一种基于网络的地下管道漏水检测方法及漏水检测仪与流程

本发明涉及一种基于网络的地下管道漏水检测方法及漏水检测仪，属于地下管网泄露监测技术领域。

背景技术：

目前，城市地下管网是重要的公共设施，包括城市自来水管网、热力管网、排污管网等等，地下管道泄漏检测一直是困扰城市管理的重要问题，例如：城市中有大量地下自来水管网和热力管网，在一段时间的运行后，这些地下管网会发生漏水，管网大量失水不仅造成水资源浪费，还可能造成塌陷事故，影响城市人民的生活。由于这些地下管网的建设时间、分布非常复杂，又位于地下，管网漏水检测十分困难，已有技术采用人工听漏仪在地面上听声检测，根据听到的地下管网的声音来判断此处的地下管网是否存在泄露，由于听到的声音是通过地面传递、周围又存在噪音干扰，准确性很难保证。人工听漏仪由三部分组成：拾音器、信号处理仪和耳机，人工听漏的问题是：效率低、效果差、经验占主导、操作时要求夜深人静。已有技术中，对声音分析处理系统已经很成熟，但是，由于通过人工听漏仪得到的地下管网声音信号限制，声音分析处理系统也很难准确地判断地下管网是否存在泄露，更不能准确判断具体的泄露位置。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种基于网络的地下管道漏水检测方法及漏水检测仪，多台漏水检测仪同时工作，通过通讯网络将信号采集、处理和数据分析，找到不同漏点，提高地下管道漏水检测的准确度和效率，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种基于网络的地下管道漏水检测仪，包含漏水检测仪主体、信号处理器、拾音器、定位/授时模块、通讯模块和锂电池；信号处理器、拾音器、定位/授时模块、通讯模块和锂电池设置在漏水检测仪主体内，信号处理器分别连接拾音器、定位/授时模块、通讯模块和锂电池。

所述漏水检测仪主体底部开口，拾音器位于漏水检测仪主体底部的开口处；拾音器包含一个以上拾音传感器或声音传感器。

所述拾音器还包含平衡板、平衡弹簧和固定板，拾音传感器或声音传感器匹配设置在平衡板底面上，平衡弹簧的一端固定在平衡板的上面中心，平衡弹簧的另一端固定在固定板的底面中心；拾音传感器或声音传感器设置在平衡板的底面上。

所述拾音传感器形状为锥形，尖端朝下，数量为三个，以等边三角形均匀分布匹配在平衡板的底面上，拾音传感器三个朝下尖端在平衡弹簧的作用下与地面可靠接触。

所述漏水检测仪主体的底部设有防风罩，平衡板底面上的拾音传感器位于防风罩内。所述防风罩可以选用柔性材料制成的防风罩。

所述漏水检测仪主体的顶部设有提手，便于携带移动。

所述通讯模块通过通讯网络连接上位监控计算机。

所述定位/授时模块，可以是gps定位/授时模块，也可以是北斗定位/授时模块，作用是对地下管道漏水检测仪进行定位，并授时（同一时刻）工作。

所述基于网络的地下管道漏水检测仪使用时数量至少为一个。

本发明的拾音传感器是接收地面传递的声音信号，声音传感器是接收空气中传递的声音信号。本发明既可以根据地面传递的声音信号判断漏水点，也可以根据空气中传递的声音信号判断漏水点。

本发明所涉及的信号处理器、拾音传感器、声音传感器、定位/授时模块、通讯模块和锂电池等均为本领域公知公用的技术，可以根据需要在市场上选用适宜的型号购买使用。

信号处理器包括普通的cpu、单片机和微处理器等等；拾音传感器为普通的拾音头，是用来采集现场声音再传送到后端设备的器件；通讯模块是普通的具有接收和发射功能的无线通讯模块；定位/授时模块是普通的具有定位功能和授时功能的无线模块；声音传感器声的作用相当于一个话筒（麦克风），它用来接收声波，显示声音的振动图象。

一种基于网络的地下管道漏水检测方法，采用上述的地下管道漏水检测仪进行检测，其步骤如下：

在需要检测的地下管道的地面上，沿地下管道走向间隔布设多个地下管道漏水检测仪，每个地下管道漏水检测仪都有一个唯一的标识，通过通讯网络连接上位监控计算机；布设后的各地下管道漏水检测仪均通过gps或北斗系统得到定位和授时信息，并通过通讯网络将该信息传送给上位监控计算机；

