首站的距离，单位为m; Vs为声波沿供水管道管壁的传播速度，单位为m/s; Τ2η*序号为η的 声波检测模块检测到泄漏产生的声波到达序号为η的声波检测模块的时刻，单位为s;T2 n+1 为序号为n+1的声波检测模块检测到泄漏产生的声波到达序号为n+1的声波检测模块的时 亥IJ，单位为s。
[0027]本发明的有益效果为:本发明通过压力传感器和声波传感器的组合，首先利用压 力传感器对泄漏点进行粗定位，然后利用声波传感器进行精确定位，从而实现城市地下管 廊供水管道泄漏的快速定位和精确报警。
【附图说明】
[0028]图1为本发明一实施例的结构不意图。
[0029] 图2为声波检测模块的硬件原理框图。
[0030] 图3为本发明一实施例的方法流程图。
[0031] 图中：1-首端压力检测模块，2-末端压力检测模块，3-供水管道，4-声波检测模块， 5-上位机。
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
[0033] 本发明提供一种城市地下管廊供水管道泄漏检测系统，如图1所示，它包括分别位 于供水管道3首端和末端的首端压力检测模块1和末端压力检测模块2、分布在供水管道1首 端和末端之间的声波检测模块4、以及上位机5;其中首端压力检测模块1和末端压力检测模 块2结构相同，均包括依次连接的压力传感器和实时数据采集装置，实时数据采集装置的输 出端与所述的上位机5连接;声波检测模块4用于检测供水管道中水流的声波，并发送给上 位机5;上位机5用于通过首端压力检测模块1和末端压力检测模块2获取的供水管道3内负 压波产生的下降拐点进行泄漏的粗定位，再通过声波检测模块4检测到的声波进行精确定 位。
[0034] 进一步细化的，所述的声波检测模块如图2所示，包括声波传感器、信号调理电路、 信号处理单元、定位模块和无线通讯模块;声波传感器通过信号调理电路与信号处理单元 的输入端连接，定位模块的输出端与信号处理单元的输入端连接，信号处理单元与无线通 讯模块连接。定位模块可以为GPS模块或者北斗定位模块，无线通讯模块可以为wifi或GPRS 丰旲块。
[0035]优选的，所述的声波检测模块沿供水管道每隔2_3km设置一个。本实施例中，所安 装的声波检测模块的总个数记为Num，且将其从首端开始沿供水管道依次取序号为1，2,…， Num。所述上位机由工控机和不间断电源组成。还可以设置2个上位机，一个作为备用。
[0036]具体地，供电装置分别连接声波传感器供电端口、信号调理单元供电端口和信号 处理单元供电端口，以为声波传感器、信号调理单元和信号处理单元提供电力支持;声波传 感器数据输出端口连接信号调理单元的输入端口，信号调理单元的输出端口连接信号处理 单元的输入端口，GPS模块的地理和时间数据输出端口连接信号处理单元的数据总线端口， 以为定位系统提供同步时间信息；信号处理单元的输出端口连接GPRS模块的输入端口， GPRS模块的数据传输终端发送供水管道泄漏信息到工控机，工控机的输出端口连接显示 器，不间断电源连接工控机、智能高速实时数据采样装置和压力传感器，压力传感器输出端 口连接智能高速数据采样装置的输出端口，智能高速实时数据采样装置的输出端连接工控 机的输入端口。
[0037]利用上述城市地下管廊供水管道泄漏检测系统实现的检测方法，如图3所示，它包 括以下步骤：
[0038] S1、当首端压力检测模块和末端压力检测模块检测到供水管道内产生负压波，则 判断供水管道内已发生泄漏，通过确认负压波的下降拐点，对供水管道泄漏点进行粗定位。 [0039]本实施例中，按照如下公式对供水管道泄漏点进行粗定位：
[0041] 其中，Χι为粗定位的泄漏点离供水管道的首站的距离，单位为m;Vp为负压波在供水 管道内的传播速度，单位为m/s; L为首末两站之间供水管道的长度，单位为m; h为安装在首 站的压力传感器实时检测供水管道内负压波产生的下降拐点的时间，单位为S;T2*安装在 末站的压力传感器实时检测供水管道内负压波产生的下降拐点的时间，单位为s。
