供水管道泄漏检测与定位技术应用研究
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浅谈城市供水管道检漏及维修摘要:城市生活和工业生产离不开稳定的城市供水系统,但在社会实践中,供水系统往往因各种因素的影响而产生各种问题。
供水系统如果出现了问题,不单影响市民的正常生活,更影响了城市的生产活动,造成巨大的经济损失。
因此,为了防止和减少不合理的经济损失,必须定期检查和维护市政供水系统。
本文正是以此为切入点,围绕城市供水管道检漏及维修展开探讨。
关键词:供水管网;检漏;维修供水管道检修是一项对检修员的综合素养要求很高的工作,对于技术人员来说,他们不仅要具备高超的技术水准,还要有灵活变通的能力以及丰富的问题解决经验。
当供水管道发生泄漏时,要尽快找到泄漏点,降低管网泄漏强度,防止大量水源泄漏,确保用水安全,尽可能减少水资源的流失浪费。
一、供水管道漏水的原因分析(一)管材造成的供水管网漏损地下和垂直供水管网管道包括铸铁管、球墨铸铁管、钢管、塑料管、PE热管等。
因此,出现损耗的概率非常高。
在外界因素的作用下,铸铁管的刚度极限容易被打破。
钢管易腐蚀、断裂、丢失,塑料管老化。
相反,预应力混凝土管和球墨铸铁管稍好一些[1]。
(二)管道接口造成的供水管网漏损管道边界失水的主要原因是设计的不合理和质量的不达标。
在铅填充过程中,一些绿色铅界面有气泡,导致铅界面不牢固。
如果管道基础薄弱,会导致接口隐藏遗漏,有时会弯曲或泄漏。
在这种情况下,在管道安装过程中,三个通道或曲线不会形成柱或混凝土支架,在压力管道试验中,水会被清除。
穿过铸铁管的铸铁管必须通过钢管弯曲,其接口容易丢失。
(三)阀门原因造成的供水管网漏损阀门质量问题主要是由于内部缺陷,如砂、焊接缺陷、组合不良、结构不均匀等导致的。
由于平均纯度、压力和平均腐蚀等因素的全面影响,这些缺陷会导致阀门过早失效和泄漏。
接头缺陷是阀门泄漏的主要原因。
(四)气候和温度变化随着时间的推移,温度也会发生变化,这对供水管道有很大的影响。
温度造成的供水损失主要发生在冬季。
如果冬天气温低,地下的水就会结冰。
地下供水管网泄漏检测与处理地下供水管网泄漏是城市供水系统的常见问题,对城市供水系统的正常运行和居民生活带来了很大的影响。
及早检测和处理地下供水管网泄漏问题至关重要。
本文将介绍地下供水管网泄漏的检测方法和处理步骤。
地下供水管网泄漏的检测主要有以下几种方法:1. 监测水表读数:通过对供水管网进出口水表读数的监测,可以初步判断地下供水管网是否存在泄漏。
如果出口水表读数大于进口水表读数,就说明存在泄漏。
2. 声纳漏水检测:该方法利用声音传导特性来检测地下供水管网的泄漏。
专业人员使用声纳检测仪将声波传导到地下管道,通过捕捉泄漏产生的噪音来判断泄漏位置和程度。
3. 漏电检测:漏电检测是一种较为常用的地下供水管网泄漏检测方法。
该方法通过测量管道周围土壤的电阻来判断泄漏情况。
如果地下供水管道周围土壤电阻一致,说明没有泄漏;如果出现不一致,就需要进一步检测泄漏位置。
1. 阶段性排查:根据监测数据和实地勘察,确定可能泄漏的管道段。
可以使用测压、放空、关阀等方法对管道断面进行排查,进一步确定泄漏位置。
2. 修复泄漏点:根据泄漏位置的不同,选择适当的修复方法进行处理。
常见的修复方法包括:焊接、封堵、更换管道等。
修复泄漏点时需要注意不影响供水系统正常运行,并保证修复质量。
3. 检测修复效果:修复后需要进行检测,确认泄漏点是否已经完全修复。
可以通过监测水表读数、声纳漏水检测等方法进行检测。
4. 加强系统维护:定期对地下供水管网进行检测维修是减少泄漏发生的关键措施。
可以定期进行巡检,及时发现并修复管道问题,防止泄漏。
水下油气管道泄漏检测技术研究随着人们对能源需求的不断增长,油气资源的开采和运输也愈发重要。
然而,在油气管道的运输过程中,由于人为和自然原因等诸多因素的影响,管道泄漏事件时有发生。
而水下油气管道泄漏问题更加严重,因为泄漏点往往难以察觉且难以修复。
因此,如何快速、准确地检测水下油气管道泄漏成为了当前油气运输领域重要研究方向之一。
一、水下油气管道泄漏检测的现状目前,对于水下油气管道泄漏的检测,常用的方法有声学检测、磁力检测和压力泄漏检测等。
但是,这些方法都存在一定缺陷。
声学检测主要通过声波传播特性获取管道泄漏的位置,但是其受到水流、海洋动物声音、风浪等干扰较大,且对于一些油气泄漏点较小的情况,其精度较低。
磁力检测的原理是通过电磁感应测量管道周围的磁场变化,以判断管道泄漏的位置,但是其对于盐度、温度等环境因素敏感,且只能检测出表面位置的泄漏点,无法检测到管道内部的泄漏。
压力泄漏检测则是利用油气泄漏后的压力变化来判断泄漏点位置,但是其存在侵入管道的难度大、依赖于高灵敏度压力传感器等缺陷。
由此可见,传统的水下油气管道泄漏检测方法都无法完全解决泄漏检测这一难题。
二、新技术在水下油气管道泄漏检测中的应用为了解决传统方法的局限性,人们开始探索新的技术手段,如图像技术、微型机器人等。
1.图像技术图像技术包括红外、紫外、可见光等不同波段的摄像技术。
这些技术可以直接获取泄漏位置的视觉图像,具有检测精度高、检测速度快等优点,相较于传统方法更加有效。
如美国BP公司就开展了一项名为“数字海洋”项目,利用水下无人机向水下油气管道通道内部发送声波,产生共振波,从而通过相机等装置实时捕捉管道内部的图像,实现对泄漏的检测与定位。
