新型智能管网检测及报警提示系统、控制方法与流程

1.本发明涉及管道技术领域，尤其涉及一种新型智能管网检测及报警提示系统、控制方法。


背景技术：

2.地下管网（如污水管网、排水管网、自来水管网等）由于是埋在地下的，当管道出现渗漏情况时，渗漏的水会使地下的沙土逐渐流失，从而最终导致地面坍塌，而在沙土逐渐流失的过程中，由于土地对管道的支撑作用逐渐降低，管道会逐渐弯曲变形，直到最终断裂。一般的地下管网，在管道变形时，通常无法被及时发现，从而往往难以避免由于管道渗漏而导致地面坍塌的问题。为此，亟需寻求一种能够在地下管网的管道发生异常变形时及时进行告警的系统。


技术实现要素：

3.鉴于上述现有技术的不足之处，本申请实施例的目的在于提供一种新型智能管网检测及报警提示系统、控制方法，能够在地下管网的管道发生异常变形时及时进行告警。
4.第一方面，本申请实施例提供一种新型智能管网检测及报警提示系统，包括：监控中心；多个沙井盖，用于发出灯光告警信号；多根管道，每根所述管道上设置有智能芯片和检测金属线，所述智能芯片与所述检测金属线及对应的沙井盖电性连接；所述智能芯片用于根据所述检测金属线的电阻数据检测管道的变形情况，并根据所述变形情况控制所述沙井盖发出光告警信号；若干个航拍无人机，用于接收所述光告警信号并根据所述光告警信号向所述监控中心发送相应的报告信号。
5.所述的新型智能管网检测及报警提示系统中，所述检测金属线设置在所述管道的管壁内，所述检测金属线的两端均与对应的智能芯片连接；且所述检测金属线沿蛇形路径延伸形成多段直线段和多段连接段，其中所述多段直线段在所述管道的周向上均匀排布，所述直线段沿所述管道的轴向延伸，所述连接段沿所述管道的周向延伸并连接相邻的直线段的第一端或第二端。
6.所述的新型智能管网检测及报警提示系统中，所述管道与所述沙井盖一一对应设置，每根所述管道的两端分别伸入相邻的两个沙井中，所述智能芯片设置在所述管道的一端并与相应的沙井的沙井盖电性连接。
7.所述的新型智能管网检测及报警提示系统中，所述沙井盖包括固定在沙井井口的框体和可分离地盖设在所述框体中的盖体；所述框体的上部设置有环形的led灯带；所述框体的底部设置有驱动装置，所述led灯带与所述驱动装置电性连接，所述驱动装置与对应的智能芯片电性连接。
8.所述的新型智能管网检测及报警提示系统中，所述led灯带包含多种不同颜色的
灯珠。
9.所述的新型智能管网检测及报警提示系统中，所述框体的顶部开设有环形的安装槽，所述led灯带设置在所述安装槽内，所述安装槽的上端设置有透明密封盖。
10.所述的新型智能管网检测及报警提示系统中，所述框体上还设置有若干个蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述驱动装置电性连接。
11.第二方面，本申请实施例提供一种新型智能管网检测及报警提示系统的控制方法，应用于所述的新型智能管网检测及报警提示系统中的智能芯片，包括步骤：a1.获取检测金属线的电阻数据；a2.根据所述电阻数据在预设的查询表中查询，得到管道的变形量数据；a3.根据所述变形量数据确定所述管道的变形严重等级；a4.根据所述变形严重等级控制对应的沙井盖发出相应的灯光告警信号。
12.所述的新型智能管网检测及报警提示系统的控制方法中，步骤a3包括：根据所述变形量数据计算变形量增加速度；根据所述变形量数据和变形量增加速度判定所述管道的变形严重等级；所述变形严重等级为第一级、第二级或第三级。
13.所述的新型智能管网检测及报警提示系统的控制方法中，步骤a4包括：根据所述变形严重等级控制控制对应的沙井盖发出相应颜色的灯光告警信号。
