一種預埋式輸送管線在線實時監測系統的製作方法
2023-07-15 18:19:11
專利名稱：一種預埋式輸送管線在線實時監測系統的製作方法
技術領域：
一種預埋式輸送管線在線實時監測系統
技術領域：
本實用新型涉及機械領域，尤其涉及一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，廣泛運用於輸水管、汙水管、輸氣管、輸油管等監測領域。
背景技術：
預埋式輸送管道，在人民生活，城鎮、鄉村建設中都得到廣泛應用；人們生活用的水、煤氣和天然氣，基本採用都用預埋式管道輸送。在經濟技術高速發展的今天，一些重大基礎設施、設備被喻為生命線工程，此類工程項目，關係到一個城市、甚至一個地區的用水安全，關係生產、生活保障，關係到整個社會的安定、和諧。例如不同尺寸、規格的輸送管道，例如預應力鋼筒混凝土管(PCCP)，目前在遠程輸水、城市用水保障等領域，大範圍、長距離的使用。輸送管道通常分布距離長，地域跨度 大。現在的維護運行依賴人工巡管檢查，憑經驗判斷管道是否正常，信息傳遞周期長、誤差大。整個管道的本身情況、運行信息、系統狀況沒有一個實時客觀的系統數據；一旦出現輸送管道疲勞、沉降、破損、洩露、人為盜竊破壞，沿線設備故障、損毀、以及被盜等非正常狀況時，由於這些管道預埋式的安裝，基本人無法及時發現，直到發現嚴重洩漏後，甚至輸送中斷後，才發現問題，這往往造成人民和國家財產遭受重大損失等不良後果。
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術的上述不足，提供了一種預埋式輸送管線在線實時監測系統。本實用新型的相關技術主要是傳感檢測技術、信號處理技術、通信技術和計算機技術。傳感檢測技術，是利用各種傳感器將各種環境變化，設備的物理變化，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，傳感器的檢測按照系統信息控制要求，提供所需要的各種電信號，為系統在線檢測提供實時的反饋信號。信號處理技術，是一個將各種傳感器的電信號，按照局部控制要求，先經過相應的精度處理，集中局部的多個傳感器的數據運算，得到被測量對象的情況和狀態的處理過程的技術。通信技術是指把數字、聲音、圖像等信息高效率地傳送到遠地設備上的一種技術。目前通信方式主要分為有線與無線兩種。通信系統通常由用戶設備、編碼和解碼、調製和解調、加密和解密、傳輸和交換設備等組成。計算機技術是研究信息過程、用以表達此過程的信息結構和規則及其在信息處理系統中實現的學科。計算機技術研究的主要對象是現代計算機及其相關的現象。本實用新型的上述目的通過以下的技術方案來實現一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於包括PCCP管道、傳感器模塊、數據處理模塊、通信模塊和中控機房，傳感器模塊附著於PCCP管道，並通過電纜與地表或淺埋的數據處理模塊相連接，數據處理模塊連接通信模塊，通訊模塊連接中控機房。所述傳感器模塊固定在管內壁上、管壁內部或管外壁上。所述傳感器模塊中的各種傳感器分別封裝於多個盒子內。PCCP管道內部安裝的傳感器模塊包括加速度傳感器及壓力變送器；同時，還可以包括流速傳感器，應變傳感器、陀螺儀傳感器、溫度傳感器、傾角傳感器等其他可拓展的傳感器。傳感器模塊通過電纜與地表或淺埋的數據處理模塊連接，一方面通過電纜為管內傳感器模塊供電，另一方面傳感器模塊通過電纜將監測數據傳輸至數據處理模塊。數據處理模塊安裝地表或淺埋手井內，由數據處理與數據傳輸兩個主要部分構成，負責臨時存儲所採集數據並進行信息提取，並通過數據傳輸子模塊向遠端中控機房發 送監測數據。中控軟體位於遠離水輸運現場的中控機房內，由地圖管理、數據存貯、信號分析、報警提示等模塊組成。其中，地圖管理提供直觀化的地圖界面，將輸送管道所在位置標註在地圖上，用戶可以方便的在地圖上查看所監測輸送管道的基本信息與當前工作狀況；數據存貯模塊通過資料庫系統對過往監測數據進行保存；信號分析模塊對監測數據進行處理，並與過往歷史進行綜合比對，檢查壓力，流速，結構，溫度等是否出現異常信號；一旦發現出現異常情況，報警提示模塊通過屏幕閃爍、聲音、以及電子郵件、手機簡訊等方式通知水輸運管理相關工作人員。