一种基于微振动的管道渗漏检测方法与流程

本发明涉及管道渗漏检测，尤其涉及一种基于微振动的管道渗漏检测方法。

背景技术：

1、供水管道是城市有机体的基础“血脉”，维系城市日常正常运转的重要基础设施。供水管道保证了城市的生活用水、工业用水以及其它用水的正常供应。目前在用的供水管道数量巨大，新建供水管道年均增长率为近10％。随着供水管道服役年龄的增长，不可避免的出现老化，从而导致管道破裂发生渗漏等情况。

2、目前，对于供水管网渗漏检测常用的检测方法主要为听音法(阀门听音法、地面听音法)，通常是借助某种传声工具听漏水产生的声音，检测人员可以通过声音的强弱与音质等特点判断漏损的具体位置，该方法适用效果受背景噪音、管内压力和检漏人员的经验的影响。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于微振动的管道渗漏检测方法。

2、一种基于微振动的管道渗漏检测方法，包括以下步骤：

3、s1、沿管道走向布置振动信号获取装置，并依次获取微振动信号；

4、s2、基于所述微振动信号获取振动检测剖面；

5、s3、对所述振动检测剖面进行处理，获取能量聚焦剖面；

6、s4、根据微振动信号的波形图和能量聚焦剖面的振动强度判断管道渗漏位置；

7、s5、若判断管道无渗漏时，重复步骤s1-s4，直到确定管道渗漏位置。

8、在其中一个实施例中，所述步骤s1包括：

9、s101、沿管道走向间隔0.3m-2m距离布置听音装置，采用听音装置依次拾取管道内部振动的声音信号，拾取声音信号时间范围1分钟-10分钟，拾取声音信号的位置大于5处；

10、s102、将每处拾取的声音信号转化为微振动信号，微振动信号的采样频率大于声音信号中最高频率的2倍，且对每处声音信号进行预处理，所述预处理包括采用移动平滑方法或人工观测法剔除其中个别突然的跳点。

11、在其中一个实施例中，所述步骤s2包括：将微振动信号按顺序依次组合形成振动检测剖面，其中，选取或者截取的振动点数保持一致，振动截取的时间范围大于1分钟。

12、在其中一个实施例中，所述步骤s101中，若待检测区域周围存在干扰或检测结果存在难以准确判断是否渗漏时，与管道垂直或大角度方向布置听音装置，采集获取相应的振动检测剖面，综合平行和垂直于管道的振动检测剖面判断管道是否渗漏。

13、在其中一个实施例中，所述步骤s1包括：

14、s111、沿管道走向布置多个检波器，检波器个数大于5个，检波器间距为0.3m-2m；

15、s112、通过主机控制检波器采集微振动信号，微振动信号的采集时间范围为0.5s-60s。

16、在其中一个实施例中，多个检波器采用柔性防水耐磨材料制成，所述检波器的检测频率范围为4hz-1000hz。

17、在其中一个实施例中，所述步骤s111中，若待检测区域周围存在干扰或检测结果存在难以准确判断是否渗漏时，在管道的垂直位置或大角度位置布置多个检波器，采集获取相应的振动检测剖面，综合平行和垂直于管道的振动检测剖面判断管道是否渗漏。

18、在其中一个实施例中，所述步骤s3中，对所述振动检测剖面进行处理的方式为：采用能量聚焦算法进行处理，其计算公式如下：

19、或

20、式中，a为振动之后的数值， i为数值的个数，n为数值的总个数，k为放大系数。

21、在其中一个实施例中，所述步骤s4包括：根据微振动信号的波形图中同向轴呈明显的弧形绕射反应，弧形顶点位置对应于管道渗漏位置，或能量聚焦剖面中弧形绕射顶点位置所在的地震道能量明显强于两侧。

22、上述基于微振动的管道渗漏检测方法，通过采用听音装置逐点点测的方式获取管道内部振动的声信号，将声音信号转化为振动信号，并采用能量聚焦算法确定管道的渗漏位置，该种方法相对较为便捷，仪器轻便，单人能够实现现场管道渗漏检测，适合于场地空间较小的情况作业，能够直观显示管道渗漏位置。并且，本发明也可以采用多组检波器一次性获取管道下方的振动信号，并采用能量聚焦算法及管道渗漏特征情况确定管道的渗漏位置，该种作业方式需要多人同时作业，但能够一次性采集多组数据，作业效率较高，但需要在场地空间较大情况下作业。此外，可根据实际情况选择其中一种或二种方法作业，二者同时作业时，能够有效提高渗漏检测的准确率。

技术特征：

1.一种基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s1包括：

3.如权利要求2所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s2包括：将微振动信号按顺序依次组合形成振动检测剖面，其中，选取或者截取的振动点数保持一致，振动截取的时间范围大于1分钟。

4.如权利要求2所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s101中，若待检测区域周围存在干扰或检测结果存在难以准确判断是否渗漏时，与管道垂直或大角度方向布置听音装置，采集获取相应的振动检测剖面，综合平行和垂直于管道的振动检测剖面判断管道是否渗漏。

5.如权利要求1所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s1包括：

6.如权利要求5所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，多个检波器采用柔性防水耐磨材料制成，所述检波器的检测频率范围为4hz-1000hz。

7.如权利要求6所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s111中，若待检测区域周围存在干扰或检测结果存在难以准确判断是否渗漏时，在管道的垂直位置或大角度位置布置多个检波器，采集获取相应的振动检测剖面，综合平行和垂直于管道的振动检测剖面判断管道是否渗漏。

8.如权利要求4-7任一项所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s3中，对所述振动检测剖面进行处理的方式为：采用能量聚焦算法进行处理，其计算公式如下：

9.如权利要求8所述的基于微振动的管道渗漏检测方法，其特征在于，所述步骤s4包括：根据微振动信号的波形图中同向轴呈明显的弧形绕射反应，弧形顶点位置对应于管道渗漏位置，或能量聚焦剖面中弧形绕射顶点位置所在的地震道能量明显强于两侧。

技术总结
本发明公开了一种基于微振动的管道渗漏检测方法，包括以下步骤：S1、沿管道走向布置振动信号获取装置，并依次获取振动信号；S2、基于所述振动信号获取振动检测剖面；S3、对所述振动检测剖面进行处理，获取能量聚焦剖面；S4、根据微振动信号的波形图和能量聚焦剖面的振动强度判断管道渗漏位置；S5、若判断管道无渗漏时，重复步骤S1‑S4，直到确定管道渗漏位置。本发明相对较为便捷，仪器轻便，单人能够实现现场管道渗漏检测，适合于场地空间较小的情况作业，能够直观显示管道渗漏位置，并且作业效率较高，能够有效提高渗漏检测的准确率。

技术研发人员：吴锋,朱黎明,胡绕,刘伍,章强新,唐睿,顾绛帆
受保护的技术使用者：上海勘察设计研究院（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27