The invention belongs to the technical field of pipeline monitoring, in particular to a pipeline water leakage automatic monitoring system and method. Through the single chip microcomputer carries on the A/D transformation, uploads to the upper computer, carries on the filter, the fast Fourier transformation, the correlation analysis and so on, extracts the characteristic parameter, displays the leakage position in the pipe network chart, realizes the automated examination. No need to rely on personnel experience to judge, improve the accuracy and reliability of detection, timely detection of leakage points, timely organization personnel maintenance. Greatly reduce waste of personnel and resources.
【技术实现步骤摘要】
一种管道漏水自动化监测系统及方法
本专利技术属于管道监测
,尤其涉及一种管道漏水自动化监测系统及方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展,管道运输在国民经济、国防工业生产、人们日常生活等方面都发挥着越来越重要的作用,石油、天然气、自来水管道等已经成为国民经济发展的命脉。而这些管道大多都是处于高压状态下运行,加上周围环境对管道的腐蚀以及自身的老化,接口连接不紧密,以及受到路面过高的载荷,使得管道的局部应力过大,产生扭曲断裂,发生泄漏的现象时有发生,如果这些泄漏不能及时发现,必将引起重大的资源浪费,严重的环境破坏和巨大的经济损失,甚至引发安全事故。所以及时有效的发现漏点是一项具有重大经济、社会、环境效益的工作。目前,我国使用的检测仪大多依靠进口,一些中小型城市则依赖于借助简单听漏仪的人工巡检法。人工巡检方法需要耗费大量人力,主要依赖于听漏人员的经验,受环境干扰影响大,所以主要是夜间巡检,除了外界环境干扰外,听漏者自身经验素质、疲劳程度都极大影响到听漏检测的效果,可靠性比较差。国外的产品虽然自动化水平高,但由于国内管道的材质、埋设深度、土质环境、管道压力等于与国外管道有很大差别,所以进口的产品不能够完全适用于国内供水管道的特点。为此,我国科研工作者也越来越重视这方面的研究:如同济大学、吉林大学、南京理工大学、哈尔滨工业大学、重庆大学等都相继开发了相关的泄漏和故障检测仪器。但现有的检测设备都是人工定期去巡检,且受环境因数影响较大,不能实现大范围的漏水检测,对于及时发现漏水点依然是个难题。
技术实现思路
因此,为了克服现有技术中管道漏水监测的缺陷,本专利技术提供一 ...
【技术保护点】
一种管道漏水自动化监测系统,其特征在于:包括数据采集层、无线通讯层及管理层;数据采集层包括压电式加速度传感器及单片机;压电式加速度传感器、单片机集成于一个整体,安装方式为磁吸式安装,传感器的采集模块直接通过磁铁吸附在管道或阀门的正上方;当单片机接收到上位机发送的采集信号时,单片机进行复位操作后启动A/D转换,单片机的采样频率为5000HZ,并将采集数据缓存在单片机的内部存储器中,当单片机完成一系列工作后单片机自动进入待机模式,等待下次采样信号的唤醒;采集模块供电方式为24V锂电池进行供电;无线通讯层包括无线通讯模块,通过SPI协议与单片机进行数据交换;无线通讯模块工作频率设定为433MHZ,传输速率为100Kb/s,当检测到无线网络空闲时,单片机和无线通讯模块协同工作以数据包形式将采集到的数据发送至无线中继站,再由无线中继站将数据上传至上位机的无线接收端,无线接收端通过上位机的USB端口将数据上传至上位机;管理层负责将收到的数据进行一系列拆包、合并操作后依据传感器编号对数据进行归档;管理系统模块提取各待检测管道的相关传感器的归档数据依次进行处理并作相关分析;在上位机显示界面上通过组态软 ...
【技术特征摘要】
1.一种管道漏水自动化监测系统,其特征在于:包括数据采集层、无线通讯层及管理层;数据采集层包括压电式加速度传感器及单片机;压电式加速度传感器、单片机集成于一个整体,安装方式为磁吸式安装,传感器的采集模块直接通过磁铁吸附在管道或阀门的正上方;当单片机接收到上位机发送的采集信号时,单片机进行复位操作后启动A/D转换,单片机的采样频率为5000HZ,并将采集数据缓存在单片机的内部存储器中,当单片机完成一系列工作后单片机自动进入待机模式,等待下次采样信号的唤醒;采集模块供电方式为24V锂电池进行供电;无线通讯层包括无线通讯模块,通过SPI协议与单片机进行数据交换;无线通讯模块工作频率设定为433MHZ,传输速率为100Kb/s,当检测到无线网络空闲时,单片机和无线通讯模块协同工作以数据包形式将采集到的数据发送至无线中继站,再由无线中继站将数据上传至上位机的无线接收端,无线接收端通过上位机的USB端口将数据上传至上位机;管理层负责将收到的数据进行一系列拆包、合并操作后依据传感器编号对数据进行归档;管理系统模块提取各待检测管道的相关传感器的归档数据依次进行处理并作相关分析;在上位机显示界面上通过组态软件显示检测范围的管网图,当相关分析后发现存在疑似泄漏点,直接在管网图上显示漏点的具体位置,并通过绿、黄、红三种颜色及百分数来显示发生泄漏的可信度,当可信度超出设定的阈值时,管理系统模块自动发出报警信号,打印出泄漏点的具体位置图,同时向相关工作人员发送预警信息。2.如权利要求1所述的一种管道漏水自动化监测系统,其特征在于:压电式加速度传感器为IEPE型压电式加速度传感器,该传感器底端装有磁铁,直接吸附在管道或阀门上,传感器的输出端直接与单片机相连,传感器采集管路的振动信号。3.如权利要求1所述的一种管道漏水自动化监测系统,其特征在于:压电式加速度传感器的安装距离为200米一个,选择管道的上表面进行安装,或直接安装在阀门上。4.如权利要求1所述的一种管道漏水自动化监测系统,其特征在于:压电式加速度传感器与单片机相连,采用同轴电缆对压电式加速度传...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰辉,嵇尚尚,王桂梅,杨立洁,李建申,坑晓雨,褚涛,
申请(专利权)人:河北工程大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
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