[0042] S2、选出与粗定位的泄漏点最接近的两个声波检测模块，记粗定位的泄漏点上游 的最后一个声波检测模块序号为n，则粗定位泄漏点下游的第一个声波检测模块序号为n+ 1;上位机通过无线通讯模块向这两个声波检测模块发送接收声波信号请求。
[0043] S3、声波检测模块接收到声波信号请求后，在已存储的声波信号中选取第一个幅 值小于警戒值的声波信号（原理为:泄漏时，水压下降，水流的声波降低），并将该声波信号 对应时刻和其下一时刻的平均值作为泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻，将计算得 到的泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻发送给上位机。
[0044] S3具体为：
[0045] 声波检测模块接收到声波信号请求后，暂停声波传感器采集声波信号，并将存储 的声波信号按时间倒序逐个取出，并进行去噪处理；
[0046] 按时间倒序逐个查询去噪处理后的声波信号，直到找到第一个幅值小于警戒值的 声波信号，并将该声波信号对应时刻和其下一时刻的平均值作为泄漏产生的声波到达声波 检测模块的时刻；
[0047]将计算得到的泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻发送给上位机；
[0048]重启声波传感器采集声波信号。
[0049] S4、上位机通过无线传输模块接收来自2个声波检测模块的泄漏产生的声波到达 对应声波检测模块的时刻，结合声波传播速度和2个声波检测模块在供水管道的位置，对泄 漏点进行精确定位。
[0050] 优选的，S4按照如下公式进行精确定位：
[0052]其中，Y为准确定位的泄漏点离供水管道首端的距离，单位为m;YnS序号为η的声 波检测模块离供水管道首端的距离，单位为m;Yn+1为序号为η+1的声波检测模块离供水管道 的首站的距离，单位为m; Vs为声波沿供水管道管壁的传播速度，单位为m/s; Τ2η*序号为η的 声波检测模块检测到泄漏产生的声波到达序号为η的声波检测模块的时刻，单位为s;T2n+1 为序号为n+1的声波检测模块检测到泄漏产生的声波到达序号为n+1的声波检测模块的时 亥IJ，单位为s。
[0053] 定位后，在显示界面中进行显示，还可以发送报警信号。
[0054]本发明创新性提出一种负压波与声波协同检测的新思路进行城市地下管廊供水 管道泄漏检测，发挥了负压波检测方法的优点进行泄漏故障的粗定位，在粗定位后触发泄 漏点附件的两个声波信号检测下位机进行声波信号的采集和声波定位计算，这样可以发挥 声波定位方法的高精度优点，同时，只有泄漏点附件的两个声波信号检测下位机投入到泄 漏定位中，大大节约了网络通信数据传送量，提高了声波信号检测下位机的服役寿命。概括 来讲本发明提供的一种基于GPRS的城市地下管廊供水管道泄漏检测系统及方法能够解决 现有供水管道泄漏检测方法的泄漏点定位效率不高这一技术问题，实现城市地下管廊供水 管道泄漏的精确报警和快速定位。
[0055]本实施例，GPS模块选用型号为SIRF 3111，采用全新的sirf 3代芯片;GPRS模块选 用西门子公司型号为MC55/55i ;声波传感器选型为朗斯公司的LC01系列内装压电加速度传 感器;压力传感器选用型号为美国OMEGA公司的309系列高精度压力传感器;信号处理单元 选用TI公司的TMS320F28335型号的DSP芯片;实时数据采集装置采用PCI e高速数据采集卡 M4i.44xx。
