CN107246942A

CN107246942A - 一种预制直埋保温管道泄漏检测系统及其方法

Info

Publication number: CN107246942A
Application number: CN201710590643.XA
Authority: CN
Inventors: 陈朋
Original assignee: HENAN SANJIE THERMOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HENAN SANJIE THERMOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2017-10-13

Abstract

本发明涉及一种预制直埋保温管道泄漏检测系统及其方法，包括光时域反射仪、耦合分路器、光纤以及保温管道，所述保温管道包括工作管、聚氨酯泡沫保温层以及外护套层；光纤沿着所述工作管敷设，在光纤与工作管之间分布有若干吸水膨胀胶颗粒，光纤的端部连接有尾纤，尾纤敷设在工作管的端部；光时域反射仪、耦合分路器以及尾纤通过光纤连通；本发明通过吸水膨胀胶颗粒吸水膨胀的特性，使得光纤发生宏弯曲，进而导致光时域反射仪的后向反射曲线发生台阶式突变，从而确定光纤的衰耗点，进一步确定工作管上的泄漏点；本发明具有成本低、反应灵敏、抗干扰能力强等优点。

Description

一种预制直埋保温管道泄漏检测系统及其方法

技术领域

本发明属于保温管道泄漏检测技术领域，具体涉及一种预制直埋保温管道泄漏检测系统及其方法。

背景技术

城市供水管道网络是使用广泛的大型地下管网系统，由于长期以来一直缺乏经济、有效的实时检测方法，致使城市自来水管网系统因跑、冒、滴、漏造成巨大损失；城市供水管道的爆裂泄漏会迅速造成地面塌陷，容易被及时发现，从而保证维修人员做出快速维修响应；然而，对于管道上的小裂缝造成的供水管道的“暗漏”是很难及时检测到的，而恰恰是不容易及时发现的“暗漏”，造成供水管道长时间小流量的泄漏，进而对资源造成浪费，甚至长时间的小流量泄漏的堆积导致路面塌陷等危险。

虽然目前检测管道泄漏有多种手段，但都存在建设成本高、施工复杂、难以全面覆盖的问题，且所用的传感器准确度低、误差大、抗干扰能力差，检测用信号线容易被氧化，影响检测效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种灵敏度高、敷设简单、检测距离长、成本低、准确度高的预制直埋保温管道泄漏检测系统及其方法。

本发明的技术方案如下：

一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，包括光时域反射仪、耦合分路器、光纤以及保温管道，所述保温管道包括工作管、聚氨酯泡沫保温层以及外护套层；所述光纤沿着所述工作管敷设，在光纤与工作管之间分布有若干吸水膨胀胶颗粒，光纤的端部连接有尾纤，所述尾纤敷设在工作管的端部；所述光时域反射仪、耦合分路器以及尾纤通过所述光纤连通。

优选的，所述尾纤的端部与工作管端面平齐。

优选的，所述吸水膨胀胶颗粒为直径3mm-7mm的球形颗粒，相邻2个吸水膨胀胶颗粒的间隔为1cm。

优选的，所述吸水膨胀胶颗粒为直径不小于1cm的圆柱形颗粒，所述圆柱形颗粒的直径方向与光纤的敷设方向成十字形交叉，且圆柱形颗粒紧密的分布在光纤与工作管之间。

优选的，还包括PC终端、云服务平台以及移动终端，所述PC终端通过因特网与所述光纤时域反射仪以及云服务平台相连，所述移动终端通过wifi网络或者4G网络与云服务平台相连。

优选的，所述移动终端为手机终端或者PAD终端。

一种预制直埋保温管道泄漏检测系统的检测方法，包括以下步骤，

A1、完成检测系统的安装；

A2、开启光时域反射仪以及PC终端，观察光时域反射仪的后向反射曲线变化情况；

A3、工作管发生泄漏，吸水膨胀胶颗粒吸水膨胀，光纤出现宏弯曲，光时域反射仪的后向反射曲线发生台阶式突变，衰耗点确定，工作管道的泄漏位置确定，PC终端发出警示；

A4、故障排除，吸水膨胀胶颗粒失水收缩恢复原状，光纤上的宏弯曲消失，光时域反射仪的后向反射区线恢复正常。

优选的所述步骤A1的具体步骤是：

S1、将光纤沿着工作管轴线方向敷设，同时将吸水膨胀胶颗粒布设在光纤与工作管之间；

S2、将尾纤固定在工作管的末端，保证尾纤的端部与工作管的端面平齐；

S3、完成步骤S2后，将聚氨酯泡沫保温层包扎在工作管的外表面，然后将外护套层套结在聚氨酯泡沫保温层的外表面；

S4、将工作管上的光纤头部与从耦合分离器接出的光纤通过光纤熔接机接通，然后将是光时域反射仪与耦合分离器通过光纤接通，最后通过因特网将PC终端与时光时域反射仪连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用分布式光纤作为传感器和吸水膨胀胶颗粒相结合的方式，实现对保温管道泄漏的快速检测响应，即使是保温管道出现为渗漏等“暗漏情况”，吸水膨胀胶颗粒吸收水分后会膨胀，从而使得光纤发生弯曲，导致光时域反射仪的后向反射曲线发生台阶式突变，进而准确的确定泄漏点；本发明作为传感器的光纤在保温管道预制生产时埋敷在工作管道的外表面，在现场施工安装时，只需将耦合分路器、光时域反射仪与光纤进行连接，降低了施工复杂度，提高了安装效率；而且本发明采用光纤作为传感器具有较强的抗干扰能力，延长检测系统的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的实施例1结构图。