2.微型机器人微型机器人是指在微米到毫米尺度范围内可进行机械、电子、光学等多种功能操作的机器人装置。
它可以作为一种无人值守工具,避免了人员在水下作业的昂贵代价,并且其体积小,能够在管道狭窄处灵活穿行,利用雷达、光电等传感技术获取泄漏位置的数据。
自来水管道漏水检测技术设计方案设计方案:1. 管道检测系统选型:选择适合于自来水管道检测的专业管道检测设备,例如超声波检测仪、红外线热成像仪等。
2. 设备安装:根据管道的特点和布局,合理安装检测设备,并确保设备能够全面覆盖需要检测的管道区域。
3. 漏水检测方案:根据实际情况,选择合适的漏水检测方案,常用的有超声波法、压力变化法和红外热成像法。
- 超声波法:通过超声波探测漏水点附近水流所产生的特定频率声波,确定漏水位置。
将超声波传感器沿着管道表面移动,对比不同位置接收到的声波信号,确认漏水点。
- 压力变化法:通过在管道上设置压力传感器,监测管道中的压力变化。
当管道发生漏水时,会导致压力下降,通过分析压力变化的幅度和频率,确定漏水位置。
- 红外热成像法:利用红外热成像仪拍摄管道表面的温度图像,漏水导致的水分蒸发会使管道表面温度变化,通过分析热图,确定漏水位置。
4. 数据采集和分析:将检测设备获取到的数据进行采集和记录,可选用数据采集软件进行数据管理和分析。
通过对数据的分析,判断管道是否存在漏水问题,并确定漏水位置。
5. 报警和维修:当检测系统发现管道漏水时,及时发出报警信号,通知相关人员处理。
根据漏水的严重程度,采取相应的修复措施,如紧急堵漏、更换管道等。
6. 预防性维护:定期进行管道检测,对管道进行维护和修复,避免漏水问题的发生。
例如定期检查管道连接处是否松动、管道是否有腐蚀、老化等情况。
总结:自来水管道漏水检测技术设计方案包括选型设备、安装设备、选择合适的检测方案、数据采集和分析、报警和维修、预防性维护等。
通过科学合理的设计和实施方案,可以有效地检测管道漏水问题,及时采取措施修复,确保自来水供应的安全和可靠性。
2011 年第 10 期任娟娟,辛云宏:供水管道泄漏检测方法与技术 · 67·[12]陆文娟, J].科学技术与工程, 2009 , 18 ( 9 ): 5469 - 5470.王永吉,徐建军.基于卡尔曼滤波的管道泄漏方法[[ 13]董东, J].自动化报, 1990 , 16 ( 4 ): 303 - 309.王桂增. Kalman 滤波器在长输管道泄漏诊断中的应用[[ 14] KarimSalahshoor,Mohsen Mosallaei,MohammadrezaBayat.Centralized and decentralized process and sensor fault monitoring using data fusion based on adaptive extended kalman filter algorithm[ J]. Science Direct Measurement, 2008 , 41 : 1059 - 1076.[ 15]张贤达.现代信号处理[M].北京:清华大学出版社, 2002. 177 - 184.[ 16] Liou Chyr Pyng.Pipeline Leak Detection Based on Mass Balance[ A]. Proceeding of the international conference on pipeline infrastructure[ C]. 1993 , 175 - 188.[17]樊启斌.小波分析[ M].武汉:武汉大学出版社, 2008. 301 - 308.[ 18]张德丰. MATLAB 小波分析[ M].北京:机械工业出版社, 2009.91 - 94.[ 19]蔡正敏, J].机械科学与技术, 2001 , 20 ( 2 ): 4 -8.吴浩江,黄上恒.小波变换在管道泄漏在线监测中去噪的应用[[ 20]Seiders EJ Hydraulic Gradient Eyed in leak location. Oil and Gas Journal[ J] . [21] Y. Gao, M. J. Brennan, P. F. Joseph, J. M. Muggleton, et al.A comparison of time delay estimators for the detection of leak noise signals in plastic water distribution pipes[ J]. Journal of Sound, 2006 , 292 : 553 - 570.[22] M. J. Brennan,Y. Gao, P. F. Joseph. On the relationship between time and frequency domain methods in time delay estimation for leak detection in water distribution pipes[ J]. Science Direct Journal of sound and vibration, 2007 ,304 : 213 - 223.[ 23]周志坤, J].仪器仪表学报, 2004 , 25 ( 4 ):241 - 244.