地源热泵管道沉降检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地源热泵管道沉降检测系统及方法，属于地下能源设施安全监测技术领域，主要解决水下环境传统检测手段精度低、实施困难的问题。其通过防水保护壳固定于地源热泵内管壁，集成水下激光测距仪垂直发射激光至外管内壁，基于公式d=c×t/2实时计算沉降距离；同时利用陀螺仪芯片监测内管倾角，输出电压U与角速度ω满足U=K×ω，并通过角加速度α=Δω/Δt分析倾斜变化；结合GIS模块采集地理空间数据，由手持终端上传管道特征至服务器，生成沉降定位地图；电子设备设定阈值dmax、θmax，当实时数据超过阈值时触发声光报警。本发明专利技术用于高精度监测管道沉降位移与倾角变化，实现故障自动预警及精准定位维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地下管道安全监测，具体涉及一种地源热泵管道沉降检测系统及方法。

技术介绍

1、地源热泵管道长期埋设于地下复杂地质环境中，受土层压力、地下水位变化及地质活动影响，易发生不均匀沉降。此类沉降导致管道内外管间距及倾斜角度改变，可能引发错位、渗漏甚至结构断裂，直接影响热泵系统运行安全。传统检测手段主要面临三方面困难：其一，水下环境限制检测精度。地源热泵管道多处于充满地下水或泥浆的封闭环境中，常规机械接触式测量工具（如伸缩标尺）易受水体浑浊度、浮力及腐蚀影响，难以稳定接触管壁；非接触式声呐探测则因水下杂波干扰导致回波信号失真，距离测量误差常超过±10厘米，无法满足毫米级沉降监测需求。其二，内外管相对位移难量化。现有技术主要通过固定于外管的传感器间接推算内管状态，但内外管间存在多层隔热材料与缓冲结构，其形变会吸收部分位移量，导致内管实际沉降值与外管监测数据偏差显著。此外，管道弯曲段因应力分布不均，进一步放大测量误差，人工复测耗时且无法覆盖全线。其三，倾斜角度变化难实时捕获。管道沉降常伴随倾角改变，而倾角监测需依赖高精度惯性器件。常规倾角仪受限于体积与防水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.地源热泵管道沉降检测系统，其特征在于，包括：

2.地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，包括：

3.如权利要求2所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，步骤S3中还包括实时计算角加速度绝对值|α|=|Δω/Δt|，并设定蠕变阈值αmax；

4.如权利要求3所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，在蠕变预警信号触发后的高频采样模式下，实时关联距离变化量Δd=|d-d0|与倾角变化量Δθ；

5.如权利要求4所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，在沉降确认信号触发后，基于实时距离d和倾角θ计算管道应力风险系数R=a|θ-θ0|/...

【技术特征摘要】

1.地源热泵管道沉降检测系统，其特征在于，包括：

2.地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，包括：

3.如权利要求2所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，步骤s3中还包括实时计算角加速度绝对值|α|=|δω/δt|，并设定蠕变阈值αmax；

4.如权利要求3所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，在蠕变预警信号触发后的高频采样模式下，实时关联距离变化量δd=|d-d0|与倾角变化量δθ；

5.如权利要求4所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，在沉降确认信号触发后，基于实时距离d和倾角θ计算管道应力风险系数r=a|θ-θ0|/θmax+b|d–d0|/dmax，其中，权重系数a=0.6，b=0.4；

6.如权利要求5所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于，在降载指令执行后，实时监测风险系数变化率dr/dt；

7.如权利要求5所述的地源热泵管道沉降检测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡先训，张英伟，戴苏敏，周冀伟，梁学彬，杜岳山，张洪，汤亮，王健，季圣杰，
申请(专利权)人：中国建筑一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：