基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪
阅读说明：本技术 基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪 (Heat supply pipeline leakage detector based on magnetic, thermal, acoustic, electric and wet non-excavation detection ) 是由 李力 李峻嵩 张翼鹏 范文强 李晔 陈强 冯磊 刘鹏 于 2021-02-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪,用以解决因检测角度单一,不易快速准确判断非开挖供热管道泄漏点,从而造成时间、人力、物力浪费的问题。所述检测仪的三个排布呈三角形的金属轮安装于结构件上,拾音器与金属轮连接；数据采集中心安装于薄底板上,数据采集中心由电池电源、采集器组件、传感器组件、无线路由模块组成；采集器组件由中央处理器、弱磁采集模块、红外采集模块、音频采集模块、电场采集模块、湿度采集模块组成；传感器组件由弱磁传感器、红外温度传感器、湿度传感器组成。本发明可极大提升供热管道泄漏点判断的准确性,节省大量人力物力,提高泄漏点查找效率。(The invention provides a leakage detector for a non-excavation heat supply pipeline based on magnetic, thermal, acoustic, electric and wet detection, which is used for solving the problem that time, manpower and material resources are wasted due to the fact that a leakage point of the non-excavation heat supply pipeline is not easy to judge quickly and accurately because a detection angle is single. Three metal wheels which are arranged in a triangular shape of the detector are arranged on a structural member, and a pickup is connected with the metal wheels; the data acquisition center is arranged on the thin bottom plate and consists of a battery power supply, an acquisition device assembly, a sensor assembly and a wireless routing module; the collector assembly consists of a central processing unit, a weak magnetic collection module, an infrared collection module, an audio collection module, an electric field collection module and a humidity collection module; the sensor assembly consists of a weak magnetic sensor, an infrared temperature sensor and a humidity sensor. The method can greatly improve the accuracy of judging the leakage point of the heat supply pipeline, save a large amount of manpower and material resources and improve the efficiency of searching the leakage point.)
技术领域
本发明属于管道检测技术领域，特别涉及一种基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪。
背景技术
随着我国经济的快速稳定发展和乡村城镇化的快速推进,城市供暖系统的普及率迅速提高。城镇供热管道系统必然会然面临繁多的问题,由于热力管道经常受到交通荷载等多种因素的影响,因此容易发生裂纹等情况,管道年久失修、管道内壁磨损管道严重腐蚀、管道线路长等种种原因,导致了管道泄漏事故的频繁发生。但由于都是地下敷设,给日常热力管道检测带来了不便。