文玉梅,李平,等.自来水管道泄漏相关检测定位系统研究[[24]胡琼, J].武汉理工大学学报, 2009 , 33 ( 2 ): 402 - 406.范世东.基于负压波和流量的管道泄漏检测系统[[ 25] Y. Gao, M. J.Brennan, P. F. Joseph, J. M. Muggleton, et al. A model of the correlation function of leak noise in buried plastic pipe[ J]. Journal of Sound, 2004 , 277 :134 - 135.[ 26] Salvatore Belsito, PaoloAndreussi. Leak detection in liquefied gaspipelines by artificial neural networks[ J]. AICHE, 1998 , 44 ( 12 ): 45 - 72.[ 27]韩文花.油气管道漏磁信号去噪及缺陷重构算法的研究[ D].上海:上海交通大学博士论文, 2006. 12 - 68.[ 28]陈亮.海底输油管道漏磁检测信号分析及其噪声自适应滤波器的研究[ D].上海:上海交通大学博士论文, 2006. 79 - 102.[ 29]李庆扬, M].武汉:华中理工大学出版社, 1995. 336 - 381.王能超,易大义.数值分析[[ 30]高天野.基于压力流量双参数的天然气管道泄漏检测系统研究[ D].秦皇岛:燕山大学硕士论文, 2009. 14 - 15.【责任编辑牛怀岗】 The Methods and Technologies of Water Supply Pipeline Leak Detection REN Juanjuan,XIN Yunhong ( School of Physics and Information Technology,Shaanxi Normal University,Xi’ an 710062 ,China) Abstract: Reviewing the state of arts for water supply pipeline leak detection,the paper classifies the current popular leak detection methods and discusses in detail their performance and application and makes a comprehensive research on the signal processing techniques of pipeline leak detection. Finally, the contrast andanalysis of the superiorities and imperfections of various detection methods are made in terms of position accuracy,measure time and cost. Key words: water supply pipeline; leakage detection; positioning accuracy。
基于水听器声波探测的供水管道泄漏检测系统基于水听器声波探测的供水管道泄漏检测系统随着城市人口的增加和工业化进程的加快,供水管道泄漏问题日益突出。
传统的泄漏检测方式主要依靠目视观察和压力测试,存在效率低、费用高以及人工误差大等问题。
为了解决这些问题,基于水听器声波探测的供水管道泄漏检测系统应运而生。
基于水听器声波探测的供水管道泄漏检测系统是一种利用水听器感知声音的仪器,通过对泄漏声音的监测和分析,实现供水管道泄漏的精确定位。
该系统主要由水听器传感器、信号采集与处理模块、泄漏定位算法以及用户界面组成。
水听器传感器是该系统的核心部件,它能够准确感知泄漏声音,并将声音信号转化为电信号,传输到信号采集与处理模块。
水听器传感器具有高灵敏度和宽频响特性,能够探测管道内的微弱声音信号。
通过合理布置水听器传感器,能够实现对供水管道不同区域的全面监测。
信号采集与处理模块是对采集到的声音信号进行增强和滤波处理的部分,以提高系统的噪声抑制能力和信号质量。
在信号处理过程中,采用数字滤波器和谱分析方法,对声音信号进行去噪和频谱分析,提取出泄漏声音的特征参数。
同时,该模块还通过采集管道的压力和流量数据,结合声音信号进行综合分析,提高泄漏定位的准确性。
泄漏定位算法是供水管道泄漏检测系统的重要组成部分。
通过对泄漏声音特征参数的处理,利用声音的传播特性和数学模型,可以实现对泄漏位置的准确定位。
常用的泄漏定位算法包括相关法、高斯光束法、小波变换法等。
这些算法能够减小系统的定位误差,提高泄漏检测的精度。
用户界面是供水管道泄漏检测系统与用户直接交互的部分,通常以图形化界面的形式呈现。
用户界面可以显示监测到的泄漏声音信号、定位结果以及管道的参数信息。
同时,用户界面还提供操作界面,用户可以通过界面设置系统的参数和进行数据管理,方便系统的使用和维护。
基于水听器声波探测的供水管道泄漏检测系统具有许多优势。
首先,它采用的无损检测方式,可以实时监测管道内的声音信号,无需对管道进行破坏性检测。
