一种精确定位地下水管漏水点的系统技术方案

本发明专利技术提供一种精确定位地下水管漏水点的系统，涉及智能管网技术领域，包括：数据采集模块，用于检测管段入口和管段出口的实时水流量、实时振动信号和实时声波信号；曲线生成模块，用于生成振动信号曲线和声波信号曲线；泄漏判定模块，用于在每个管段的管段入口与管段出口之间的流量差值大于预设的流量阈值时，输出泄漏判定结果；第一处理模块，用于根据泄漏判定结果处理得到由于泄漏点导致的平均延时时间；第二处理模块，用于根据泄漏判定结果和属性参数于预设的对应关系表中匹配得到信号传播速率；第三处理模块，用于根据平均延时时间与信号传播速率计算泄漏点与泄漏管段的管段入口及管段出口之间的距离。本发明专利技术有效提升泄漏点定位的准确性。

A system for accurately locating the leakage point of underground water pipe

【技术实现步骤摘要】
一种精确定位地下水管漏水点的系统
本专利技术涉及智能管网
，尤其涉及一种精确定位地下水管漏水点的系统。
技术介绍
地下水管作为城市公用基础设施之一，承担着向各个用水节点输送压力水头的重任，对于保证人民生活水平的提高、城市经济的稳定发展以及社会的安定，有着举足轻重的作用。地下水管在运行过程中，由于管材质量、施工质量以及腐蚀、老化等人为或自然原因，不可避免的会发生渗漏。地下管网的渗漏，一方面造成了水资源的浪费，另一方面又影响着居民的生活质量和生活成本。如何控制和降低给水管道的泄漏，及时定位发生泄漏的位置，减少水资源浪费，保证管道正常运行，具有重要的指导意义。现有技术中，主要采用人工巡检的方式，通过听漏棒、电子听漏仪、冲击地钻等基础设备发现泄漏以及定位漏点，不仅难以及时发现漏点，而且造成人力物力的浪费，不能有效的保障供水，影响人饮用水的安全。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种精确定位地下水管漏水点的系统，具体包括：数据采集模块，分别设置于地下水管的各管段的管段入口和管段出口处，所述数据采集模块具体包括：流量传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时水流量；振动传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时振动信号；声波传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时声波信号；曲线生成模块，连接所述数据采集模块，所述曲线生成模块包括：第一生成单元，用于根据各所述实时振动信号生成相应的振动信号曲线；第二生成单元，用于根据各所述实时声波信号生成相应的声波信号曲线；第一存储模块，连接所述曲线生成模块，用于存储所述振动信号曲线和所述声波信号曲线形成信号曲线数据库；泄漏判定模块，连接所述数据采集模块，用于根据所述实时水流量计算每个所述管段的所述管段入口与所述管段出口之间的流量差值，并在所述流量差值大于预设的流量阈值时，输出表示对应的所述管段为泄漏管段的泄漏判定结果；第一处理模块，分别连接所述第一存储模块和所述泄漏判定模块，用于根据所述泄漏判定结果，所述泄漏管段的所述管段入口的所述振动信号曲线和所述声波信号曲线，以及所述泄漏管段的所述管段出口的所述振动信号曲线和所述声波信号曲线，处理得到所述泄漏管段中由于泄漏点导致的所述管段入口和所述管段出口之间信号瞬变时刻之间的平均延时时间；第二存储模块，用于保存所述地下水管的各所述管段的属性参数与声波信号传播速率之间的对应关系表；第二处理模块，分别连接所述泄漏判定模块和所述第二存储模块，用于根据所述泄漏判定结果和所述泄漏管段的所述属性参数于对应关系表中进行匹配，得到匹配的声波信号传播速率；第三处理模块，分别连接所述第一处理模块和所述第二处理模块，用于根据所述平均延时时间与所述信号传播速率分别计算得到所述泄漏管段的所述泄漏点与所述泄漏管段的所述管段入口及所述管段出口之间的距离，以实现所述泄漏点的精确定位。优选的，所述第一处理模块包括：第一提取单元，用于根据所述泄漏判定结果以当前时刻为时间节点，于所述信号曲线数据库中提取预设时间段的所述泄漏管段的所述管段入口和所述管段出口的所述振动信号曲线；第一处理单元，连接所述第一提取单元，用于计算所述管段入口的所述振动信号曲线与所述管段出口的所述振动信号曲线的由于泄漏点导致的信号瞬变时刻之间的最小延时得到第一延时时间；第二提取单元，用于根据所述泄漏判定结果以当前时刻为时间节点，于所述信号曲线数据库中提取预设时间段的所述泄漏管段的所述管段入口和所述管段出口的所述声波信号曲线；第二处理单元，连接所述第二提取单元，用于计算所述管段入口的所述声波信号曲线与所述管段出口的所述声波信号曲线的由于泄漏点导致的信号瞬变时刻之间的最小延时得到第二延时时间；第三处理单元，分别连接所述第一处理单元和所述第二处理单元，用于计算所述第一延时时间和所述第二延时时间的平均值，得到所述泄漏管段中由于泄漏点导致的信号瞬变时刻之间的平均延时时间。