一种地下管网漏水监测的方法及装置技术领域
本发明涉及一种地下管网漏水监测的方法及装置，属于地下管网漏水监测技术领域。
背景技术
目前，地下管网漏水监测是城市管理急需解决的技术难题，存在漏水隐患的地下管网，主要包括供热管网、输水管网（自来水管网）、污水管网等。以热力管网为例，在热力行业中，对于地下供热管网的跑漏水监测没有好的方法，当供暖季发现管网有较大失水时，为了找到漏点，只能靠人工沿着管线方向在地表上查询，雪天靠地面融雪较容易发现漏点，平时只能靠发现地表跑水，但是，由于管网管道埋深通常在地下三米左右，当地下漏水影响到地表温度变化甚至跑到地面时，已经经历了很长时间，大量的高温水已经流失，管网的损坏程度已经进一步发展，况且靠人工巡视几十公里的管线效率也非常的低，并且管网漏点并不一定在地表发现点的正下方，检修时可能需要破开大面积的地面，造成检修成本和检修时间的增加，这种情况严重困扰着所有的热力企业，也急需一种监测手段，使得管网漏水后短时间内就能被发现，故障点的范围尽量小，从而使得检修成本和检修时间最小化，也使得热水损失尽量少。输水管网（自来水管网）和污水管网同样存在上述问题。
发明内容
本发明目的是提供一种地下管网漏水监测的方法及装置，沿地下的管网管线按一定间隔布设管网监测传感器，在管网有较大失水时，利用漏点附近跑漏引起的土壤温度变化或土壤湿度变化，对比沿线各测点的温度或湿度变化，第一时间发现漏点，把损失控制在最小，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种地下管网漏水监测装置，包含远程监测上位机、管网监测远程通讯机和地下管网监测仪，远程监测上位机与管网监测远程通讯机之间通过远程通讯网络连接，管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络连接；一个远程监测上位机匹配一个以上管网监测远程通讯机，一个管网监测远程通讯机匹配一个以上地下管网监测仪，每个地下管网监测仪通过信号电缆连接一个管网监测传感器，信号电缆由护管保护，管网监测传感器敷设时尽可能贴近地下管网。
所述管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间可以设置管网沿线监测机，管网监测远程通讯机与管网沿线监测机之间通过无线通讯网络一连接，管网沿线监测机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络二连接；一个管网监测远程通讯机匹配一个以上管网沿线监测机，一个管网沿线监测机匹配一个以上地下管网监测仪。
所述的远程通讯网络，包括：无线公网或有线网络或光缆。
所述的管网监测远程通讯机包含单片机电路一、远程通讯模块、无线通讯模块一和电源一，单片机电路一分别连接远程通讯模块、无线通讯模块一和电源一。
所述的管网沿线监测机包含单片机电路二、无线通讯模块二、无线通讯模块三和电源二，单片机电路二分别连接无线通讯模块二、无线通讯模块三和电源二；管网监测远程通讯机的无线通讯模块一与管网沿线监测机的无线通讯模块二通过无线通讯网络一连接通讯。
无线通讯模块一为现地无线通讯模块一，无线通讯模块二为现地无线通讯模块二。
所述的电源一和电源二，可以是锂电池也可以是一体化太阳能电源，“一体化太阳能电源201520017980.6”是本公司已有技术。
所述的地下管网监测仪包含单片机电路三、无线通讯模块四和锂电池，单片机电路三分别连接无线通讯模块四和锂电池；管网沿线监测机的无线通讯模块三与地下管网监测仪的无线通讯模块四通过无线通讯网络二连接通讯。无线通讯模块四可以匹配天线。
所述的地下管网监测仪的单片机电路三，经由护管保护的信号电缆连接管网监测传感器。
所述地下管网为供热管网时，管网监测传感器为土壤温度传感器或土壤湿度传感器；地下的管网管线通常为供水和回水两根，土壤温度传感器可布设在供水和回水两根管线中间。
所述地下管网为输水管网、污水管网时，管网监测传感器为土壤湿度传感器，土壤湿度传感器尽可能敷设时贴近地下管网管道。
所述的远程监测上位机安装有监测软件。
所述的远程监测上位机、无线公网、无线通讯网络、锂电池、无线通讯模块、单片机电路等为公知技术。