我国供水管网检漏技术现状和解决对策分析在文章中,通过对我国城市供水管网漏损现状的分析,引进先进的检漏技术,确保在问题解决条件下,提升我国供水企业的管网检漏效果和建设水平。
标签:供水管网;检漏技术;现状;解决对策管网的漏损现象,无法促进城市供水企业的有效生产。
我国水资源人均不足,在管网的漏损现象下,将面对严重的水资源浪费问题。
近几年,随着资源节约意识的增强,进行管网防漏工作的实施,具备更为深远的发展意义。
一、我国城市供水管网漏损现状我国城市管网的漏损问题多具备物理性质,在对管网进行规划和设计工作中,每个环节都容易产生问题。
尤其是在对管网制作期间,多应用的材料较为老化,其问题更为严重。
在20世纪60年代,管网的使用还无法承受很大压力,因为管网还未达到有效改进,常常受到老化问题的影响,在城市中带来漏损危机。
近几年,随着城市化进程的加快发展,城市内的各个基础设施建设给管网也带来很大影响,因为很多单位在对基础设施建设中,无法按照具体的流程有效执行,管网施工中,常常会因为地下施工带来很大损伤,给管道带来较大破坏[1]。
对管网材料的选择也是非常重要的,在大量管网建设和应用中,很容易带来腐蚀性,尤其是管网的接口位置,极易带来渗漏问题。
其钢管的强度很大,不会容易受到破损,但是,钢管的接口位置具备的导电性更好,化学腐蚀现象较为容易发生。
对于其存在的涂层问题,会给管网带来腐蚀,多是受到地下结构的影响,产生明显的地下沉积问题,无法促進管道结构的科学合理化[2]。
在我国的一些大城市中,由于人口较为密集,城市用水负荷大,在这种情况下,将给出城市管网带来较高的破损率。
通过我国城市供水网评价标准的分析,自来水的管网漏损率更高,在实际上对其考察中,发现一些城市的供水管网达不到合理标准,尤其是在城市人口不断增加的情况下,城市供水管网漏损率逐渐提升。
通过调查分析,在不同地区内,经济的发达程度对供水管网的漏损率也带来不同差异,如果管网的老化程度更严重,将带来明显的偷水现象,在这种情况下,不仅会造成较大的经济损失,其产生的管网漏损损失也更多[3]。
地下供水管网泄漏检测与处理地下供水管网是城市生活中不可或缺的一部分,而供水管网泄漏的出现常常导致水资源的严重浪费和城市市政设施的受损,甚至引发严重的环境问题。
因此,及时检测和处理地下供水管网泄漏是维护城市供水安全的重要内容之一。
本文将从地下供水管网泄漏的类型、检测方法以及处理措施方面进行介绍。
1、明显泄漏明显泄漏是指管道裂口、腐蚀、管接头脱落等情况,也是目前检测难度最小的一种泄漏类型。
2、潜在泄漏潜在泄漏是指管道材料老化、磨损等原因导致的管道破损,但在土壤中没有渗漏出来的情况,泄漏难以直接发现,需要一定的技术手段进行检测。
3、微漏微漏是指管道壁被微小孔洞贯穿所引起的细微渗流现象。
微漏虽然不会导致区域内水压减小,但长期累计会导致水损量的增加,因此也需要及时处理。
1、声音检测法采用专业的声音检测仪器,通过对管道周围的振动和声音进行分析,可以检测到水泄漏的位置和大小。
2、压力监测法利用压力与泄漏量之间的关系,监测管道内部的压力变化,从而发现泄漏的位置和大小。
3、红外热像法利用红外热像仪检测管道表面的热辐射情况,通过发现与周围环境不同的温度异常值,定位泄漏点。
4、物质示踪法向管道内注入染料、气体等物质,通过观察物质在地面上的分布情况,以及浓度与时间的关系,确定泄漏位置。
1、临时补救措施在泄漏点周围用块石或沙土等材料孔堵,将泄漏临时控制住,以避免水资源的浪费和市政设施的受损。
2、更换管道通过断道修补或更换管道等手段彻底解决管道的泄漏问题,以避免长期的水损和环境污染。
3、加强管道维护定期维护检修管道,及时更换老化管道,加强管道连接处的密封工作,减少潜在泄漏的出现。
总之,地下供水管网泄漏不仅会浪费有限的水资源,而且还会对城市环境和市政设施造成不可忽视的影响。
因此,针对不同类型的泄漏,选择合适的检测手段和处理措施,能够更好地保障城市供水的安全和稳定。
城市给排水系统中的管道漏损检测与修复城市给排水系统是城市基础设施的重要组成部分,起着排水、供水、治水等关键作用。
然而,随着城市发展的快速推进,管道老化、地质变化以及施工质量等问题,导致管道存在漏损现象。
管道漏损不仅会造成资源浪费,还可能对环境和居民生活带来不良影响。
因此,管道漏损检测与修复成为城市管理的重要课题。
一、管道漏损检测1. 监测设备和技术的应用针对城市给排水系统中的管道漏损问题,需要借助先进的监测设备和技术来实施检测工作。
例如,可以采用高精度的远程无损检测设备来对管道进行全面检测,以发现漏损点和漏损程度。
同时,借助地下水位监测、渗漏水测量等技术手段,可以更准确地确定漏损的位置和范围。
2. 数据收集和分析在管道漏损检测过程中,数据的收集和分析是至关重要的。
通过使用自动化监测设备,可以实时采集管道漏损的相关数据。
这些数据包括流量、压力、温度等参数,以及管道结构的信息。
通过对这些数据进行分析,可以定位漏损点,评估漏损程度,并制定相应的修复方案。
二、管道漏损修复1. 漏损修复技术管道漏损的修复技术多种多样,根据漏损的具体情况和管道所处环境的不同,可以选用相应的修复技术。
例如,对于小范围的管道漏损,可以采用局部切割和修复的方法,通过对漏损点进行局部处理来修复漏损。
对于较大范围的管道漏损,可能需要进行整体管道更换或补强。
2. 管道修复材料在管道漏损修复过程中,选择适合的管道修复材料也是至关重要的。
