一种管道检漏装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种管道检漏装置及系统，其中，所述管道检漏装置包括：声波检测装置、微处理器、比较器、存储器、第一定位装置、通信模块；其中，所述声波检测装置连接外部消火栓；所述微处理器分别连接所述声波检测装置、所述比较器；所述比较器分别连接所述存储器、所述微处理器和所述第一定位装置；所述第一定位装置通过所述通信模块与外部监控设备相连；通过本实用新型的技术方案，通过分析消火栓对应的多个声波信号是否具有一致性来确定消火栓附近的供水管道是否存在漏水点，可提高工作效率。
【专利说明】
一种管道检漏装置及系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及管道检漏技术领域，特别涉及一种管道检漏装置及系统。
【背景技术】
[0002]地下供水管道漏水检测是供水行业普遍存在的难题之一，地下供水管道漏水时不能在地面上及时发现，浪费水资源的同时，还可能连带造成其他经济损失，因此，如何对地下供水管道进行漏水检测成为亟待解决的问题。
[0003]目前，主要通过人工分析可疑漏水区域，进而对可疑漏水区域的管道利用专用的定点检漏检测工具进行巡查检测，具体地，人工巡查时，沿巡查路线，将携带声波感应器的检测装置放置在可疑漏水区域的管道，并控制携带声波感应器的检测装置在可以漏水区域的管道内移动，通过人工听音的方法确定供水管道上是否有漏水点，并根据声音强弱确定漏水点所在的区域。
[0004]可见，上述技术方案中，通过人工分析供水管道的可疑漏水区域，工作效率较低。【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供了一种管道检漏装置及系统，可提高工作效率。
[0006]第一方面，本实用新型实施例提供了一种管道检漏装置，包括:
[0007]声波检测装置、微处理器、比较器、存储器、第一定位装置、通信模块；
[0008]其中，所述声波检测装置连接外部消火栓;所述微处理器分别连接所述声波检测装置、所述比较器;所述比较器分别连接所述存储器、所述微处理器和所述第一定位装置；所述第一定位装置通过所述通信模块与外部监控设备相连；
[0009]所述存储器存储第一阈值和第二阈值；
[0010]所述声波检测装置采集外部消火栓对应的至少两个声波信号，并发送至所述微处理器；
[0011]所述微处理器形成与至少两个声波信号分别对应的频率参数和强度参数;根据形成的频率参数和强度参数，向所述比较器输出最大频率参数与最小频率参数的第一差值，以及输出最大强度参数和最小强度参数的第二差值；
[0012]所述比较器，比较所述第一差值和所述存储器中存储的第一阈值，比较所述第二差值和所述存储器中存储的第二阈值，当所述第一差值小于所述第一阈值，且所述第二差值小于所述第二阈值时，向所述第一定位装置发送定位指令；
[0013]所述第一定位装置根据所述定位指令获取外部消火栓的位置信息，并将外部消火栓的位置信息发送至所述通信模块；
[0014]所述通信模块将外部消火栓的位置信息发送至外部监控设备。
[0015]进一步的，
[0016]进一步包括:时钟信号器，其中，所述时钟信号器连接所述微处理器；
[0017]所述时钟信号器，在至少两个时间点分别向所述微处理器发送触发信号；
[0018]所述微处理器，在接收到所述时钟信号器在当前时间点发送的触发信号时，形成当前时间点接收的声波信号所对应的频率参数和强度参数。
[0019]进一步的，还包括:
[0020]信号处理电路，其中，所述微处理器与所述声波检测装置通过所述信号处理电路连接；
[0021]所述信号处理电路，对所述声波检测装置采集到的声波信号进行滤波和放大处理，将处理后的声波信号发送至所述微处理器。
[0022]进一步的，还包括:
[0023]壳体，其中，所述壳体紧固连接在外部消火栓上；
[0024]所述时钟信号器、所述微处理器、所述比较器、所述存储器、所述第一定位装置及所述通信模块均设置在所述壳体中。
[0025]进一步的，还包括:
[0026]RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射频识别)电子标签，其中，所述RFID电子标签附着在所述壳体上，携带所述微处理器的标识信息。
[0027]进一步的，所述声波检测装置，包括:
[0028]声波传感器，或，震动传感器。
[0029]第二方面，本实用新型实施例提供了一种管道检漏系统，包括:
[0030]监控设备，以及至少一个如上述第一方面中任一所述的管道检漏装置；
[0031 ]所述监控设备，显示接收到的外部消火栓的位置信息。
[0032]进一步的，