14.有益效果：本申请实施例提供的一种新型智能管网检测及报警提示系统、控制方法，在管网的每根管道上设置智能芯片和检测金属线，以根据检测金属线的电阻数据实时检测管道的变形情况，并根据所述变形情况控制对应的沙井盖发出光告警信号，由航拍无人机根据光告警信号向监控中心进行报告，以便监控中心能够及时发现地下管网的管道变形情况，有利于及时采取应对措施，避免引起严重事故；可见该新型智能管网检测及报警提示系统、控制方法能够在地下管网的管道发生异常变形时及时进行告警。
附图说明
15.图1为本申请实施例提供的新型智能管网检测及报警提示系统的示意图。
16.图2为本申请实施例提供的新型智能管网检测及报警提示系统中，管道的结构示意图。
17.图3为本申请实施例提供的新型智能管网检测及报警提示系统中，管道的横截面图。
18.图4为本申请实施例提供的新型智能管网检测及报警提示系统中，沙井盖的结构示意图。
19.图5为本申请实施例提供的新型智能管网检测及报警提示系统中，沙井盖的俯视图。
20.图6为本申请实施例提供的新型智能管网检测及报警提示系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
21.下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
22.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.请参阅图1，本申请实施例提供的一种新型智能管网检测及报警提示系统，包括：监控中心1；多个沙井盖2，用于发出灯光告警信号；多根管道3，每根管道3上设置有智能芯片4和检测金属线5，智能芯片与4检测金属线5及对应的沙井盖2电性连接；智能芯片4用于根据检测金属线5的电阻数据检测管道3的变形情况（指弯曲变形），并根据变形情况控制沙井盖2发出光告警信号；若干个航拍无人机6，用于接收光告警信号并根据光告警信号向监控中心1发送相应的报告信号。
24.在实际应用中，航拍无人机6会定期在管网分布区域上空巡逻，以拍摄各沙井盖2的图像，当沙井盖2发出光告警信号时，航拍无人机6可根据拍摄的图像数据检测到该光告警信号，从而可根据光告警信号的具体种类来向监控中心1发送相应的报告信号，以便监控中心能够及时发现地下管网的管道变形情况，有利于及时采取应对措施，避免引起严重事故；可见该新型智能管网检测及报警提示系统、控制方法能够在地下管网的管道发生异常变形时及时进行告警。
25.其中，随着管道变形，检测金属线5会发生相应的变形，其电阻值会发生相应的变化，智能芯片4通过检测检测金属线5的实时电阻数据（智能芯片4包括电阻检测电路模块和微处理器，从而可检测检测金属线5的实时电阻数据），就可根据实时电阻数据检测管道3的变形情况；例如，可事先通过试验采集管道3在不同弯曲变形量下的检测金属线5的电阻数据，形成查询表或形成拟合曲线公式，根据实时电阻数据在查询表中查询或者把实时电阻数据代入拟合曲线公式中，得到变形量数据。
26.在本实施例中，见图2、3，检测金属线5设置在管道3的管壁内，检测金属线5的两端均与对应的智能芯片4连接，且检测金属线5沿蛇形路径延伸形成多段直线段5.1和多段连接段5.2，所述多段直线段5.1在管道3的周向上均匀排布，直线段5.1沿管道3的轴向延伸，连接段5.2沿管道3的周向延伸并连接相邻的直线段5.1的第一端或第二端（为方便描述，第一端是指管道3在图1中的左端，第二端是指管道3在图1中的右端）。管道3弯曲变形时，主要会导致直线段5.1发生相应的变形，导致直线段5.1的长度和直径发生变化（周向上不同位置的直线段5.1的变化程度不同），从而导致检测金属线5的电阻发生变化，由于在管道3的周向上均匀设置有多段直线段5.1，无论管道3朝哪个方向弯曲变形，同样的变形量引起的检测金属线5总的电阻变化量是基本相同的，因此，可保证管道3的变形量数据和电阻数据