根据不同漏损情况,选择具有耐腐蚀性、抗压性、密封性能良好的材料进行修复。
常见的管道修复材料包括聚合物材料、复合材料以及特殊的粘合剂等。
这些材料可以有效地修复漏损点,延长管道的使用寿命。
三、管道漏损管理与维护除了管道漏损的检测与修复,管道漏损的管理与维护也是城市给排水系统中的重要环节。
定期检查管道的状况,并进行必要的维护工作,可以有效地防范管道漏损问题的发生。
此外,建立健全的管道漏损管理系统,将漏损检修工作纳入常态化管理,可以提升管理效能,减少漏损对城市运行的影响。
永州市零陵区自来水公司供水管网漏水检测技术实施方案保定市金迪科技开发有限公司二〇一五年元月目录一、技术组织方案 .................................................... 错误!未定义书签。
1.概况.............................................................. 错误!未定义书签。
2.工作范围及内容.................................................... 错误!未定义书签。
工作范围.......................................................... 错误!未定义书签。
工作内容.......................................................... 错误!未定义书签。
3.技术质量要求...................................................... 错误!未定义书签。
4.工程组织.......................................................... 错误!未定义书签。
人员组成.......................................................... 错误!未定义书签。
组织形式.......................................................... 错误!未定义书签。
拟投入本工程的主要仪器设备........................................ 错误!未定义书签。
5.工程进度计划...................................................... 错误!未定义书签。
给水管道检漏听漏技术方案(一)水管道检漏听漏技术方案资料一、方案背景•近年来,水管道漏水问题日益严重,给人们的生活和环境带来了严重的影响。
•目前传统的检漏方法不仅耗时耗力,而且效果并不理想。
二、方案目标本方案的目标是开发一种高效、准确且非破坏性的水管道检漏听漏技术,以提高检漏效率和准确性。
三、方案内容1. 技术原理•利用超声波技术,通过高频超声波的传播和反射,检测水管道中的漏水点和听到的漏水声音。
•通过专业的信号处理算法,对超声波信号进行分析和判断,以确定漏水点的位置和漏水程度。
2. 方案流程•安装听漏设备: 在水管道相关位置安装听漏器,并确保其与检测设备的连接正常。
•启动检测设备: 启动设备并设定相应的参数,包括检测深度、灵敏度等。
•开始检测: 将听漏设备移动到待检测的水管道附近,并根据听到的声音判断漏水点所在位置。
•数据分析与处理: 对听到的声音进行分析和处理,通过计算机算法来确定漏水点的具体位置和程度。
•结果显示与报告: 将检测结果显示在屏幕上,并生成相应的检测报告。
3. 方案优势•高效准确:利用超声波技术,能够快速准确地定位漏水点,节省检测时间和人力成本。
•非破坏性:无需拆除水管道或进行大规模破坏性检测,降低了维修成本和不必要的浪费。
•易操作:操作简便,不需要专业技术人员,可由普通工作人员进行操作。
四、方案应用•方案适用于城市给水管道的检测与维修工作。
•可广泛应用于住宅小区、商业楼宇、工业园区等各类水管道维护领域。
五、方案预期效果•提高水管道检测的准确性和效率,降低漏水点未被查找到的风险。
•减少检测过程中对水管道的破坏,降低维修成本和资源浪费。
以上是针对“给水管道检漏听漏技术”的方案资料,该方案通过采用超声波技术,提高了检漏的准确性和效率,同时降低了对水管道的破坏风险。
希望本方案能为解决水管道漏水问题提供一种高效可行的解决方案。
六、方案实施步骤1. 准备工作•购买听漏设备和检测设备。
•培训操作人员,使其了解设备操作和维护。