[0056] 本实施例中，选取一段地下管廊供水管道长度为10km，在距离首站上位机5.5km处 设置模拟泄漏位置。沿管道每隔2km安装一个声波检测模块，这样全线管道共安装6个声波 检测模块，且在管道首末两端同时安装压力检测模块和上位机。
[0057]该基于GPRS的城市地下管廊供水管道泄漏检测系统的工作进程为:压力传感器周 期性采集压力信号并存入数据库，同时声波传感器周期性采集声波信号并通过信号调理单 元滤波放大处理后送入信号处理单元，继而通过模/数转换后存入RAM且附上其时间标签。 当供水管道发生泄漏时，会造成局部流体物质的损失，引起局部密度减小而形式负压波并 沿着上下游传播，此时通过设置在供水管道首末两端的压力传感器检测到负压波产生时产 生的压力下降拐点的时间差和负压波在供水管道中的传输波速就可以大致确定出泄漏发 生的位置，相应地也就确定了泄漏点处在哪两个声波检测模块之间。此时，上位机向刚刚确 定的两个声波检测模块发送接收数据请求，并等待其回应;声波检测模块收到指令后，启动 信号处理单元并同时停止声波传感器的数据采集，接着从信号处理单元的RAM中按时间逆 序逐个取出声波数据并做小波去噪处理，然后将处理后的声波数据的幅值与按照工艺制度 确定的报警值比较，寻找幅值小于报警值的第一个采样点，该点对应的时刻即是声波传感 器接收到由于供水管道泄漏产生的声音到达时刻。特别指出的是，这种事件触发式的信号 处理方式，能够迅速确定出由于供水管道泄漏产生的声音到达时刻，避免了常规周期性发 送声波检测数据通信机制的数据传输量大的弊端，显著提高了通讯的效率。接下来，将该采 样点对应的时刻和幅值信息按照规定的传输格式以总线方式传给无线通讯模块并向上位 机发送。无线通讯模式采用基于TCP/IP协议的GPRS通讯方式，并且在发送的数据包中打上 时间标签和装置标号。上位机在接收到声波检测模块发来的数据包后，通过协议转换成时 间和幅值数据存入工控机的内存中，按照定位算法精确计算出泄漏点的位置并在显示器界 面上显示，且再次启动无线通讯模块将定位信息以短信形式向管道管理部门负责人的手机 上发送，最后将所得报警信息涉及的相关数据写入数据库备份。
[0058] 各个功能模块的具体作用和实现过程如下：
[0059] 声波传感器收取外界各种声波信号，要求传感器的灵敏度和采样率足够高，同时 耗能要尽量低，将其安装于供水管道上在线收集泄漏点发出的声音，并把声音信号转换成 电信号。系统中采用的型号为LanceLC0108系列的振动传感器，配合LanceLC0108恒流源使 用。
[0060] GPS模块为系统各个组成单元提供准确的同步时间信息，本实施例中选用型号为 SIRF 3111，采用全新的sirf 3代芯片。
[0061] 信号调理单元负责把声波传感器输出的电信号进行滤波放大，根据时间的工作状 况和分析数据可以推断出供水管道泄漏时液体摩擦管壁发出的声音频段和信噪比。通过设 定滤波频段和放大倍数可有效提高信噪比，滤除大部分噪声信号。
[0062] 信号处理单元选用TI公司的TMS320F28335型号的DSP芯片，将信号调理单元输出 的模拟量信号经过DSP芯片上自带的A/D转换器转换成数字信号，将数字信号打上时间标签 后存入RAM。当无线通讯单元收到上位机发来的控制信号时，DSP芯片利用中断指令启动对 数据的处理。按照时间倒序逐个从RAM中取出声波数据先做去噪处理，再将处理后的信号幅 值与预先由工作状况设定的报警值进行比较，获得首个幅值小于报警值的数据，并将数据 点对于的时间信息和幅值信息保存起来，这样就完成了整个信号处理的过程。
[0063] GPRS模块选用西门子公司型号为MC55/55i。与其他通讯方式相比，GPRS技术具有 接入范围广，传输速率高，恒定在线等技术优势。同时，为了防止传输延时、数据丢包以及多 个装置同时向控制台发送数据混淆的特殊情况，无线通讯方式基于TCP/IP协议，并要求传 输的数据应按照规定的传输格式打包传输，以确保上位机接收到的数据是唯一标识一个分 站信号检测装置的情形。
