管道流体监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种管道流体监测系统，包括系统主机，还包括多个信号采集器、多个以插入方式安装在管道上的管道流体监测器；管道流体监测器之间通过信号无线连接，多个管道流体监测器分成数组，每组管道流体监测器中的一个依次与信号采集器、系统主机电连接；管道流体监测器包括壳体、设于壳体内的控制器、分别与控制器电连接的检测用传感器、一个用于接收其他管道流体监测器发送来的信息的声纳传感器和一个用于发送其所在管道流体监测器的信息的声纳传感器。本实用新型专利技术采用声纳传感器实现了无线数据传输，可避免多种外界环境影响；无需铺设通讯电缆，造价低、维护费用低且结构简单、体积小、可钻孔插入安装至管道内，费用低，效果好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自来水管网
，具体地指一种管道流体监测系统。
技术介绍
现有的自来水管网系统主要由主机、监测器及连接各个监测器和系统主机的通讯电缆和供电电缆组成，监测器主要监测自来水管内的水压，并通过电缆将水压信息及位置信息反馈给主机，以供主机分析自来水管网内是否存在破损、泄露等异常情况。现有的监测器为环形结构，其环形直径和自来水管相当。监测器的安装方式十分复杂，需要先将自来水管截断，然后将环形的监测器通过法兰盘安装在断口处，再将系统主机的通讯电缆和供电电缆由地面一直铺设至各个监测器，与其相连。这样的结构存在多种缺陷，设备造价高、主要依赖进口、施工难度大、维护费用高且数据采集和通讯极容易受到外界条件限制及干扰。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有自来水管网系统中采用有线传输数据的方式，其造价高且数据采集易受限的缺陷，提供一种以无线方式采集数据的管道流体监测系统。为实现上述目的，本技术所设计的管道流体监测系统，包括系统主机，还包括多个信号采集器、多个安装在管道上的管道流体监测器；所述管道流体监测器之间通过信号无线连接，多个所述管道流体监测器分成数组，每组管道流体监测器中的一个与信号采集器电连接，所述信号采集器与系统主机相连；所述管道流体监测器包括壳体、设于壳体内的控制器、分别与控制器电连接的检测用传感器、一个用于接收其他管道流体监测器发送来的信息的声纳传感器和一个用于发送其所在管道流体监测器的信息的声纳传感器；两个声纳传感器的声纳收发部分相背布置。优选地，所述检测用传感器为超声波换能器、压力传感器、温度探测器中的一种或几种。优选地，所述检测用传感器包括两个超声波换能器和至少一个压力传感器。优选地，所述壳体上设有两根外凸且互相平行的中空杆，两个声纳传感器分别布置于两根中空杆上。优选地，所述两个超声波换能器也分别布置于两根中空杆上，两个超声波换能器的超声波收发部分相对布置。优选地，所述压力传感器布置在中空杆的末端。优选地，所述控制器上还连接有电池。可选地，所述每组管道流体监测器中的一个通过通讯电缆与信号采集器电连接，所述信号采集器通过通讯电缆与GPRS信号发射器相连，GPRS信号发射器与系统主机无线连接。优选地，所述管道沿长度方向上间隔开设有多个安装孔，多个管道流体监测器通过插设在安装孔中的方式安装在管道上。需要说明的是，本技术不仅可以使用在自来水管网系统，对于多种流体管网都适用。本技术的有益效果：1)通过采用声纳传感器来传输数据，实现了管道流体监测系统之间的无线数据传输，由于该数据传输是发生在管道内，相比传统的电缆数据传输方式，可以避免多种外界环境的影响，稳定性好，数据保真性好。2)采用声纳传输数据之后，无需在各个管道流体监测系统处铺设通讯电缆，大大降低了造价，施工简单，省时省力，且相比于通讯电缆的维护，本技术的维护费用大大降低，维护时工作量小，节约了成本。3)改变传统的供电电缆输电方式，以大容量电池给管道流体监测系统供电，进一步降低工程造价和维护费用。4)本系统中配置的管道流体监测器结构简单，体积小，安装时无需将管道截断，可以通过钻孔的形式，插入安装至管道内，费用低，效果好，具有较好的实用性。附图说明图1为本技术管道流体监测系统的结构示意图。图2为图1中管道流体监测器的放大结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。如图1所示，管道流体监测系统，包括系统主机30、多个信号采集器20、多个安装在管道40上的管道流体监测器10；管道40沿长度方向上间隔开设有多个安装孔，多个管道流体监测器10通过插设在安装孔中的方式安装在管道40上。