中材科技(酒泉)风电叶片有限公司供水管网漏水检测技术实施方案2016年6月中材科技(酒泉)风电叶片有限公司供水管网漏水检测技术实施方案项目编号:2016GSTW012CS项目经理孙景军(高级管线探测工程师)设计负责人孙景军(高级管线探测工程师)质量负责人张凡(高级防腐检测工程师)技术总工程师徐崇喜(高级工程师)技术负责人王金栋(工程师)方案编写人王金栋(工程师)甘肃拓维地理信息工程有限公司2016年06月目录一、技术组织方案 (1)1.概况 (1)2.工作范围及内容 (1)2.1工作范围 (1)2.2工作内容 (1)3.技术质量要求 (1)4.工程组织 (1)4.1人员组成 (1)4.2组织形式 (1)4.3拟投入本工程的主要仪器设备 (2)5.工程进度计划 (2)6.工作流程 (3)7.工作方法与技术要求 (4)7.1管网资料收集、调查 (4)7.2管网压力测量及分析 (4)7.3阀栓听音探测 (4)7.4路面听音探测 (5)7.5漏水相关探测 (5)7.6水中相关探测 (7)7.7漏水点确认定位 (7)7.8漏水修复 (7)7.9修复后漏水探测 (8)7.10测区内大用户供水状况及违章用水情况调查 (8)8.漏水点验收方法 (8)8.1漏水点验收标准 (8)8.2漏水点验收方法 (8)8.3漏水量计算方法(任选一种或两种) (8)9.提交成果 (9)二、质量保证措施 (9)1.质量保证体系 (9)2.质量控制措施 (10)3.质量承诺 (10)三、职安健保障措施及管理 (10)四、服务和承诺 (12)1.工程服务承诺 (12)2.保密承诺 (12)3.技术培训承诺 (12)五、需要中材科技(酒泉)风电叶片有限公司配合的工作内容 (13)一、技术组织方案1.概况中材科技(酒泉)风电叶片有限公司供水主管道长度约7km,日供水约未知,水损约60%,管网压力约1.5kg/cm2-4.2kg/cm2。
给水管道漏损原因分析与检漏技术探讨摘要:随着我国工业化、城镇化和农业现代化的快速发展,水资源短缺和水污染问题日益突出,特别是水资源短缺已经成为制约经济社会发展的重要瓶颈。
城市积水管道随着时间的发展,会受到自然环境和工作环境的多种因素影响,导致局部泄露问题,例如市政建筑影响、管道施工影响、管道老化等。
为了能够减少供水管道的漏损问题,我国逐渐加大了在检漏技术上的积极探索。
关键词:给水管道;漏损问题;管道施工;管道老化;检漏方法供水管道泄漏可按照泄漏量多少分为两种情况,第一种是由于管道小孔或裂纹导致的小泄漏量事故,由于泄漏量小很难在短时间内发现,造成水资源白白的浪费,同时在漏过程中,泄漏点周围的泥土、杂质容易混入管道中,污染自来水水质,居民若直接饮用不卫生的水,极易导致突发疾病的发生。
第二种是由于管道爆裂产生的大泄漏量事故,水管爆裂处会有大量水向路面涌,交通极易陷入混乱,若泄漏时间过长,将直接影响周边居民及企业正常的生产生活用水,更为严重地可能导致道路及桥梁坍塌,造成严重地经济损失及人员伤亡。
供水管道泄漏的检测和修复工作已经成为政府给水工程的一个重要组成,如何迅速而准确地确定泄漏点的范围,并为供水管道工程技术工作人员提供及时精确的泄漏检测定位技术是非常必要的,对供水管道检测技术及设备研究具有重要的现实意义。
1 给水管道漏损的主要原因分析1.1 管材质量不合格给水管道的漏损问题并不是偶然发生的,而是由于很多需要关注的因素没有引起施工人员和管理人员的重视,才发生漏损问题。
我国的大部分给水管道都是以铸铁管还有预应力钢筋混凝土管道为主,因此在使用过程中,如果前期的施工质量把握不到位,容易发生沙眼和裂缝问题,甚至由于管道材料的使用不合格而导致管道被腐蚀。
1.2 接头质量不合格管道的接口漏水问题一直是供水系统在工作当中遇到的一大问题,严重影响了供水系统的正常运行,造成了水资源的持续性浪费。
管道接口漏水的主要原因通常都是当时的施工措施和施工手段影响的。
城市供水管网检漏控制探讨摘要:文章在对城市供水系统中管网漏水的成因进行分析的基础上,阐述了常用的检漏方法,探讨了管网漏损控制措施,以减少漏耗,为城市建设发展提供基础保障。
关键词:供水管网;管网漏损;控制近年来,随着我国经济的快速发展,城市建设改造工程加剧,市政道路改扩建工程涉及到城市供水管网设备的改迁,移装不断增加,加上城市道路施工,增加了供水管网的漏损率。
据建设部信息中心2007年度统计资料,我国供水管网平均漏损率在20%左右,有的城市甚至达30%多,而建设部制定的规范要求漏损率低于12%。
管网漏损率居高不下,不但造成水源的极大浪费,还造成降压供水,影响用户用水,降低管道安全性,此外,对管道基础也造成破坏,甚至对其附近的建筑物、构筑物等公用设施带来潜在威胁。
因此,如何有效地控制供水管网漏损,意义深远。
一、城市供水管网漏损原因分析管网漏损可分为明漏、暗漏、背景渗漏。
明漏是可以被用户或路人发现的管道泄漏,多为管道爆裂事件,具有较大的瞬时流量,易于发现,能及时抢修。
漏水时间不长,所以总的漏水量不大。
暗漏在输配系统中经常出现,因是渗透到地下或流到下水道,用户或路人不易发现,漏水持续时间较长,漏水量较大。
暗漏必须通过主动检漏的方式来检测。
背景渗漏又称为不可检测的管网漏损,如管道的接头和管道配件的连接部位,容易产生滴漏。
虽每个漏点漏水量很小,但由于难以被检测到,且数量最多,分布最广(整个输配管网),因此漏水量也较大。
一般来说,城市供水管网漏损主要有以下原因:(一)管网老化,管材低劣,施工技术落后供水管网老化以老城区最为突出,这些供水管网铺设多在50年以上,管材质量差,加上长期超限运行,年久失修,老化严重,导致爆管以及各种形式的明漏、暗漏。
另外,在现有供水管网中,灰口铸铁管占较大比重,多数安装时间较长的灰口铸铁管质量已不符合国家规范的要求。
加之管网配件质量差,接口技术落后,导致管网抗腐蚀强度低、长时间使用后形成水垢,腐蚀严重,抗压强度低,爆漏事故频繁发生,漏损逐年增加。