[0064] 本系统由位于首末两端的压力检测模块、沿供水管道布置的若干个声波检测模块 和上位机构成。上位机每隔24小时要对各个声波检测模块进行循环检测，检测内容包括:判 断与上位机的通讯情况，如果连接中断或者不畅则重新建立连接;判断各个声波检测模块 的时间是否一致，每隔一段时间用GPS模块对系统各个部分进行时间校准。另外，声波检测 模块本身还具有自检功能，GPRS模块在不发生数据发送时应处于待机状态，以节省电能。仅 当声波检测模块收到上位机发来的控制信号时，GPRS模块才会启动数据传输终端发送数据 包;当上位机完成数据接收后检测装置的GPRS模块又会变成待机状态。
[0065] 基于负压波和声波协同检测的供水管道泄漏检测方法，实现了两种检测机制下的 连锁报警功能，即只有负压波检测和声波检测都认为泄漏发生时才会给出报警信息，从根 本上减少了系统误报的可能，降低了误报率。更为重要的是，充分利用了两种检测方法的各 自优势，对于整个长距离的供水管道利用负压波检测法来检测发生泄漏时候的大致位置， 并利用该信息启动发生泄漏处附近的两个声波检测装置，继而利用声波检测方法对泄漏点 进行准确定位。
[0066] 本实施例选取一具体案例，包括以下步骤：
[0067]步骤1)当供水管道发生泄漏时，管道首末两端的压力传感器均会检测到压力下降 信号，计算其时间差，且负压波在水中的传播速度为l〇66m/s，压力信号的采用率为50Hz，检 测到的时间差为1400ms，通过以上数据可以根据负压波检测算法计算出泄漏大致发生的位 置为距离供水管道首端5740m处，从而确定出泄漏发生在第3个和第4个声波检测模块之间。 [0068]步骤2)由安装在供水管道末端的上位机通过GPRS模块向泄漏点两侧的第3个和第 4个声波检测模块发送接收声波信号请求，并等待回应。
[0069]步骤3)声波检测模块收到声波信号请求后，信号处理单元开始处理数据，将分析 后的信息按照约定格式打包后通过GPRS模块向所述上位机发送处理后的数据。
[0070] 步骤4)上位机接收到声波检测模块发送过来的数据后将其存入工控机内存中，计 算其时间差为188ms，声波检测模块的采样率为10000Hz，声波产生的振动沿供水管道壁的 传播速度为5320m/s;此时已经声波检测算法计算出泄漏点的位置为距离供水管道首端 5501m处，将计算结果在上位机显示界面中显示。
[0071] 由本实施例的验证结果可以看出，本发明所述方法最终得到的管道泄漏定位精度 偏差将由负压波计算法的12%提高到最终的0.05%，也就是说，将泄漏点定位从240米精确 到在lm范围内，这在实际中会使得维修人员在泄漏事故发生时快速找到泄漏点，将损失降 到最低，实现了提高供水管道泄漏准确预报和精确定位的目标。
[0072] 以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术 人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依 据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种城市地下管廊供水管道泄漏检测系统，其特征在于：它包括分别位于供水管道 首端和末端的首端压力检测模块和末端压力检测模块、分布在供水管道首端和末端之间的 声波检测模块、W及上位机;其中 首端压力检测模块和末端压力检测模块结构相同，均包括依次连接的压力传感器和实 时数据采集装置，实时数据采集装置的输出端与所述的上位机连接； 声波检测模块用于检测供水管道中水流的声波，并发送给上位机； 上位机用于通过首端压力检测模块和末端压力检测模块获取的供水管道内负压波产 生的下降拐点进行泄漏的粗定位，再通过声波检测模块检测到的声波进行精确定位。