本實用新型與現有技術相比的優點是本實用新型可以實現實時監測輸送管線的壓力、流量、振動、沉降等狀態；實時掌握輸送管道全線的詳細工作及安全狀態，積累歷史監測數據，建立應急監測預警機制，提高工程運行的信息化水平，確保輸水工程安全並降低運營維護成本。使用傳感器代替人工看護，降低輸送管線維護成本；傳感器可及時，實時發現人眼不易發現的問題，提高維護效率；有效避免破管洩露，保障水輸運網絡正常工作；通過對管體結構反應以及環境監測數據的積累，對未來相關設計規範具有一定的指導意義。
圖I是本實用新型的原理圖；圖2是傳感器模塊的結構示意圖。圖中I-PCCP管道；2_傳感器模塊；3_數據採集模塊；4_數據處理及通信模塊；5-中控機房。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步詳述參考圖1，一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於包括PCCP管道I、傳感器模塊2、數據採集模塊3、數據處理及通信模塊4和中控機房5，傳感器模塊2附著於PCCP管道1，並通過電纜與地表或淺埋的數據採集模塊3相連接，數據採集模塊3連接數據處理及通信模塊4，通訊模塊4連接中控機房5。數據採集模塊3將所採集數據交給數據處理和通信模塊4，通信模塊利用有線或無線通信方式(GPRS，3G，WIFI, WLAN, Zigbee,2. 4G等)將數據傳回中控機房5。中控機房5內的監測計算機對接收到的監測數據進行分析，在發現異常情況後發出報警信號，提示水輸運管理者對出現問題的輸送管道進行定點巡查。所述傳感器模塊2可以固定在PCCP管道I管內壁上、管壁內部或管外壁上。參考圖2，所述傳感器模塊中的各種傳感器分別封裝於多個盒子內。權利要求1.一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於包括PCCP管道、傳感器模塊、數據處理模塊、通信模塊和中控機房，傳感器模塊附著於PCCP管道，並通過電纜與地表或淺埋的數據處理模塊相連接，數據處理模塊連接通信模塊，通訊模塊連接中控機房。
2.根據權利要求I所述的一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於所述傳感器模塊固定在PCCP管道的管內壁上。
3.根據權利要求I所述的一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於所述傳感器模塊固定在PCCP管道的管壁內部。
4.根據權利要求I所述的一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於所述傳感器模塊固定在PCCP管道的管外壁上。
5.根據權利要求I所述的一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於所述傳感器模塊中的各種傳感器分別封裝於多個盒子內。
專利摘要本實用新型公開了一種預埋式輸送管線在線實時監測系統，其特徵在於包括PCCP管道、傳感器模塊、數據處理模塊、通信模塊和中控機房，傳感器模塊附著於PCCP管道，並通過電纜與地表或淺埋的數據處理模塊相連接，數據處理模塊連接通信模塊，通訊模塊連接中控機房。本實用新型與現有技術相比的優點是本實用新型可以實現實時監測輸送管線的壓力、流量、振動、沉降等狀態；實時掌握輸送管道全線的詳細工作及安全狀態，積累歷史監測數據，建立應急監測預警機制，提高工程運行的信息化水平，確保輸水工程安全並降低運營維護成本。
文檔編號F17D5/02GK202532190SQ20122009650
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者朱朝暉, 楊小燕, 梁啟明, 王倚文, 趙斌, 金玉飛, 黃桂湘 申請人:朱朝暉, 深圳市卓成混凝土模塊研究所, 深圳市合益自動化科技發展有限公司, 黃桂湘