388化工自动化及仪表第38卷供水管道泄漏检测与定位技术应用研究李忠虎郭卓芳(内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010)摘要基于瞬时压力监测的负压波法,应用相关分析理论对供水管道进行泄漏检测与定位。以MAT·LAB和组态王为软件开发平台,对信号进行时域互相关分析,由组态王生成友好的人机交互界面,MAT-LAB完成复杂算法运算,二者采用DDE方式进行通信。对于检测到的泄漏信号中含有的大量噪声,采用滑动平均或小波分析等方法进行去噪处理。根据具体情况选择相应的去噪方法,并合理设置相关参数,可有效提高泄漏检测与定位精度。关键词泄漏检测定位相关分析滑动平均法小波法中图分类号TP274文献标识码A文章编号1000-3932(2011)04-0388-04
因各种人为或不可抗拒因素的影响,供水管道泄漏事故时有发生,这不仅会浪费宝贵的水资源,同时,也会影响到供水管网的安全,会使供水管道、管道基础、地下公用设施及地上建筑物遭到破坏。为此,如何及时检测管道泄漏微弱信号,并尽可能提高管道泄漏检测与定位精度,就成为笔者研究的重要课题。管道泄漏检测与定位可采用多种方法和技术,其中基于现代控制理论和信号处理的负压波法颇受重视,引起了业界的高度关注。它利用管道突然泄漏时在液体中引发并按一定速度传播的瞬态负压波进行检漏,并通过计算负压波传播到首、末端的时间差来进行定位。笔者采用相关分析法对供水管道进行泄漏检测和定位。相关分析法是将首、末端的两个含有原始泄漏信息的信号进行比较,判别其互相关程度,并得到两个信号的时间差。泄漏压力波信号基本是随机性的,相关处理结果为单脉冲,故可采用相关分析法对供水管道进行泄漏检测与定位‘¨。1基本理论当流体输送管道因机械、人为或材料失效等原因而使某处突然发生泄漏时,在泄漏处将产生瞬态压力突降,由于流体流动的连续性,管道中的流体不会立即改变流速,而流体在泄漏点和相邻的两边区域之间的压力差会导致流体从上、下游区域向泄漏区填充,并依次向上、下游扩散,这就形成负压波。该负压波以一定的速度t,自泄漏点向管道两端传播,经过时间t。、t:后分别传播到首、末端并被相应的压力变送器捕捉,根据这两个压力降信号的传播时间差和负压波的传播速度,就可以进行漏点定位‘21。泄漏检测与定位原理如图1所示。
管道首段管道
末端
图1泄漏检测与定位示意图由于负压波波速比流体流速快得多,因此流体流速可忽略不计,漏点定位公式可简化为:卜÷(z+心)(1)
式中Z.——漏点距首端的距离;Z——首、末端两个变送器间的管线总长度;t,——压力波传播速度;At--负压波传播到首、末端变送器的时
间差,At=t1一t2。相关分析法的基本思想是对管道首、末端的压力信号去除均值并求取差分信号,实时计算其相关函数。当没有泄漏时,相关函数值在零附近;发生泄漏后,相关函数值将显著变化,根据相关函数值的大小和极值点位置即可进行泄露检测与定位。设首、末端两个变送器所检测到的信号分别
收穑日期:2011-02—10(修改稿)基金项目:内蒙古科技大学科技创新基金资助项目(2009NC077)
万方数据第4期李忠虎等.供水管道泄漏检测与定位技术应用研究为省(I)和y(t),其数学模型为:石(I)=s(I)+乃。(‘)(2)y(‘)=∞(I一,.)+n2(I)(3)式中s(I)——泄漏点信号,在管内压力和漏口
大小等不变的条件下,可认为是平稳过程;a——衰减因子;f——延迟时间;n。(t),n:(t)——环境噪声。假设泄漏信号和噪声都是零均值、高斯分布和互不相关的随机信号,并认为噪声信号,l。(t)和n:(t)完全不相关,则有:,R”(f)2恕寺l,x(t)y(t一.r)m
=鲤寺I,哪(I)s(I—r)dH舰寺』,nt(I)玑(t)dt1im#I,∞(‘)s(1一r)dt'-E(一l/v,l/v)(4)实际运算是在有限的积分时间r内计算相关函数的估计值,即:
Rw(.r)2寺上伽(t)s(I—r)dt(5)
这样,R;,(下)的变化量达到一定数值即可认为已发生泄漏,根据相关函数峰值位置确定出漏点延迟时间即可进行漏点定位。对于两个离散时间信号茹(n)和Y(n),对y(n)延时m个采样间隔,则有:~(m)2亩磊∥(n)y(n+m)(6)式中Ⅳ——数组长度。假设m=m。时式(6)达到最大值。则泄漏信号延迟时间为:r=r(n一,珏o)(7)式中卜采样时间间隔。
由于r=At,从而利用式(1)即可进行漏点定位‘1-21。2实验系统结构及原理针对课题研究目的,设计并组建了管道实验系统,其原理如图2所示。系统主管道为直径37mra、壁厚2mm、长5m的钢管;两个泄漏孔均为直径10mm的圆孔,用阀门控制泄漏量大小;主管道与水箱和水泵之间采用PPR软管连接,以尽量减小水泵噪声对泄漏募筹篆臻H美票雾岳HP景星爱笔节HADA端M3f96板8接线PDS压力图2管道实验系统原理信号的干扰;水箱材料为不锈钢,它的容积为0.07m’;水泵型号为C020—12,流量为50m3/h,扬程为12m;压力变送器型号为PDS403H一1CS0一A1DA,测量范围为0—0.1MPa,输出信号为4~20mA;数据采集选用研华公司的PCI.1710L型板卡,利用MATLAB和组态王软件为开发平台,对信号进行时域互相关分析,由组态王生成友好的人机交互界面(HMI),MATLAB完成复杂算法的运算,二者采用DDE方式进行通信。3仿真研究。一3.1仿真实验在泄漏检测实验中,通过安装在管道首、末两端的变送器来获取泄漏信号。为了对比验证算法的准确程度,利用MATLAB平台产生具有准确时延的模拟信号,并加入低信噪比的高斯噪声来模拟两台变送器检测到的信号。对实际延迟时间m=105的两路信号(采样时间间隔T=2s,数组长度N=500),用滑动平均滤波法去噪后进行相关处理。图3和图4分别是首、末端两路原始信号、叠加高斯噪声的信号和滤波后信号的对比图。滑动平均滤波对有用信号的提取很有效。鄯阵丽丽两甄。o}—苗—吲}1苗—盎厂丐}—苗—刍广吲守1葑—刍
