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摘要:降低供水管网漏损率可以带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益,对于民生和环保都存在着重大意义,因此也是国家大力支持并严格要求改善的事业。目前用于检漏的常用设备有物理听音法设备和电子听音法设备。这两种类型的检漏设备都需要工作人员携带设备到现场进行听测,且需要工作人员在深夜时管道水流量较低时进行听测,无法做到无人值守和长期监测,使用极其不便,且监测效果差,本文探讨一种带远传的漏水监测装置设备,提升检漏设备水平。
关键词:供水管网漏损、漏水监测
1 供水管网检漏技术在我国的应用现状:
当前,我国城市多数供水管道老旧,水管网漏损率高与国际发达国家的先进水平,我国一些城市供水漏失率很高,其中大多数是管道漏水造成的。各地供水公司开展漏水调查工作,配备有简单的仪器设备,以管道事故抢修为主,漏水调查靠老工人的经验,多数单位管道漏水控制效果不好。近几年由于国内经济环境和市场管理机制的改善、有关用水节水政策措施的颁布,供水管网检漏受到各级政府和各地供水公司的重视,在供水管道漏水检测中,声波检测技术目前已得到广泛应用,并且成为主要的检测手段。声波检测技术是以声学原理为基础,借助电子学和频谱分析理论,对漏点的声波信息进行处理、分析,以发现漏水区域进而准确定位漏点的技术。但是由于管材、管径、埋深以及管道周围环境的不同,在实际检测过程中判断是否漏水仍然比较困难。供水管道声波检测技术根据声波在介质中的传播规律来进行漏水点定位。笔者从声学原理角度论述了供水管道的漏水声波的产生、沿管道的传播特性以及在区域漏水检测中的应用,从而对供水管网实现漏水监测并指导具体的漏水检测,做到有针对性地进行漏水调查,最终达到降低漏损的目的,为供水企业创造最大的经济效益。
2 传统供水管网检漏方法
2.1被动检漏法
是最古老最成本低的检漏方法,其方法依赖工作人员和群众报警,该方法大多只能发现明漏管道,对暗漏管道比较困难发现,所有该方法具有一定的缺陷,不能作为主要的检漏方法。
2.2大地湿度检测法
地下管网因为漏水,而其周围大地的导电性在潮湿时会有所增加,利用仪器测试测区大地的导电性,异常区可能是管网漏水点.这种方法在某些土质上有较高的灵敏度。
2.3水平衡探测法
也称为经验法、三步法.第 1 步是利用夜间人们已经休息,关闭所有的用水器具,在供水管网正常条件下,检测总水表是否走动,或者在正常供水情况下,分片、分段逐级进行总干管与分干管测漏;第 2 步是检查下水道,帮助查找漏水区域;第 3 步是用各种测漏仪器精确定位.
2.4区域流量测定法
首先将漏水调查区域根据管网状况及需要,划分为几个小区域,然后,把划分出来的小区域内的管网除留出进水管外,与外部管网截断,然后在进水管上安装流量计,即可测量出流入该区域的水量.一般测定其最小流量.根据城市一般用水规律,凌晨0:00~ 4:00内出现当天最小流量,故除特殊要求外,区域流量测定只进行该时间段内的流量测定。
2.5收集式检漏法
该方法对正常的输送管道,通过计算机、传感器组成监测系统,及时发现管道内壁腐蚀穿孔及外壁防腐层的损坏,并指出泄漏点,其技术要点必须是在承载流体的装置上,与流体最接近的装置外表面制作可以汇聚泄漏流体的空间.检测仪器具有检测管内泄漏及管外腐蚀物出现的功能,同时与中央控制室计算机连接成应答系统,当腐蚀物出现时,检测仪器发出讯号,控制室收到讯号后发出报警指示, 并在计算机屏幕上显示发生事故的地点及存储该点 的处理档案 .由于检测系统是免维护结构,所以要求可靠性高,必须要求可靠性设计。
3 现代供水管网检漏方法
漏水噪音检漏法:噪音检测技术在国内是刚刚起步阶段,是未来管道检漏技术的发展方向,对管道检漏技术具有里程碑的意义。漏水噪音检漏法工作机制:采集设备的传感器是由压电陶瓷制作的加速器,当漏水时管壁产生径向震动,压电陶瓷被漏水震动噪音挤压产生噪声电荷,噪声电荷信号依次通过电荷放大电路,二级放大电路,归一化电路,低通滤波电路和高通滤波电路得到所需的噪声电压信号。噪声电压信号通过单片机转换成噪声音频信号并存储在存储器。噪声监测仪采集的噪声信号可以存储在Flash存储器中,当需要分析时,可以将噪声监测仪收回进行分析处理,也可以直接将采集的噪声音频信号传输至终端进行分析处理(具体传输技术采用现有技术),可避免工作人员在深夜亲自对管道进行监测,提高了管道噪声监测的便利性。每天通过设备自带远传功能,将采集的噪音数据上发到客户平台。确保社会安定和人民的生命财产安全,但这一工作很复杂,因为管道的类型、输送的液质、管道所处的位置和管道周边的边界条件各不相同、千差万别。噪音检漏就是以被输送的液质由管道裂缝、孔洞外溢(或喷射)时所发出的声音作为声源,用灵敏的声学换能器,即接收传感器,将漏泄声音转换成电信号,再经信号处理确定漏点位置.由于种种复杂情况,漏泄所产生的噪音能量不同、中心频率不同、传播速度和衰减不同,因而开发漏水噪音监测仪有很多难度。
4 供水管网检漏技术的发展趋势:
地下供水管网测漏技术由人工判断到现代噪音传感器判断转变。最早主要依靠自身感觉器官 直接查找泄漏点,后来人们开始借助于简单的工具进行测漏。随着传感器和网络技术的快速发展,地下管网泄漏的检测技术正在向智能检测方向发展,更准确、更快速判定漏点,全天候监测管网漏水。
5 结语
随着社会发展城市人口增加,城市供水规模越来越大,减少水资源的损失愈发重要,准确高效的检漏技术的开发和应用势在必行。通过检漏设备的数据采集和大数据分析判断,有效的监测管网很多程度上保障供水管网正常运行,确保城市供水完全可靠。
参考文献:
[1]中国供水系统漏损监控技术的创新性研究与应用[J]. 毋焱,杨帆,刘志强,邓勇. 办公自动化. 2014(S1)
[2]供水管网突发污染事故的应急响应与控制策略[J]. 项宁银,信昆仑,尹兆龙,邹俊,李飞. 供水技术. 2013(06)