通过定位/授时模块，多个地下管道漏水检测仪接收同一时刻的声音信号，经信号处理器的处理得到该时刻管道漏水声音信号f，管道漏水点如果是多个，由于各漏水点的个体特征不同，地下管道漏水检测仪接收到的漏水声音信号也不同，分别为f1、f2、……fn；并通过通讯模块上传至上位监控计算机；

由于每个漏水点与多个地下管道漏水检测仪的距离不同，每个漏水点的漏水形式和埋设地理条件存在差异；对于同一漏水点，多个地下管道漏水检测仪得到的该漏水点的信号也各有差异，通过上位监控计算机分析后，可得到该漏水点的大概位置；

在该漏水点大概位置周围，布设多个地下管道漏水检测仪，由于该漏水点与多个地下管道漏水检测仪的距离、漏水方向和埋设地理条件存在差异，对于该漏水点，多个地下管道漏水检测仪通过定位/授时模块在同一时刻得到的信号也各有差异，通过上位监控计算机分析后，得到该漏水点的准确位置。

对于检测出来的多个漏水点，上位监控计算机逐一进行大概位置确定，然后再逐一进行准确位置确定，对全部漏水点均进行准确位置确定。

得到各个漏水点的准确位置后，维修人员即可开挖修复。

本发明先在沿地下管道走向布设多个地下管道漏水检测仪，通过采集的声音信号确定漏水点的大概位置；然后在大概位置周围星型布置多个地下管道漏水检测仪，再通过采集的声音信号确定漏水点的准确位置。

根据多个地下管道漏水检测仪上传的同一时刻某一漏水点的不同声音信号，利用成熟的已有声音分析软件进行分析，确定出该漏水点大概位置和确定该漏水点的准确位置，是本领域公知的技术内容。

由于采用锥形的拾音传感器，并通过平衡弹簧压紧，保证拾音传感器与地面可靠接触，同时，采用防风罩对拾音传感器周围进行隔离防护，隔离风声和噪音，大大提高了检测的准确性。

本发明的有益之处在于：通过沿管道走向布设多个地下管道漏水检测仪，通过通讯网络将信号采集、处理和数据分析，首先找到漏水点大概位置，再通过在该漏水点附近布设多个地下管道漏水检测仪，找到漏水点的准确位置，提高地下管道漏水检测的准确度和效率，为漏水点的维修提供数据支撑。

附图说明

图1是本发明实施例地下管道漏水检测仪示意图；

图2是本发明实施例地下管道漏水检测仪内部电路连接示意图；

图3是本发明实施例拾音器结构示意图；

图4是本发明实施例拾音器俯视示意图；

图5是本发明实施例多个地下管道漏水检测仪沿管线布设确定漏水点大概位置示意图；

图6是本发明实施例多个地下管道漏水检测仪在大概位置周围星型布设确定漏水点准确位置示意图；

图中：漏水检测仪主体1、信号处理器2、拾音器3、定位/授时模块4、通讯模块5、锂电池6、拾音传感器7、平衡板8、平衡弹簧9、固定板10、防风罩11、提手12、地面13、地下管道14、漏水点一15、漏水点二16、地下管道漏水检测仪17。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种基于网络的地下管道漏水检测仪，包含漏水检测仪主体1、信号处理器2、拾音器3、定位/授时模块4、通讯模块5和锂电池6；信号处理器、拾音器、定位/授时模块、通讯模块和锂电池设置在漏水检测仪主体内，信号处理器分别连接拾音器、定位/授时模块、通讯模块和锂电池。

所述漏水检测仪主体1底部开口，拾音器3位于漏水检测仪主体1底部的开口处；拾音器包含一个以上拾音传感器7或声音传感器。

所述拾音器3还包含平衡板8、平衡弹簧9和固定板10，拾音传感器7或声音传感器匹配设置在平衡板8底面上，平衡弹簧9的一端固定在平衡板的上面中心，平衡弹簧的另一端固定在固定板10的底面中心。