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时间,8c.滤波后信号
图3上游信号用滑动平均滤波法滤除噪声效果
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万方数据390化工自动化及仪表第38卷
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时间,sa.原始信号
∞期3∞伽4∞铷时间,sb.叠加高斯噪声的信号
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采用直接求互相关函数和根据时域相关定理求互相关函数两种方法进行相关运算,结果如图5所示。图5a和图5b分别为两路信号采用滑动平均滤波前、后直接求互相关函数的仿真结果,图5c为两路信号采用滑动平均滤波后,根据时域相关定理求互相关函数的仿真结果。蠢SOOt)曩罂.锄1口1
理骚圜斗K罂州邋妪圜:}K罂H二E三互三。砌卜—高—杀广高r1占—盎__茜r1占—寂r茜r1南相关时间b.xcom结果相关时间c.1ift计算结果图5平均滑动滤波后相关运算结果对比m,,I,T等参数不变,用小波法滤波后进行相关分析处理。图6和图7分别是首、末端两路信号滤波前后的波形图。对经小波法滤波后的两路信号进行相关运算,结果如图8所示。这种方法中,门限值的选取很重要,因门限值选取的好坏直接关系到去噪效果。实践表明,通常情况下,软门限法比硬门限法效果要好。垂.i匝巫巫亚巫羽样本序号n≤,。..!:.竖竺竺兰罂.侣亡三=∑:三!!∑(=!!=蚓囊加卜—者—高—茜广盎r{—%}1占_击—磊—晶样本序号nb.强制消噪后的信号型.侣匕竺=∑:=垒£∑£竺£竺2∑型囊加卜1扩]苗—志—盎r茜F;r{r≮矿亏i—刍样本序号nc.默认阈值消噪后的信号载区至雯匹五四样本序号nd.给定的软阈值消噪后的信号图6上游信号用小波法滤除噪声效果垂一:iI巨硒巫巫亚卿样本序号na.原始信号型.,:E:二=:二土!=王121=蚓重加}—亩—{矿1卣—;r—占—盎广{扩j苗—右广茜样本序号nb.强制消噪后的信号≤10器.侣匕===三=土兰=监12Z兰!型馨‘10}—茜—≮手—高r;矿—盘—;矿1卣二茄F1;i—品样本序号nc.默认阈值消噪后的信号墨.三E=!竺∑竺垒垒必样本序号n
d.给定的软闽值消噪后的信号
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图7下游信号用小波法滤除噪声效果
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相关时间c.im计算结果
图8小波滤波后相关运算结果对比
万方数据第4期李忠虎等.供水管道泄漏检测与定位技术应用研究39l3.2结果分析由以上实验研究可得出如下结论:a.滑动平均和小波分析两种滤波方法都保留了原始信号的低频部分,而对于高频部分的处理,滑动平均法将高频部分完全除掉(因泄漏信号通常在2kHz以下),小波法则是对高频部分用数学估计法估计出噪声的大小,然后用阈值的方法把实际信号中的高频部分提取出来再进行相加,这样可得到更精确的结果"1。b.滑动平均法是互相关检测的一种特例M。,其运算较为简单,可有效提高运算速度,特别适合于象管道泄漏检测这种实时性要求较高的场合,但它对低频噪声的抑制能力较弱。通过合理设置窗口宽度,滑动平均法可有效提高脉冲信号的信噪比,但其效果是有限的,如果背景噪声强度超过有用信号强度,则会明显降低测量精度。而对于强噪声背景下的微弱信号去噪处理,小波分析法则具有更为明显的优势。4结束语主要介绍基于瞬时压力监测的负压波法在供水管道泄漏检测与定位中的应用,具体采用相关分析法对供水管道进行泄漏检测和定位。用相关分析法估计时延,方法简单、易于实现。将已在输油管道泄漏检测中成功应用的相关分析法研究应用于供水管道泄漏检测,可在一定程度上减少因供水管道泄漏而造成的资源浪费和经济损失。参考文献[1]刘燕.基于声波原理检测供水管道泄漏[J].无损检测,2008,30(6):355—356.[2]韩建,牟海维,王永涛等.相关分析法在输油管道泄漏检测和定位中的应用研究[J].核电子学与探测技术,2007,27(1):154~156.
[3]刘明亮,孙晓军.基于负压波的输油管道泄露检测去噪处理[J].科学技术与工程,2009,9(13):369—372.[4]胡松,江小炜,杨光等.滑动平均滤波在微弱脉冲信号检测中的应用[J].计算机与数字工程,2007,35(10):169—171.
ApplicationofLeakageDetectionandLocationTechnologytoWaterSupplyPipesLIZhong-hu,GUOZhuo-fang
(SchoolofInformationEngineering,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010,China)