优选的，采用LMS自适应算法计算得到所述第一延时时间。优选的，采用LMS自适应算法计算得到所述第二延时时间。优选的，所述属性参数包括所述管段的管径、管材和管长。优选的，所述第三处理模块具体包括：第四处理单元，用于根据所述平均延时时间与所述声波信号传播速率计算得到所述泄漏管段的所述泄漏点与所述泄漏管段的所述管段入口之间的第一距离；第五处理单元，连接所述第四处理单元，用于根据所述第一距离所述泄漏管段的管长计算得到所述泄漏点与所述泄漏管段的所述管段出口之间的第二距离。优选的，还包括定位显示模块，连接所述第三处理模块，用于根据所述第一距离和所述第二距离于所述地下管网的地理信息系统上实时显示所述泄漏点。优选的，采用如下公式计算得到所述第一距离：其中，L1表示所述第一距离；L表示所述泄漏管段的管长；v表示所述声波信号传播速率；表示所述平均延时时间。优选的，采用如下公式计算得到所述第二距离：其中，L2表示所述第一距离；L表示所述泄漏管段的管长；v表示声波信号传播速率；表示所述平均延时时间。上述技术方案具有如下优点或有益效果：将振动信号检测和声波信号检测得到的时延均值作为泄漏点定位的时延，以修正单一振动信号检测和单一声波信号检测造成的时延误差，有效提升泄漏点定位的准确性。附图说明图1为本专利技术的较佳的实施例中，一种精确定位地下水管漏水点的系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术并不限定于该实施方式，只要符合本专利技术的主旨，则其他实施方式也可以属于本专利技术的范畴。本专利技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种精确定位地下水管漏水点的系统，如图1所示，具体包括：数据采集模块1，分别设置于地下水管的各管段的管段入口和管段出口处，数据采集模块1具体包括：流量传感器11，用于实时检测管段入口和管段出口的实时水流量；振动传感器12，用于实时检测管段入口和管段出口的实时振动信号；声波传感器13，用于实时检测管段入口和管段出口的实时声波信号；曲线生成模块2，连接数据采集模块1，曲线生成模块2包括：第一生成单元21，用于根据各实时振动信号生成相应的振动信号曲线；第二生成单元22，用于根据各实时声波信号生成相应的声波信号曲线；第一存储模块3，连接曲线生成模块2，用于存储振动信号曲线和声波信号曲线形成信号曲线数据库；泄漏判定模块4，连接数据采集模块1，用于根据实时水流量计算每个管段的管段入口与管段出口之间的流量差值，并在流量差值大于预设的流量阈值时，输出表示对应的管段为泄漏管段的泄漏判定结果；第一处理模块5，分别连接第一存储模块3和泄漏判定模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确定位地下水管漏水点的系统，其特征在于，具体包括：/n数据采集模块，分别设置于地下水管的各管段的管段入口和管段出口处，所述数据采集模块具体包括：/n流量传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时水流量；/n振动传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时振动信号；/n声波传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时声波信号；/n曲线生成模块，连接所述数据采集模块，所述曲线生成模块包括：/n第一生成单元，用于根据各所述实时振动信号生成相应的振动信号曲线；/n第二生成单元，用于根据各所述实时声波信号生成相应的声波信号曲线；/n第一存储模块，连接所述曲线生成模块，用于存储所述振动信号曲线和所述声波信号曲线形成信号曲线数据库；/n泄漏判定模块，连接所述数据采集模块，用于根据所述实时水流量计算每个所述管段的所述管段入口与所述管段出口之间的流量差值，并在所述流量差值大于预设的流量阈值时，输出表示对应的所述管段为泄漏管段的泄漏判定结果；/n第一处理模块，分别连接所述第一存储模块和所述泄漏判定模块，用于根据所述泄漏判定结果，所述泄漏管段的所述管段入口的所述振动信号曲线和所述声波信号曲线，以及所述泄漏管段的所述管段出口的所述振动信号曲线和所述声波信号曲线，处理得到所述泄漏管段中由于泄漏点导致的所述管段入口和所述管段出口之间信号瞬变时刻之间的平均延时时间；/n第二存储模块，用于保存所述地下水管的各所述管段的属性参数与声波信号传播速率之间的对应关系表；/n第二处理模块，分别连接所述泄漏判定模块和所述第二存储模块，用于根据所述泄漏判定结果和所述泄漏管段的所述属性参数于所述对应关系表中进行匹配，得到匹配的所述声波信号传播速率；/n第三处理模块，分别连接所述第一处理模块和所述第二处理模块，用于根据所述平均延时时间与所述声波信号传播速率分别计算得到所述泄漏管段的所述泄漏点与所述泄漏管段的所述管段入口及所述管段出口之间的距离，以实现所述泄漏点的精确定位。/n...