图2为本发明的实施例2结构图。

图3为本发明控制框图。

图中：1、光时域反射仪，2、耦合分路器，3、光纤， 5、保温管道，51、工作管，52、聚氨酯泡沫保温层，53、外护套层，6、干吸水膨胀胶颗粒，7、尾纤，8、PC终端，9、云服务平台，10、移动终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，包括光时域反射仪1、耦合分路器2、光纤3以及保温管道5，所述保温管道5包括工作管51、聚氨酯泡沫保温层52以及外护套层53；所述光纤3沿着所述工作管51敷设，在光纤3与工作管51之间分布有若干吸水膨胀胶颗粒6，从而使得工作管51发生泄漏时，吸水膨胀胶颗粒6吸水发生膨胀，进而导致光纤3发生宏弯曲；光纤3的端部连接有尾纤7，所述尾纤7敷设在工作管51的端部，从而确保光时域反射仪1发射出的光信息通过尾纤7反射会光时域反射仪1；所述光时域反射仪1、耦合分路器2以及尾纤7通过所述光纤3连通，从而实现光信息发射与反射，光时域反射仪1接收到反射反射光进行分析，产生后向反射曲线，管理人员通过后向反射曲线的变化情况识别保温管道5的泄漏情况。

本实施例中，所述尾纤7的端部与工作管51端面平齐；所述吸水膨胀胶颗粒6为直径5mm的球形颗粒，相邻2个吸水膨胀胶颗粒的间隔为1cm；所述的预制直埋保温管道泄漏检测系统，还包括PC终端8、云服务平台9以及移动终端10，所述PC终端8通过因特网与所述光纤时域反射仪1以及云服务平9台相连，所述移动终端10通过wifi网络或者4G网络与云服务平台9相连，从而使得光纤时域反射仪1的检测信息实现实时共享；所述移动终端为10手机终端或者PAD终端。

所述的预制直埋保温管道泄漏检测系统的检测方法，包括以下步骤，

A1、完成检测系统的安装；

A2、开启光时域反射仪1以及PC终端8，观察光时域反射仪1的后向反射曲线变化情况；

A3、工作管51发生泄漏，吸水膨胀胶颗粒6吸水膨胀，光纤3出现宏弯曲，光时域反射仪1的后向反射曲线发生台阶式突变，衰耗点确定，工作管道51的泄漏位置确定，PC终端发出警示；

A4、故障排除，吸水膨胀胶颗粒6失水收缩恢复原状，光纤3上的宏弯曲消失，光时域反射仪1的后向反射区线恢复正常。

所述步骤A1的具体步骤是，

S1、将光纤3沿着工作管51轴线方向敷设，同时将直径为5mm的球形吸水膨胀胶颗粒6按间隔1cm的间距布设在光纤3与工作管51之间；

S2、将尾纤7固定在工作管51的末端，保证尾纤7的端部与工作管51的端面平齐；

S3、完成步骤S2后，将聚氨酯泡沫保温层52包扎在工作管51的外表面，然后将外护套层53套结在聚氨酯泡沫保温层52的外表面；

S4、将工作管51上的光纤3头部与从耦合分离器2接出的光纤3通过光纤熔接机接通，然后将是光时域反射仪1与耦合分离器2通过光纤3接通，最后通过因特网将PC终端8与时光时域反射仪1连接。

实施例2

如图1和图3所示一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，包括光时域反射仪1、耦合分路器2、光纤3以及保温管道5，所述耦合分路器2实现多条光纤3和光时域反射仪1的连接，所述保温管道5包括工作管51、聚氨酯泡沫保温层52以及外护套层53；所述光纤3沿着所述工作管51敷设，在光纤3与工作管51之间分布有若干吸水膨胀胶颗粒6，所述吸水膨胀胶颗粒6为直径不小于1cm的圆柱形颗粒，所述圆柱形颗粒的直径方向与光纤3的敷设方向成十字形交叉，且圆柱形颗粒紧密的分布在光纤3与工作管51之间，从而使得工作管51发生泄漏时，吸水膨胀胶颗粒6迅速吸水发生膨胀，进而导致光纤3发生宏弯曲；光纤3的端部连接有尾纤7，所述尾纤7敷设在工作管51的端部，从而确保光时域反射仪1发射出的光信息通过尾纤7反射会光时域反射仪1；所述光时域反射仪1、耦合分路器2以及尾纤7通过所述光纤3连通，从而实现光信息发射与反射，光时域反射仪1接收到反射反射光进行分析，产生后向反射曲线，管理人员通过后向反射曲线的变化情况识别保温管道5的泄漏情况。