之间有一一对应的关系，从而提高变形量检测的精度。其中，直线段5.1的数量可根据实际需要进行设置，例如图3中，直线段5.1为12个。
27.在实际应用中，为了方便对管网进行维护，通常会沿管道延伸的方向每隔一段距离（通常为25m
‑
50m）就设置一个沙井90，每个沙井90的井口均会设置一个沙井盖2。
28.从而，在一些优选实施方式中，见图1，管道3与沙井盖2一一对应设置，每根管道3的两端分别伸入相邻的两个沙井90中，智能芯片4设置在管道3的一端并与相应的沙井90的沙井盖2电性连接。在该实施方式中，每个沙井盖2对应连接一个智能芯片4，且该智能芯片4位于沙井90内，方便与沙井盖2进行连接。
29.在另一些实施方式中，相邻的两个沙井90之间设置有多根管道3，从而每个沙井盖2与多根管道3的智能芯片4连接。在若在同一时间有多个智能芯片4向该沙井盖2发出告警控制指令，则沙井盖2按其中变形严重等级最高的变形情况（即变形最严重的变形情况）发出光告警信号。
30.具体的，见图4、5，沙井盖2包括固定在沙井90井口的框体2.1和可分离地盖设在框体2.1中的盖体2.2；框体2.1的上部设置有环形的led灯带2.3；框体2.1的底部设置有驱动装置2.4，led灯带2.3与驱动装置2.4电性连接，驱动装置2.4与对应的智能芯片4电性连接。其中，驱动装置2.4用于驱动led灯带2.3工作，驱动装置2.4在接收到来自智能芯片4的告警控制指令后，会根据该告警控制指令驱动led灯带2.3以相应的模式工作，例如根据不同的告警控制指令控制led灯带2.3以不同规律闪烁、根据不同的告警控制指令控制led灯带2.3发出不同颜色的光等。
31.进一步的，在一些优选实施方式中，led灯带2.3包含多种不同颜色的灯珠。例如包括红、黄、绿三种颜色的灯珠，当变形严重等级为第一级时发绿光、当变形严重等级为第二级时发黄光、当变形严重等级为第三级时发红光，但不限于此。
32.其中，led灯带2.3可直接设置在框体2.1的顶部；也可如图4所示，框体2.1的顶部开设有环形的安装槽2.5，led灯带2.3设置在安装槽2.5内，安装槽2.5的上端设置有透明密封盖2.6；从而对led灯带2.3的保护性更好，利于提高led灯带2.3的使用寿命。该安装槽2.5的槽底正对驱动装置2.4的位置开设有过孔，该过孔用于供led灯带2.3的电线穿过与驱动装置2.4连接。
33.在一些实施方式中，见图4、5，框体2.1上还设置有若干个蜂鸣器2.7，蜂鸣器2.7与驱动装置2.4电性连接。该蜂鸣器2.7用于在驱动装置2.4的驱动下发出声告警信号，以便引起检修人员或路人注意（路人发现后可报警），从而有利于提高管道变形情况被及时发现的几率。其中蜂鸣器2.7的数量可根据实际需要进行设置，例如图5中，蜂鸣器2.7设置有3个并沿周向均匀排布。
34.基于上述的新型智能管网检测及报警提示系统，见图6，本申请实施例还提供一种新型智能管网检测及报警提示系统的控制方法，应用于上述的新型智能管网检测及报警提示系统中的智能芯片4，包括步骤：a1.获取检测金属线的电阻数据；a2.根据电阻数据在预设的查询表中查询，得到管道的变形量数据；a3.根据变形量数据确定管道的变形严重等级；a4.根据变形严重等级控制对应的沙井盖发出相应的灯光告警信号。