一种地下管网漏水监测的方法，包括以下步骤：
①采用上述一种地下管网漏水监测装置进行，该装置包含远程监测上位机、管网监测远程通讯机和地下管网监测仪，远程监测上位机与管网监测远程通讯机之间通过远程通讯网络连接，管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络连接；一个远程监测上位机匹配一个以上管网监测远程通讯机，一个管网监测远程通讯机匹配一个以上地下管网监测仪，每个地下管网监测仪通过信号电缆连接一个管网监测传感器，信号电缆由护管保护，管网监测传感器敷设时尽可能贴近地下的管网管线；
②连接管网监测传感器的地下管网监测仪沿管网管线间隔布设，地下管网监测仪的上端与地面平齐，地下管网监测仪的无线通讯模块四或所匹配的天线尽可能接近地下管网监测仪的上端，以便得到最佳通讯效果；
③管网监测传感器检测地下管网附近的土壤温度或湿度信号，该信号被地下管网监测仪采集，并上传到管网监测远程通讯机和远程监测上位机，通过远程监测上位机进行监控；正常情况下，相邻管网监测传感器检测到的地下管网附近的土壤温度或湿度不会有较大幅度的跳跃性变化，沿管网管线各监测点形成的土壤温度或湿度曲线会相对平滑；
④当地下管网发生漏水时，漏出的水会使得地下管网附近的土壤温度或湿度急剧上升，此时沿管网管线各监测点形成的土壤温度或温度曲线会在漏点处出现跳变，显现出高温尖峰，并发出报警；
⑤地下管网漏水报警可以是声光形式，也可以以短信方式发送给管网维护人员，根据土壤温度或湿度曲线会在漏点处出现跳变，维护人员迅速将管网漏水点确定在较小范围，从而实现在第一时间确定漏水发生，并较为准确地确定漏水地点，及时处理。
如果监控的范围和区域较大，所述管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间可以设置管网沿线监测机，管网监测远程通讯机与管网沿线监测机之间通过无线通讯网络一连接，管网沿线监测机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络二连接；一个管网监测远程通讯机匹配一个以上管网沿线监测机，一个管网沿线监测机匹配一个以上地下管网监测仪；地下管网监测仪采集的土壤温度或湿度信号，先上传到管网沿线监测机，再上传到管网监测远程通讯机和远程监测上位机，通过远程监测上位机进行监控。
本发明通过利用漏点附近跑漏水引起的土壤温度或湿度变化，使管网管理企业在第一时间确定管网漏水发生，并较为准确地确定漏水地点，为管网管理企业节省大量维护成本，大大提高管网漏水检测的效率，为管网管理企业减少损失，缩短检修维护时间，节省维护成本，同时也带来节水、节能的社会效益。
附图说明
图1是本发明实施例地下管网漏水监测装置结构示意图；
图2是本发明实施例管网监测远程通讯机结构示意图；
图3是本发明实施例管网沿线监测机结构示意图；
图4是本发明实施例地下管网监测仪结构示意图；
图中：远程监测上位机1、管网监测远程通讯机2、管网沿线监测机3、地下管网监测仪4、无线通讯网络一5、无线通讯网络二6、单片机电路一7、远程通讯模块8、无线通讯模块一9、电源一10、单片机电路二11、无线通讯模块二12、无线通讯模块三13、电源二14、单片机电路三15、无线通讯模块四16、锂电池17、管网监测传感器18、护管19、管网管线20、远程通讯网络21。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明：
一种地下管网漏水监测装置，包含远程监测上位机1、管网监测远程通讯机2和地下管网监测仪4，远程监测上位机与管网监测远程通讯机之间通过远程通讯网络21连接，管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络连接；一个远程监测上位机匹配一个以上管网监测远程通讯机，一个管网监测远程通讯机匹配一个以上地下管网监测仪，每个地下管网监测仪通过信号电缆连接一个管网监测传感器18，信号电缆由护管19保护，管网监测传感器敷设时尽可能贴近地下的管网管线20。