本实施例中，所述尾纤7的端部与工作管51端面平齐；所述的预制直埋保温管道泄漏检测系统，还包括PC终端8、云服务平台9以及移动终端10，所述PC终端8通过因特网与所述光纤时域反射仪1以及云服务平9台相连，所述移动终端10通过wifi网络或者4G网络与云服务平台9相连，从而使得光纤时域反射仪1的检测信息实现实时共享；所述移动终端为10手机终端或者PAD终端。

A1、完成检测系统的安装；

所述步骤A1的具体步骤是，

S1、将光纤3沿着工作管51轴线方向敷设，同时将直径为1cm的圆柱形吸水膨胀胶颗粒6紧密的布设在光纤3与工作管51之间；

本发明的工作原理是，保温管道5的工作管51发生泄漏，吸水膨胀胶颗粒6吸水后体积膨胀，从而导致光纤3发生弯曲变形，形成“光纤的宏弯曲效应”，从而光时域反射仪1的后向反射曲线上形成台阶式突变，从而可以及时发现光纤3上出现的衰耗点，进一步确定工作管51发生渗漏点；在光时域反射仪1进行定时或实时扫描的过程中，光时域反射仪1将接收到的光信息转换成数字信息反馈至PC终端8，PC终端8通过因特网将数据上传至云服务平台9进行存储，而移动终端10可以通过wifi网络或者4g网络访问云服务平台9，进而调阅存储的数据，实时了解保温管道5的工作状况。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，包括光时域反射仪（1）、耦合分路器（2）、光纤（3）以及保温管道（5），其特征在于：

所述保温管道（5）包括工作管（51）、聚氨酯泡沫保温层（52）以及外护套层（53）；

所述光纤（3）沿着所述工作管（51）敷设，在光纤（3）与工作管（51）之间分布有若干吸水膨胀胶颗粒（6），光纤（3）的端部连接有尾纤（7），所述尾纤（7）敷设在工作管（51）的端部；

所述光时域反射仪（1）、耦合分路器（2）以及尾纤（7）通过所述光纤（3）连通。

2.如权利要求1所述的一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，其特征在于：所述尾纤（7）的端部与工作管（51）端面平齐。

3.如权利要求1所述的一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，其特征在于：所述吸水膨胀胶颗粒（6）为直径3mm-7mm的球形颗粒，相邻2个吸水膨胀胶颗粒的间隔为1cm。

4.如权利要求1所述的一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，其特征在于：所述吸水膨胀胶颗粒（6）为直径不小于1cm的圆柱形颗粒，所述圆柱形颗粒的直径方向与光纤（3）的敷设方向成十字形交叉，且圆柱形颗粒紧密的分布在光纤（3）与工作管（51）之间。

5.如权利要求1所述的一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，其特征在于：还包括PC终端（8）、云服务平台（9）以及移动终端（10），所述PC终端（8）通过因特网与所述光纤时域反射仪（1）以及云服务平（9）台相连，所述移动终端（10）通过wifi网络或者4G网络与云服务平台（9）相连。

6.如权利要求1所述的一种预制直埋保温管道泄漏检测系统，其特征在于：所述移动终端为（10）手机终端或者PAD终端。

7.如权利要求1-5任一项所述的预制直埋保温管道泄漏检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

A1、完成检测系统的安装；

A2、开启光时域反射仪（1）以及PC终端（8），观察光时域反射仪（1）的后向反射曲线变化情况；

A3、工作管（51）发生泄漏，吸水膨胀胶颗粒（6）吸水膨胀，光纤（3）出现宏弯曲，光时域反射仪（1）的后向反射曲线发生台阶式突变，衰耗点确定，工作管道（51）的泄漏位置确定，PC终端发出警示；

A4、故障排除，吸水膨胀胶颗粒（6）失水收缩恢复原状，光纤（3）上的宏弯曲消失，光时域反射仪（1）的后向反射区线恢复正常。

8.如权利要求7所述的预制直埋保温管道泄漏检测系统的检测方法，其特征在于：所述步骤A1的具体步骤是，

S1、将光纤（3）沿着工作管（51）轴线方向敷设，同时将吸水膨胀胶颗粒（6）布设在光纤（3）与工作管（51）之间；

S2、将尾纤（7）固定在工作管（51）的末端，保证尾纤（7）的端部与工作管（51）的端面平齐；

S3、完成步骤S2后，将聚氨酯泡沫保温层（52）包扎在工作管（51）的外表面，然后将外护套层（53）套结在聚氨酯泡沫保温层（52）的外表面；

S4、将工作管（51）上的光纤（3）头部与从耦合分离器（2）接出的光纤（3）通过光纤熔接机接通，然后将是光时域反射仪（1）与耦合分离器（2）通过光纤（3）接通，最后通过因特网将PC终端（8）与时光时域反射仪（1）连接。