【技术特征摘要】
1.一种精确定位地下水管漏水点的系统，其特征在于，具体包括：
数据采集模块，分别设置于地下水管的各管段的管段入口和管段出口处，所述数据采集模块具体包括：
流量传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时水流量；
振动传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时振动信号；
声波传感器，用于实时检测所述管段入口和所述管段出口的实时声波信号；
曲线生成模块，连接所述数据采集模块，所述曲线生成模块包括：
第一生成单元，用于根据各所述实时振动信号生成相应的振动信号曲线；
第二生成单元，用于根据各所述实时声波信号生成相应的声波信号曲线；
第一存储模块，连接所述曲线生成模块，用于存储所述振动信号曲线和所述声波信号曲线形成信号曲线数据库；
泄漏判定模块，连接所述数据采集模块，用于根据所述实时水流量计算每个所述管段的所述管段入口与所述管段出口之间的流量差值，并在所述流量差值大于预设的流量阈值时，输出表示对应的所述管段为泄漏管段的泄漏判定结果；
第一处理模块，分别连接所述第一存储模块和所述泄漏判定模块，用于根据所述泄漏判定结果，所述泄漏管段的所述管段入口的所述振动信号曲线和所述声波信号曲线，以及所述泄漏管段的所述管段出口的所述振动信号曲线和所述声波信号曲线，处理得到所述泄漏管段中由于泄漏点导致的所述管段入口和所述管段出口之间信号瞬变时刻之间的平均延时时间；
第二存储模块，用于保存所述地下水管的各所述管段的属性参数与声波信号传播速率之间的对应关系表；
第二处理模块，分别连接所述泄漏判定模块和所述第二存储模块，用于根据所述泄漏判定结果和所述泄漏管段的所述属性参数于所述对应关系表中进行匹配，得到匹配的所述声波信号传播速率；
第三处理模块，分别连接所述第一处理模块和所述第二处理模块，用于根据所述平均延时时间与所述声波信号传播速率分别计算得到所述泄漏管段的所述泄漏点与所述泄漏管段的所述管段入口及所述管段出口之间的距离，以实现所述泄漏点的精确定位。


2.根据权利要求1所述的精确定位地下水管漏水点的系统，其特征在于，所述第一处理模块包括：
第一提取单元，用于根据所述泄漏判定结果以当前时刻为时间节点，于所述信号曲线数据库中提取预设时间段的所述泄漏管段的所述管段入口和所述管段出口的所述振动信号曲线；
第一处理单元，连接所述第一提取单元，用于计算所述管段入口的所述振动信号曲线与所述管段出口的所述振动信号曲线的由于泄漏点导致的信号瞬变时刻之间的最小延...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建华，谭宗礼，罗叶青，
申请(专利权)人：上海邦芯物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31