所述管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间可以设置管网沿线监测机3，管网监测远程通讯机与管网沿线监测机之间通过无线通讯网络一5连接，管网沿线监测机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络二6连接；一个管网监测远程通讯机匹配一个以上管网沿线监测机，一个管网沿线监测机匹配一个以上地下管网监测仪。
所述的远程通讯网络，包括：无线公网或有线网络或光缆。
所述的管网监测远程通讯机包含单片机电路一7、远程通讯模块8、无线通讯模块一9和电源一10，单片机电路一分别连接远程通讯模块、无线通讯模块一和电源一。
所述的管网沿线监测机包含单片机电路二11、无线通讯模块二12、无线通讯模块三13和电源二14，单片机电路二分别连接无线通讯模块二、无线通讯模块三和电源二；管网监测远程通讯机的无线通讯模块一与管网沿线监测机的无线通讯模块二通过无线通讯网络一5连接通讯。
所述的电源一和电源二，可以是锂电池也可以是一体化太阳能电源，“一体化太阳能电源201520017980.6”是本公司已有技术。
所述的地下管网监测仪包含单片机电路三15、无线通讯模块四16和锂电池17，单片机电路三分别连接无线通讯模块四和锂电池；管网沿线监测机的无线通讯模块三与地下管网监测仪的无线通讯模块四通过无线通讯网络二6连接通讯。无线通讯模块四可以匹配天线。
所述的地下管网监测仪的单片机电路三15经由护管保护的信号电缆连接管网监测传感器18。
所述地下管网为供热管网时，管网监测传感器为土壤温度传感器；地下的管网管线通常为供水和回水两根，土壤温度传感器可布设在供水和回水两根管线中间。
所述地下管网为输水管网、污水管网时，管网监测传感器为土壤湿度传感器，土壤湿度传感器尽可能敷设时贴近地下管网管道。
所述的远程监测上位机安装有监测软件。
一种地下管网漏水监测的方法，包括以下步骤：
①采用上述一种地下管网漏水监测装置进行，该装置包含远程监测上位机1、管网监测远程通讯机2和地下管网监测仪4，远程监测上位机与管网监测远程通讯机之间通过远程通讯网络21连接，管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络连接；一个远程监测上位机匹配一个以上管网监测远程通讯机，一个管网监测远程通讯机匹配一个以上地下管网监测仪，每个地下管网监测仪通过信号电缆连接一个管网监测传感器18，信号电缆由护管19保护，管网监测传感器敷设时尽可能贴近地下的管网管线20；
②连接管网监测传感器的地下管网监测仪沿管网管线间隔布设，地下管网监测仪的上端与地面平齐，地下管网监测仪的无线通讯模块四或所匹配的天线尽可能接近地下管网监测仪的上端，以便得到最佳通讯效果；
③管网监测传感器检测地下管网附近的土壤温度或湿度信号，该信号被地下管网监测仪采集，并上传到管网监测远程通讯机2和远程监测上位机1，通过远程监测上位机1进行监控；正常情况下，相邻管网监测传感器检测到的地下管网附近的土壤温度或湿度不会有较大幅度的跳跃性变化，沿管网管线各监测点形成的土壤温度或湿度曲线会相对平滑；
④当地下管网发生漏水时，漏出的水会使得地下管网附近的土壤温度或湿度急剧上升，此时沿管网管线各监测点形成的土壤温度或温度曲线会在漏点处出现跳变，显现出高温尖峰，并发出报警；
⑤地下管网漏水报警可以是声光形式，也可以以短信方式发送给管网维护人员，根据土壤温度或湿度曲线会在漏点处出现跳变，维护人员迅速将管网漏水点确定在较小范围，从而实现在第一时间确定漏水发生，并较为准确地确定漏水地点，及时处理。
如果监控的范围和区域较大，所述管网监测远程通讯机与地下管网监测仪之间可以设置管网沿线监测机3，管网监测远程通讯机与管网沿线监测机之间通过无线通讯网络一5连接，管网沿线监测机与地下管网监测仪之间通过无线通讯网络二6连接；一个管网监测远程通讯机匹配一个以上管网沿线监测机，一个管网沿线监测机匹配一个以上地下管网监测仪；地下管网监测仪采集的土壤温度或湿度信号，先上传到管网沿线监测机3，再上传到管网监测远程通讯机2和远程监测上位机1，通过远程监测上位机1进行监控。