[0033]当所述管道检漏装置包括射频识别RFID电子标签时，所述系统进一步包括:
[0034]移动检漏器，读取所述RFID电子标签携带的标识信息，获取移动检漏器的当前地理位置信息，将移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息发送至所述监控设备；
[0035]所述监控设备，存储每一个消火栓的位置信息与微处理器的标识信息之间的对应关系，根据移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息，更新所述对应关系，显示更新后的对应关系。
[0036]进一步的，所述移动检漏器，包括:
[0037]阅读器、第二定位装置和无线通信模块，其中，所述阅读器和所述第二定位装置分别连接所述无线通信模块；
[0038]所述阅读器，读取所述RFID电子标签携带的标识信息；
[0039]所述第二定位装置，获取移动检漏器的当前地理位置信息；
[0040]所述无线通信模块，将移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息发送至所述监控设备。
[0041]本实用新型实施例提供了一种管道检漏装置及系统，通过将声波检测装置连接到消火栓，利用供水管道和消火栓的导体特征，当供水管道上存在漏水点时，漏水点因发生漏水而产生的声波信号通过供水管道传递至消火栓，声波检测装置即可采集到当前消火栓对应的声波信号，并发送至对应连接的微处理器;微处理器可形成不同时间点下接收的多个声波信号分别对应的频率参数和强度参数，并将最大频率参数和最小频率参数的第一差值以及最大强度参数和最小强度参数的第二差值输出至比较器;根据供水管道因发生漏水而产生的声波信号在不同时间点下对应的频率参数和强度参数分别具有一致性的特点，比较器比较存储器中存储的第一阈值和第一差值，以及比较存储器中存储的第二阈值和第二差值，当第一差值小于第一阈值，且第二差值小于第二阈值时，则说明消火栓对应的多个声波信号具有一致性，即消火栓附近的供水管道存在漏水点;可见，本实用新型实施例的技术方案中，通过分析消火栓对应的多个声波信号是否具有一致性来确定消火栓附近的供水管道是否存在漏水点，不再通过人工分析供水管道的可疑漏水区域，可提高工作效率。
【附图说明】
[0042]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，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。
[0043]图1是本实用新型一实施例提供的一种管道检漏装置的结构图；
[0044]图2是本实用新型一实施例提供的另一种管道检漏装置的结构图；
[0045]图3是本实用新型一实施例提供的一种管道检漏装置的安装结构示意图；
[0046]图4是本实用新型一实施例提供的一种管道检漏系统的结构图；
[0047]图5是本实用新型一实施例提供的另一种管道检漏系统的结构图；
[0048]图6是本实用新型一实施例提供的又一种管道检漏系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0049]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0050]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种检漏装置10，包括:
[0051 ] 声波检测装置101、微处理器102、比较器103、存储器104、第一定位装置105、通信模块106;
[0052]其中，所述声波检测装置101连接外部消火栓;所述微处理器102分别连接所述声波检测装置101、所述比较器103;所述比较器103分别连接所述存储器104、所述微处理器102和所述第一定位装置105;所述第一定位装置105通过所述通信模块106与外部监控设备相连；
[0053]所述存储器104，存储第一阈值和第二阈值；
[0054]所述声波检测装置101采集外部消火栓对应的至少两个声波信号，并发送至所述微处理器102;
[0055]所述微处理器102形成与至少两个声波信号分别对应的频率参数和强度参数;根据形成的频率参数和强度参数，向所述比较器输出最大频率参数与最小频率参数的第一差值，以及输出最大强度参数和最小强度参数的第二差值；
[0056]所述比较器103，比较所述第一差值和所述存储器104中存储的第一阈值，比较所述第二差值和所述存储器104中存储的第二阈值，当所述第一差值小于所述第一阈值，且所述第二差值小于所述第二阈值时，向所述第一定位装置105发送定位指令；
[0057]所述第一定位装置105根据所述定位指令获取外部消火栓的位置信息，并将外部消火栓的位置信息发送至所述通信模块106;
