【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电定位，特别涉及一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法及系统。
技术介绍
1、水是人类生活中不可或缺的资源之一，不管是野外水资源调配还是城市内用水，都需要使用管道运输。然而，由于管道老化、破损或其他因素，水管漏水成为一个常见的问题。这不仅会造成大量的水资源浪费，还可能引发环境问题，存在安全隐患。因此，必须对水管漏点进行定位监测并及时维护。
2、由于水利工程管道需要面对复杂的环境气候，目前的水管漏点仍以人工巡检为主，检测人员携带红外设备、水听器、地面微震仪等设备对待测管道逐一检测，花费大量人力物力，成本高，检测周期长，并不能及时检测出漏点进行维护。
3、除了人工巡检以外，目前有方案采用安装监测设备在监测管道上进行监测判断漏点。由于管道情况复杂，监测设备通常难以接入电源线，需要以电池供电，如蓝牙传感器、wi-fi传感器、zigbee传感器、lora传感器等。但是这类有源无线设备能耗较高，功耗大，电池寿命短需要频繁更换，且很多野外管道铺设在地下难以更换电池；同时，因自身携带电池，往往体积偏大，无法安装于狭小空间。
4、无源无线监测设备可以避免电池引发的问题，如rfid传感器，但是rfid技术传输距离较短，无法满足场景需要。
5、所以这些水管漏点监测方案实用性较低，且监测出的漏点位置可能不准确。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法及系统，能够基于无线通信原理实现管道漏点的无源无线
2、本专利技术解决其技术问题，采用的技术方案是：
3、一方面，本专利技术提供了一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，包括如下步骤：
4、在待监测管道上间隔一定距离安装无源无线传感设备，并将探测与定位一体的收发网关设备安装在地面上任意两个无源无线传感设备之间；
5、通过探测与定位一体的收发网关设备向两个无源无线传感设备发射连续的电磁波信号；
6、两个无源无线传感设备接收到电磁波信号后进行无源驱动，当待监测管道上任意位置出现漏点时，两个无源无线传感设备获取到待监测管道漏点的振动信号，并受驱动产生
7、不同载频的定位微波信号；
8、两个无源无线传感设备将定位微波信号，传输至探测与定位一体的收发网关设备；
9、探测与定位一体的收发网关设备接收到作用范围内的定位微波信号后，经滤波处理，分离出同一漏点产生的两路定位微波信号；
10、对两路定位微波信号自相关处理和互相关处理，得到两个定位微波信号到达的时间差；
11、基于两个无源无线传感设备的位置及两个定位微波信号到达的时间差，结合双曲线原理，计算出漏点位置信息。
12、作为进一步优化，所述两个无源无线传感设备接收到电磁波信号后进行无源驱动时，即时响应驱动内部谐振器工作。
13、作为进一步优化，所述两个无源无线传感设备获取到待监测管道漏点的振动信号后，内部可变电容的极距改变，电容值随之改变，谐振器产生的谐振频率信号随之改变，产生不同载频的定位微波信号。
14、作为进一步优化，所述两个无源无线传感设备产生的定位微波信号，具体是指：
15、两个无源无线传感设备产生的定位微波信号，载频由设备谐振频率决定。
16、作为进一步优化，所述探测与定位一体的收发网关设备接收到作用范围内的定位微波信号后，根据两个无源无线传感设备定位微波信号载频的不同，在两个信号处理信道匹配出同一漏点产生的定位微波信号。
17、作为进一步优化，所述基于两个无源无线传感设备的位置及两个定位微波信号到达的时间差，结合双曲线原理，计算出漏点位置信息，具体是指：
18、以两个无源无线传感设备的位置为焦点，建立参照坐标系的x轴，y轴与x轴垂直，由于无源无线传感设备安装于水管上，故漏点位于x轴，且在两焦点之间，根据两定位微波信号到达的时间差，计算得到双曲线，通过双曲线与管道的切点得到漏点坐标，即为计算出的漏点位置信息。
19、另一方面，本专利技术还提供了一种水利工程管道的漏点无源无线定位系统，应用于所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，包括：
20、无源无线传感设备，在待监测管道上间隔一定距离安装，用于接收电磁波信号后进行无源驱动，当待监测管道上任意位置出现漏点时，获取待监测管道漏点的振动信号，并受驱动产生不同载频的定位微波信号，并传输至探测与定位一体的收发网关设备；
21、探测与定位一体的收发网关设备，安装在地面上任意两个无源无线传感设备之间，用于向两个无源无线传感设备发射连续的电磁波信号，并在接收到作用范围内的定位微波信号后，经滤波处理，分离出同一漏点产生的两路定位微波信号；通过自相关处理和互相关处理，得到两个定位微波信号到达的时间差，并基于两个无源无线传感设备的位置及两个定位微波信号到达的时间差，结合双曲线原理，计算出漏点位置信息。
22、本专利技术的有益效果是：通过上述一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法及系统，通过在管道上安装无源无线传感设备对漏点进行监测，当待监测管道上任意位置出现漏点时，两个无源无线传感设备获取到待监测管道漏点的振动信号，并受驱动产生不同载频的定位微波信号，探测与定位一体的收发网关设备基于两个无源无线传感设备的位置及两个定位微波信号到达的时间差，结合双曲线原理，可以准确计算出漏点位置信息。
23、并且，本专利技术传感端彻底不带电，无需布线，传输距离更远，信号稳定性和准确度高，配合探测与定位一体化收发网关设备组成定位系统实现水管漏点的精确定位，无需维护监测端，避免了电池带来的运维问题，监测距离长，利于广泛推广使用，同时，可以实时监测水管漏点，解决现目前人工检测水管漏点定位不及时、不到位的难题。
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1.一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述两个无源无线传感设备接收到电磁波信号后进行无源驱动时，即时响应驱动内部谐振器工作。
3.根据权利要求2所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述两个无源无线传感设备获取到待监测管道漏点的振动信号后，内部可变电容的极距改变，电容值随之改变，谐振器产生的谐振频率信号随之改变，产生不同载频的定位微波信号。
4.根据权利要求3所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述两个无源无线传感设备产生的定位微波信号，具体是指：
5.根据权利要求1所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述探测与定位一体的收发网关设备接收到作用范围内的定位微波信号后，根据两个无源无线传感设备定位微波信号载频的不同，在两个信号处理信道匹配出同一漏点产生的定位微波信号。
6.根据权利要求1所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述基于
7.一种水利工程管道的漏点无源无线定位系统，应用于权利要求1-6任意一项所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述两个无源无线传感设备接收到电磁波信号后进行无源驱动时，即时响应驱动内部谐振器工作。
3.根据权利要求2所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述两个无源无线传感设备获取到待监测管道漏点的振动信号后，内部可变电容的极距改变，电容值随之改变，谐振器产生的谐振频率信号随之改变，产生不同载频的定位微波信号。
4.根据权利要求3所述的一种水利工程管道的漏点无源无线定位方法，其特征在于，所述两个无源无线传感设备产生的定位微波...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆，罗宇，
申请(专利权)人：成都天传科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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