所述拾音传感器形状为锥形，尖端朝下，数量为三个，以等边三角形均匀分布匹配在平衡板8的底面上，拾音传感器三个朝下尖端在平衡弹簧的作用下与地面可靠接触。

所述漏水检测仪主体1的底部设有防风罩11，平衡板8底面上的拾音传感器位于防风罩内。所述防风罩可以选用柔性材料制成的防风罩。

所述漏水检测仪主体1的顶部设有提手，便于携带移动。

所述通讯模块通过通讯网络连接上位监控计算机。

所述定位/授时模块，可以是gps定位/授时模块，也可以是北斗定位/授时模块，作用是对地下管道漏水检测仪进行定位、并授时（同一时刻）工作。

所述基于网络的地下管道漏水检测仪使用时数量至少为一个。

本发明的拾音传感器是接收地面传递的声音信号，声音传感器是接收空气中传递的声音信号。本发明既可以根据地面传递的声音信号判断漏水点，也可以根据空气中传递的声音信号判断漏水点。

一种基于网络的地下管道漏水检测方法，采用上述的地下管道漏水检测仪进行检测，其步骤如下：

在需要检测的地下管道的地面上，沿地下管道走向间隔布设多个地下管道漏水检测仪，每个地下管道漏水检测仪都有一个唯一的标识，通过通讯网络连接上位监控计算机；布设后的各地下管道漏水检测仪均通过gps或北斗系统得到定位和授时信息，并通过通讯网络将该信息传送给上位监控计算机；

通过定位/授时模块，多个地下管道漏水检测仪接收同一时刻的声音信号，经信号处理器的处理得到该时刻管道漏水声音信号f，管道漏水点如果是多个，由于各漏水点的个体特征不同，地下管道漏水检测仪接收到的漏水声音信号也不同，分别为f1、f2、……fn；并通过通讯模块上传至上位监控计算机；

由于每个漏水点与多个地下管道漏水检测仪的距离不同，每个漏水点的漏水形式和埋设地理条件存在差异；对于同一漏水点，多个地下管道漏水检测仪得到的该漏水点的信号也各有差异，通过上位监控计算机分析后，可得到该漏水点的大概位置；

在该漏水点大概位置周围，布设多个地下管道漏水检测仪，由于该漏水点与多个地下管道漏水检测仪的距离、漏水方向和埋设地理条件存在差异，对于该漏水点，多个地下管道漏水检测仪通过定位/授时模块在同一时刻得到的信号也各有差异，通过上位监控计算机分析后，得到该漏水点的准确位置。

对于检测出来的多个漏水点，上位监控计算机逐一进行大概位置确定，然后再逐一进行准确位置确定，对全部漏水点均进行准确位置确定。

得到各个漏水点的准确位置后，维修人员即可开挖修复。

在实施例中，先在地下管道14走向的地面13上，布设多个地下管道漏水检测仪17，多个地下管道漏水检测仪通过定位/授时模块在同一时刻接收声音信号，经信号处理器的处理得到该时刻管道漏水声音信号f，管道漏水点是两个，分别是漏水点一15和漏水点二16，由于漏水点一15和漏水点二16的个体特征不同，地下管道漏水检测仪接收到的漏水声音信号也不同，分别为f1、f2；并通过通讯模块上传至上位监控计算机；

由于漏水点一15和漏水点二16与多个地下管道漏水检测仪17的距离不同，每个漏水点的漏水形式和埋设地理条件存在差异；对于漏水点一15，多个地下管道漏水检测仪17通过定位/授时模块在同一时刻得到的该漏水点的信号也各有差异，通过上位监控计算机分析后，得到漏水点一15的大概位置；确定漏水点一的大概位置后，在大概位置周围星型布置多个地下管道漏水检测仪17，由于漏水点一15与周围多个地下管道漏水检测仪17的距离、漏水方向和埋设地理条件存在差异，对于漏水点一15，多个地下管道漏水检测仪17得到的信号也各有差异，通过上位监控计算机分析后，得到漏水点一15的准确位置。

对于检测出来的漏水点二16，上位监控计算机同样进行大概位置确定，然后再进行漏水点二16准确位置确定，对全部漏水点均进行准确位置确定。

根据多个地下管道漏水检测仪上传的同一时刻某一漏水点的不同声音信号，利用成熟的已有声音分析软件进行分析，确定出该漏水点大概位置和确定该漏水点的准确位置，是本领域公知的技术内容。