[0058]所述通信模块106将外部消火栓的位置信息发送至外部监控设备。
[0059]本实用新型上述实施例中，通过将声波检测装置连接到消火栓，利用供水管道和消火栓的导体特征，当供水管道上存在漏水点时，漏水点因发生漏水而产生的声波信号通过供水管道传递至消火栓，声波检测装置即可采集到当前消火栓对应的声波信号，并发送至对应连接的微处理器;微处理器可形成不同时间点下接收的多个声波信号分别对应的频率参数和强度参数，并将最大频率参数和最小频率参数的第一差值以及最大强度参数和最小强度参数的第二差值输出至比较器;根据供水管道因发生漏水而产生的声波信号在不同时间点下对应的频率参数和强度参数分别具有一致性的特点，比较器比较存储器中存储的第一阈值和第一差值，以及比较存储器中存储的第二阈值和第二差值，当第一差值小于第一阈值，且第二差值小于第二阈值时，则说明消火栓对应的多个声波信号具有一致性，即消火栓附近的供水管道存在漏水点;可见，本实用新型实施例的技术方案中，通过分析消火栓对应的多个声波信号是否具有一致性来确定消火栓附近的供水管道是否存在漏水点，不再通过人工分析供水管道的可疑漏水区域，可提高工作效率。
[0060]本实用新型上述实施例中，当供水管道不存在漏水现象时，与消火栓相连的声波检测装置在不同时间点下采集消火栓对应的多个声波信号，不同时间点下采集的声波信号因受到环境噪声的干扰程度不同而不具备一致性;相反的，供水管道因发生漏水而产生的声波信号所对应的频率参数和强度参数，远高于供水管道不存在漏水现象时产生的声波信号所对应的频率参数和强度参数，因此，供水管道因发生漏水时产生的声波信号受到环境噪声的干扰程度较小，声波检测装置在不同时间点下采集的声波信号具备一致性;相应的，即可根据声波信号在不同时间点下分别对应的强度参数和频率参数是否一致来消火栓附近的供水管道是否发生漏水。
[0061]需要说明的是，一致性具体指的是多个时间点下采集的声波信号分别对应的频率参数振荡幅度较小，且分别对应的强度参数振荡幅度较小，即微处理器形成的多个频率参数和多个强度参数中，最大频率参数与最小频率参数之间的差值较小，且最大强度参数和最小强度参数之间的差值较小；同时，由于不同时间点下环境噪声对声波信号的干扰程度并不相同，需要结合实际业务场景合理设置第一阈值和第二阈值。
[0062]需要说明的是，根据城市供水管道及消火栓设计规范，消火栓最大布置间距应不大于120米，供水管道与消火栓之间的分支供水管道的管道长度通常不大于20米，因此，为了实现对城市供水管道的漏水情况进行全面监控，应确保声波检测装置能够检测供水管道上距离当前声波检测装置80m以内的任一漏水点因发生漏水而产生的声波信号。
[0063]进一步的，为了实现根据用户自定义业务需求，针对消火栓对应的声波信号进行定时采集，如图2所示，本实用新型一个优选实施例中，进一步包括:时钟信号器201，其中，所述时钟信号器201连接所述微处理器102;
[0064]所述时钟信号器201，在至少两个时间点分别向所述微处理器102发送触发信号；
[0065]所述微处理器102，在接收到所述时钟信号器201在当前时间点发送的触发信号时，形成当前时间点接收的声波信号所对应的频率参数和强度参数。
[0066]举例来说，由于白天的环境噪声对声波信号的干扰程度较大，而夜晚的环境噪声对声波信号的干扰程度较小，时钟信号器在夜晚的多个不同时间点向微处理器发送触发信号，使得微处理器形成当前时间点下声波检测装置采集的声波信号所对应的频率参数和强度参数;一方面，防止白天的环境噪声对声波信号造成较大干扰，提高声波信号的准确性，另一方面，实现通过时钟信号器控制微处理器的工作状态。
[0067]进一步的，由于声波检测装置检测到的声波信号的强度可能相对较弱，声波信号在传输至微处理器的过程中会发生衰减，衰减后的声波信号极易受到环境噪声的干扰，因此，需要对声波检测装置采集的声波信号进行相应的处理以转换成能够被微处理器识别的声波信号，具体地，如图3所示，本实用新型一个优选实施例中，进一步包括:
[0068]信号处理电路202，其中，所述微处理器102与所述声波检测装置101通过所述信号处理电路202连接；
[0069]所述信号处理电路202，对所述声波检测装置101采集到的声波信号进行滤波和放大处理，将处理后的声波信号发送至所述微处理器102。
[0070]进一步的，如图3所示，本实用新型一个优选实施例中，进一步包括:
[0071]壳体203，其中，所述壳体203紧固连接在外部消火栓上；
[0072]所述时钟信号器201、所述微处理器102、所述比较器103、所述存储器104、所述第一定位装置105及所述通信模块106均设置在所述壳体203中。