管道流体监测器10之间通过信号无线连接，多个所述管道流体监测器10分成数组，每组管道流体监测器10中的一个通过通讯电缆50与信号采集器20电连接，所述信号采集器20通过通讯电缆50与GPRS信号发射器60相连，GPRS信号发射器60与系统主机30无线连接；如图2所示，管道流体监测器10，包括壳体1、设于壳体1内的控制器2，还包括分别与控制器2电连接的检测用传感器、一个用于接收其他管道流体监测器10发送来的信息的声纳传感器5和一个用于发送其所在管道流体监测器10的信息的声纳传感器5；两个声纳传感器5的声纳收发部分相背布置。控制器2是用于信息处理和收发控制；控制器2上还连接有电池6。检测用传感器包括两个超声波换能器4和至少一个压力传感器3(检测用传感器可以单独采用超声波换能器4、压力传感器3或温度探测器等，也可以将几种传感器联用)。壳体1上设有两根外凸且互相平行的中空杆7，两个声纳传感器5分别布置于两根中空杆7上。两个超声波换能器4也分别布置于两根中空杆7上，两个超声波换能器4的超声波收发部分相对布置。压力传感器3布置在中空杆7的末端。本技术的管道流体监测系统安装时无需将管道截断，仅需在管道40上开孔，然后将中空杆7插设至孔中安装即可，一段管道40上间隔布置有多个管道流体监测器10，管道流体监测器10收集水流的压力和流速信息并发送给下一个管道流体监测器10，下一个管道流体监测器10将上一个传输来的信息包和其自身采集的信息一并打包发送给再下一个管道流体监测器10，位于一段管道40末端的管道流体监测器10上连接有信号采集器20，当所有信息传输至该管道流体监测器10时，它将所有信息发送给信号采集器20，多个信号采集器20将收集的信息连同其自身的位置信息打包，然后通过GPRS信号发射器60发送给系统主机30，以供系统主机30分析管道40内的实时状况。单个管道流体监测器10的工作过程如下：首先，由控制器2发出指令至超声波换能器4、压力传感器3、声纳传感器5进行动作，一个超声波换能器4发射超声波，另一个超声波换能器4接收并将接收到的超声波传播信号转换为电信号反馈给控制器2，压力传感器3将压力电信号也反馈给控制器2，一个声纳传感器5接收上一个管道流体监测器10发送来的信息，传输给控制器2，控制器2将超声波换能器4和压力传感器3反馈的信息与声纳传感器5接收的信息一并打包传输至另一个声纳传感器5，另一声纳传感器5将收到的电信号转化为声纳发送给下一个管<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道流体监测系统，包括系统主机(30)，其特征在于：还包括多个信号采集器(20)、多个安装在管道(40)上的管道流体监测器(10)； 所述管道流体监测器(10)之间通过信号无线连接，多个所述管道流体监测器(10)分成数组，每组管道流体监测器(10)中的一个与信号采集器(20)电连接，所述信号采集器(20)与系统主机(30)相连； 所述管道流体监测器(10)包括壳体(1)、设于壳体(1)内的控制器(2)、分别与控制器(2)电连接的检测用传感器、一个用于接收其他管道流体监测器(10)发送来的信息的声纳传感器(5)和一个用于发送其所在管道流体监测器(10)的信息的声纳传感器(5)；两个声纳传感器（5）的声纳收发部分相背布置。

【技术特征摘要】
1.一种管道流体监测系统，包括系统主机(30)，其特征在于：还包括多个信号采集器(20)、多个安装在管道(40)上的管道流体监测器(10)； 
所述管道流体监测器(10)之间通过信号无线连接，多个所述管道流体监测器(10)分成数组，每组管道流体监测器(10)中的一个与信号采集器(20)电连接，所述信号采集器(20)与系统主机(30)相连； 
所述管道流体监测器(10)包括壳体(1)、设于壳体(1)内的控制器(2)、分别与控制器(2)电连接的检测用传感器、一个用于接收其他管道流体监测器(10)发送来的信息的声纳传感器(5)和一个用于发送其所在管道流体监测器(10)的信息的声纳传感器(5)；两个声纳传感器（5）的声纳收发部分相背布置。 
2.根据权利要求1所述的管道流体监测系统，其特征在于：所述检测用传感器为超声波换能器(4)、压力传感器(3)、温度探测器中的一种或几种。 
3.根据权利要求1所述的管道流体监测系统，其特征在于：所述检测用传感器包括两个超声波换能器(4)和至少一个压力传感器(3)。 
4.根据权利要求1或2所述的管道流体监测系统，其特征在于：所述壳体(1)上设有两根外凸且互相平行的中空杆(7)，两个声纳传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠，李进武，陆勇喜，李烜，
申请(专利权)人：湖北泽捷电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42