35.其中，查询表可预先通过以下方式生成：把管道3依次按预设的多个变形量进行弯曲，且对应每个变形量，使管道3按不同的周向角度弯曲并检测对应的电阻值，得到多个电阻数据，然后用同一变形量的多个电阻数据的平均值作为该变形量对应的最终的电阻数据；最终在查询表中以多个最终的电阻数据为索引项，并记录有各索引项对应的变形量数据。从而，在步骤a2中，可以用查询表中与实时获取的电阻数据最接近的索引项对应的变形量数据作为查询结果；也可以根据查询表中与实时获取的电阻数据相邻的两个索引项的变形量数据来计算该实时获取的电阻数据对应的变形量数据，例如，以公式p=（p2
‑
p1）*（r
‑
r1）/（r2
‑
r1）来计算实时获取的电阻数据对应的变形量数据，其中p为实时获取的电阻数据对应的变形量数据，r2为与实时获取的电阻数据相邻且大于该实时获取的电阻数据的索引项电阻，p2为查询表中与r2对应的变形量，r1为与实时获取的电阻数据相邻且小于该实时获取的电阻数据的索引项电阻，p1为查询表中与r1对应的变形量。
36.在一些优选实施方式中，步骤a3包括：a301.根据变形量数据计算变形量增加速度；a302.根据变形量数据和变形量增加速度判定管道的变形严重等级；变形严重等级为第一级、第二级或第三级。
37.其中，步骤a301中，可用当前的变形量数据与预设时间（例如2小时，但不限于此）前的变形量数据之差除以该预设时间，得到变形量增加速度：v=（p
‑
p3）/t其中，v为变形量增加速度，p为当前的变形量数据，p3为预设时间前的变形量数据，t为预设时间。
38.一般地，若变形量增加速度不大，可根据变形量数据的大小来判定管道的变形严重等级，若变形量增加速度过大，则表示沙土流失速度过快，情况紧急，因此，无论当前变形量数据多大都要把变形严重等级定为最高级，从而使管理方及时采取紧急应对措施。从而，在一些实施方式中，步骤a302包括：若变形量增加速度大于预设的增速阈值，则判定管道的变形严重等级为第三级；若变形量增加速度不大于预设的增速阈值，且变形量数据不大于预设的第一变形量阈值，则判定管道的变形严重等级为第一级；若变形量增加速度不大于预设的增速阈值，且变形量数据大于预设的第一变形量阈值并不大于预设的第二变形量阈值，则判定管道的变形严重等级为第二级；若变形量增加速度不大于预设的增速阈值，且变形量数据大于预设的第二变形量阈值，则判定管道的变形严重等级为第三级。
39.其中，变形严重等级为第一级表示变形范围在可接受范围内；变形严重等级为第二级表示管道变形情况异常，需要进行查验检修；变形严重等级为第三级表示管道严重变形，需要采取紧急应对措施。
40.在一些实施方式中，步骤a4包括：根据变形严重等级控制控制对应的沙井盖发出相应颜色的灯光告警信号。例如，当变形严重等级为第一级，则发出绿色的灯光告警信号，当变形严重等级为第二级，则发出黄色的灯光告警信号，当变形严重等级为第三级，则发出红色的灯光告警信号，但不限于此。
41.在一些实施方式中，步骤a4包括：根据变形严重等级控制控制对应的沙井盖发出
以相应规律闪烁的灯光告警信号。例如，当变形严重等级为第一级，则发出以第一频率闪烁的灯光告警信号，当变形严重等级为第二级，则发出以第二频率闪烁的灯光告警信号，当变形严重等级为第三级，则发出常亮的灯光告警信号，但不限于此。
42.在一些实施方式中，该新型智能管网检测及报警提示系统的控制方法还包括步骤：a5.根据变形严重等级控制对应的沙井盖发出相应的蜂鸣信号。
43.例如，当变形严重等级为第一级，则不发出声响，当变形严重等级为第二级，则以固定频率发出蜂鸣声，当变形严重等级为第三级，则发出长鸣的蜂鸣声，但不限于此。
44.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。