[0073]本实用新型上述实施例中，时钟信号器、微处理器、比较器、存储器、第一定位装置及通信模块均设置在壳体中，而壳体紧固连接在消火栓上，通过壳体保护位于壳体内部的其他设备，防止受到恶意损坏，提高其安全性。
[0074]本实用新型上述实施例中，由于城市供水系统中的供水管道通常深埋于地下，而连接供水管道的消火栓通常位于地表之上或靠近地表的位置，通信模块设置在壳体中，壳体紧固连接在消火栓上，有利于通信模块与监控设备进行长距离的无线通信，相应的，通信模块可以是GSM(Global System for Mobile Communicat1ns，全球无线通信系统)模块、CDMA (Code Divis1n Multiple Access，码分多址)模块等。
[0075]进一步的，在实际业务场景中，由于连接供水管道的消火栓数量较多，为了区别每一个消火栓分别对应的检漏装置，如图3所示，本实用新型一个优选实施例中，还包括:
[0076]射频识别RFID电子标签204，其中，所述RFID电子标签204附着在所述壳体203上，携带所述微处理器102的标识信息。
[0077]进一步的，本实用新型一个优选实施例中，所述声波检测装置101，包括:
[0078]声波传感器，或，震动传感器。
[0079]如图4所示，本实用新型实施例提供了一种检漏系统，包括:
[0080]监控设备20，以及至少一个如上述实施例中任一所述的管道检漏装置10;
[0081 ]所述监控设备20，显示接收到的外部消火栓的位置信息。
[0082]本实用新型上述实施例中，监控设备显示接收到的外部消火栓的位置信息，方便用户根据显示的外部消火栓的位置信息针对该外部消火栓附近的供水管道进行定向维护，提高工作效率。
[0083]进一步的，为了方便监控中心对多个消火栓以及多个检漏装置进行统一管理，如图5所示，本实用新型一个优选实施例中，当所述管道检漏装置10包括射频识别RFID电子标签204时，所述系统进一步包括:
[0084]移动检漏器30，读取所述RFID电子标签204携带的标识信息，获取移动检漏器30的当前地理位置信息，将移动检漏器30的当前地理位置信息和读取的标识信息发送至所述监控设备20 ；
[0085]所述监控设备20，存储每一个消火栓的位置信息与微处理器102的标识信息之间的对应关系，根据移动检漏器30的当前地理位置信息和读取的标识信息，更新所述对应关系，并显示更新后的对应关系。
[0086]本实用新型上述实施例中，当需要对供水管道及消火栓进行维护以及更换对应当前消火栓的检漏装置时，通过移动检漏器读取微处理器的标识信息，以及定位移动检漏器的当前地理位置信息，并发送至监控设备，监控设备可以实时更新存储的对应关系，并显示更新后的对应关系，方便用户对供水管道及消火栓、检漏装置的维护情况进行实时监控。
[0087]具体地，如图6所示，本实用新型一个优选实施例中，所述移动检漏器30，包括:
[0088]阅读器301、第二定位装置302和无线通信模块303，其中，所述阅读器301和所述第二定位装置302分别连接所述无线通信模块303;
[0089]所述阅读器301，读取所述RFID电子标签204携带的标识信息；
[0090]所述第二定位装置302，获取移动检漏器30的当前地理位置信息；
[0091]所述无线通信模块303，将移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息发送至所述监控设备20。
[0092]本实用新型各个实施例至少具有如下有益效果:
[0093]1、通过将声波检测装置连接到消火栓，利用供水管道和消火栓的导体特征，当供水管道上存在漏水点时，漏水点因发生漏水而产生的声波信号通过供水管道传递至消火栓，声波检测装置即可采集到当前消火栓对应的声波信号，并发送至对应连接的微处理器；微处理器可形成不同时间点下接收的多个声波信号分别对应的频率参数和强度参数，并将最大频率参数和最小频率参数的第一差值以及最大强度参数和最小强度参数的第二差值输出至比较器;根据供水管道因发生漏水而产生的声波信号在不同时间点下对应的频率参数和强度参数分别具有一致性的特点，比较器比较存储器中存储的第一阈值和第一差值，以及比较存储器中存储的第二阈值和第二差值，当第一差值小于第一阈值，且第二差值小于第二阈值时，则说明消火栓对应的多个声波信号具有一致性，即消火栓附近的供水管道存在漏水点;可见，本实用新型实施例的技术方案中，通过分析消火栓对应的多个声波信号是否具有一致性来确定消火栓附近的供水管道是否存在漏水点，不再通过人工分析供水管道的可疑漏水区域，可提高工作效率。
[0094]2、通过时钟信号器在至少两个时间点分别向微处理器发送触发信号，使得微处理器在接收到触发信号时，形成当前时间点接收的声波信号所对应的频率参数和强度参数；实现根据用户自定义业务需求，针对消火栓对应的声波信号进行定时采集。