2. 根据权利要求1所述的城市地下管廊供水管道泄漏检测系统，其特征在于:所述的声 波检测模块包括声波传感器、信号调理电路、信号处理单元、定位模块和无线通讯模块;声 波传感器通过信号调理电路与信号处理单元的输入端连接，定位模块的输出端与信号处理 单元的输入端连接，信号处理单元与无线通讯模块连接。3. 根据权利要求1或2所述的城市地下管廊供水管道泄漏检测系统，其特征在于:所述 的声波检测模块沿供水管道每隔2-3km设置一个。4. 利用权利要求1所述的城市地下管廊供水管道泄漏检测系统实现的检测方法，其特 征在于:它包括W下步骤： 51、 当首端压力检测模块和末端压力检测模块检测到供水管道内产生负压波，则判断 供水管道内已发生泄漏，通过确认负压波的下降拐点，对供水管道泄漏点进行粗定位； 52、 选出与粗定位的泄漏点最接近的两个声波检测模块，记粗定位的泄漏点上游的最 后一个声波检测模块序号为η,则粗定位泄漏点下游的第一个声波检测模块序号为n+1;上 位机通过无线通讯模块向运两个声波检测模块发送接收声波信号请求； 53、 声波检测模块接收到声波信号请求后，在已存储的声波信号中选取第一个幅值小 于警戒值的声波信号，并将该声波信号对应时刻和其下一时刻的平均值作为泄漏产生的声 波到达声波检测模块的时刻，将计算得到的泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻发送 给上位机； 54、 上位机通过无线传输模块接收来自2个声波检测模块的泄漏产生的声波到达对应 声波检测模块的时刻，结合声波传播速度和2个声波检测模块在供水管道的位置，对泄漏点 进行精确定位。5. 根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于:所述的S1按照如下公式对供水管道泄 漏点进行粗定位：其中，沿为粗定位的泄漏点离供水管道的首站的距离，单位为m;Vp为负压波在供水管道 内的传播速度，单位为m/s;L为首末两站之间供水管道的长度，单位为m;Ti为安装在首站的 压力传感器实时检测供水管道内负压波产生的下降拐点的时间，单位为S;T2为安装在末站 的压力传感器实时检测供水管道内负压波产生的下降拐点的时间，单位为S。6. 根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于:所述的S3具体为： 声波检测模块接收到声波信号请求后，暂停声波传感器采集声波信号，并将存储的声 波信号按时间倒序逐个取出，并进行去噪处理； 按时间倒序逐个查询去噪处理后的声波信号，直到找到第一个幅值小于警戒值的声波 信号，并将该声波信号对应时刻和其下一时刻的平均值作为泄漏产生的声波到达声波检测 模块的时刻； 将计算得到的泄漏产生的声波到达声波检测模块的时刻发送给上位机； 重启声波传感器采集声波信号。7.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：所述的S4按照如下公式进行精确定 位：其中，Y为准确定位的泄漏点离供水管道首端的距离，单位为m;Yn为序号为η的声波检测 模块离供水管道首端的距离，单位为m;Yn+i为序号为η+1的声波检测模块离供水管道的首站 的距离，单位为m; Vs为声波沿供水管道管壁的传播速度，单位为m/s; Τ2η为序号为η的声波检 测模块检测到泄漏产生的声波到达序号为η的声波检测模块的时刻，单位为s;T2n+i为序号 为n+1的声波检测模块检测到泄漏产生的声波到达序号为n+1的声波检测模块的时刻，单位 为S。
【文档编号】F17D5/06GK106090629SQ201610425108
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】赵昊裔
【申请人】中冶南方工程技术有限公司