[0095]3、时钟信号器、微处理器、比较器、存储器、第一定位装置及通信模块均设置在壳体中，而壳体紧固连接在消火栓上，防止设置在壳体内的其他设备受到恶意顺坏，提高其安全性;同时，有利于通信模块与监控设备进行长距离的无线通信。
[0096]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
[0097]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
[0098]最后需要说明的是:以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种管道检漏装置，其特征在于，包括: 声波检测装置、微处理器、比较器、存储器、第一定位装置、通信模块； 其中，所述声波检测装置连接外部消火栓;所述微处理器分别连接所述声波检测装置、所述比较器;所述比较器分别连接所述存储器、所述微处理器和所述第一定位装置;所述第一定位装置通过所述通信模块与外部监控设备相连； 所述存储器存储第一阈值和第二阈值； 所述声波检测装置采集外部消火栓对应的至少两个声波信号，并发送至所述微处理器； 所述微处理器形成与至少两个声波信号分别对应的频率参数和强度参数;根据形成的频率参数和强度参数，向所述比较器输出最大频率参数与最小频率参数的第一差值，以及输出最大强度参数和最小强度参数的第二差值； 所述比较器，比较所述第一差值和所述存储器中存储的第一阈值，比较所述第二差值和所述存储器中存储的第二阈值，当所述第一差值小于所述第一阈值，且所述第二差值小于所述第二阈值时，向所述第一定位装置发送定位指令； 所述第一定位装置根据所述定位指令获取外部消火栓的位置信息，并将外部消火栓的位置信息发送至所述通信模块； 所述通信模块将外部消火栓的位置信息发送至外部监控设备。2.根据权利要求1所述的管道检漏装置，其特征在于， 进一步包括:时钟信号器，其中，所述时钟信号器连接所述微处理器； 所述时钟信号器，在至少两个时间点分别向所述微处理器发送触发信号； 所述微处理器，在接收到所述时钟信号器在当前时间点发送的触发信号时，形成当前时间点接收的声波信号所对应的频率参数和强度参数。3.根据权利要求1所述的管道检漏装置，其特征在于，进一步包括: 信号处理电路，其中，所述微处理器与所述声波检测装置通过所述信号处理电路连接；所述信号处理电路，对所述声波检测装置采集到的声波信号进行滤波和放大处理，将处理后的声波信号发送至所述微处理器。4.根据权利要求2所述的管道检漏装置，其特征在于，进一步包括: 壳体，其中，所述壳体紧固连接在外部消火栓上； 所述时钟信号器、所述微处理器、所述比较器、所述存储器、所述第一定位装置及所述通信模块均设置在所述壳体中。5.根据权利要求4所述的管道检漏装置，其特征在于，进一步包括: 射频识别RFID电子标签，其中，所述RFID电子标签附着在所述壳体上，携带所述微处理器的标识信息。6.根据权利要求1至5中任一所述的管道检漏装置，其特征在于，所述声波检测装置，包括: 声波传感器，或，震动传感器。7.一种管道检漏系统，其特征在于，包括: 监控设备，以及至少一个如上述权利要求1至6中任一所述的管道检漏装置； 所述监控设备，显示接收到的外部消火栓的位置信息。8.根据权利要求7所述的管道检漏系统，其特征在于， 当所述管道检漏装置包括射频识别RFID电子标签时，所述系统进一步包括: 移动检漏器，读取所述RFID电子标签携带的标识信息，获取移动检漏器的当前地理位置信息，将移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息发送至所述监控设备； 所述监控设备，存储每一个消火栓的位置信息与微处理器的标识信息之间的对应关系，根据移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息，更新所述对应关系，显示更新后的对应关系。9.根据权利要求8所述的管道检漏系统，其特征在于，所述移动检漏器，包括: 阅读器、第二定位装置和无线通信模块，其中，所述阅读器和所述第二定位装置分别连接所述无线通信模块； 所述阅读器，读取所述RFID电子标签携带的标识信息； 所述第二定位装置，获取移动检漏器的当前地理位置信息； 所述无线通信模块，将移动检漏器的当前地理位置信息和读取的标识信息发送至所述监控设备。
【文档编号】F17D5/06GK205664123SQ201620518269
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘俊彪
【申请人】上海乌迪电子科技有限公司