目前，供暖企业测漏目前主要用的是漏水检测仪，测漏仪，或者说叫压力管道泄漏测试仪比较好，其原理是当某处漏水时，压力水从管道裂口处向外喷射，由于压力水与管口破裂缝隙间的摩擦而产生振动会引起喷注噪声。它会沿着管道向两侧传播及扩散性的方式传到地面上来。用检测仪器的传感器在管道路面上方进行检测，达到找到漏点的目的。但是这种检测仪器单只从声音一个角度进行排查，难度大，不易快速准确判断非开挖供热管道泄漏点，导致人力、物力的浪费，同时也浪费了抢修时间，导致供热管道泄漏抢修工作的效率低下。
发明内容
为了解决因检测角度单一，不易快速准确判断非开挖供热管道泄漏点，从而造成时间、人力、物力的浪费，使供热管道泄漏抢修工作的效率低下的问题，发明实施例提供了一种基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪，从五个方面综合判断供热管道泄漏点，可极大提升对供热管道泄漏点判断的准确性，快速准确的查找到供热管道泄漏点，节省大量人力物力，提高供热管道泄漏抢修的工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪，所述支架为非铁磁性、非导电性材质，所述支架由伸缩杆、结构架、薄底板连接而成；三个所述金属轮安装于所述结构架上，三个所述金属轮的排布位置呈三角形；所述拾音器为非金属材质，所述拾音器位于所述金属轮上方并与所述金属轮连接；所述数据采集中心安装于所述薄底板上；
所述数据采集中心由电池电源、采集器组件、传感器组件、无线路由模块组成，所述采集器组件、传感器组件、无线路由模块均与所述电池电源连接；所述采集器组件由中央处理器以及与所述中央处理器连接的弱磁采集模块、红外采集模块、音频采集模块、电场采集模块、湿度采集模块组成；所述中央处理器与所述无线路由模块连接；所述传感器组件由弱磁传感器、红外温度传感器、湿度传感器组成；所述音频采集模块与所述拾音器连接，所述电场采集模块与所述金属轮连接，所述弱磁采集模块与所述弱磁传感器连接，所述红外采集模块与所述红外温度传感器连接，所述湿度采集模块与所述湿度传感器连接。
作为优选，所述电池电源、采集器组件、无线路由模块外设有非金属材质的数据采集外壳，所述数据采集外壳上设有液晶显示屏，所述液晶显示屏与液晶显示模块连接，所述液晶显示模块与所述中央处理器连接。
作为优选，所述数据采集外壳上设有按键，所述按键与控制触发模块连接，所述控制触发模块与所述中央处理器连接。
作为优选，所述电源电池与电源变压模块连接；所述中央处理器与外部存储器连接。
作为优选，所述弱磁传感器为三分量弱磁传感器，所述弱磁采集模块与三个三分量弱磁传感器连接。
作为优选，所述红外采集模块与三个红外温度传感器连接。
作为优选，所述湿度采集模块与两个湿度传感器连接。
作为优选，所述拾音器为压电陶瓷拾音器，数量为两个。
作为优选，所述无线路由模块设有天线。
作为优选，所述支架为碳纤维材质，所述伸缩杆与把手连接，所述薄底板设有配合所述红外温度传感器探头穿过的洞。
本发明具有如下有益效果：
本发明所提供的一种基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪，所述支架采用非铁磁性、非导电性材质，可降低铁磁性物质对弱磁检测数据的影响以及降低对地面电场数据采集的影响；其中，薄底板对传感器起到保护作用，避免被地面凸起的尖锐物体刮伤，但由于红外温度传感器检测时需无遮挡，因此所述薄底板设有配合所述红外温度传感器探头穿过的洞。三个金属轮的排布位置呈三角形，三点成面，三个轮成平面可以保证各传感器探头测量方向垂直地面，如果成一条线测量的时候随着人推力会发生轴向偏转，数据不准确；三个金属轮是三个地面电极，负责采集三个电极之间的平面电势差，通过采集的电势差可绘制出检测范围内的地面直埋管道漏点电场性状，通过地面电场的分析可得知直埋供热管道的防腐保温层缺陷或泄露点的准确位置。所述金属轮2直接连接非金属材质拾音器，拾音器可通过金属轮对检测范围内的地面音频进行连续采集，管道泄漏会在300-800Hz频率上产生较明显的声波以泄漏点为中心向地面辐射，通过两组地面拾音器通过对300-800Hz特定频率上的声波采集得以更加准确的采集到泄漏点的疑似位置，并且采用非金属材质的拾音器可降低铁磁性物质对弱磁检测数据的影响以及降低对地面电场数据采集的影响。弱磁传感器可采集到的直埋管道弱磁数据，采集到的直埋管道弱磁数据可对管道壁厚等数值进行连续采集与反演运算，进而得到检测范围内管道最薄弱处的管道金属剩余量，为泄漏点排查判定提供标准数据依据。红外温度传感器在管道上方连续采集地面温度数据，进而对泄漏点在地面上形成的温度场进行识别，为泄漏点研判提供数据依据。采用湿度传感器，地下直埋管道的泄漏一定程度上会使泄漏点正上方的地面湿度增加，通过使用湿度传感器连续采集管道路由正上方的湿度数据可为泄漏点的研判提供数据依据。
所述弱磁采集模块、红外采集模块、音频采集模块、电场采集模块、湿度采集模块将采集到的检测数据传输到中央处理器中，中央处理器通过无线路由模块6将综合数据无线传输至外部电脑中，便于工作人员对整体数据综合分析研判。
本实施例综合应用直埋管道弱磁管道壁厚检测、直埋管道地面红外温度检测、管道泄漏特定音频检测与识别、管中加载电流泄漏点地面电场检出与识别、直埋管道路由上方湿度检测，对供热管线泄漏点的五种非开挖检测数据进行综合研判与定位。本实施例结构简单巧妙，从磁、热、声、电、湿五个方面综合判断供热管道泄漏点，极大提升对供热管道泄漏点判断的准确性，可快速准确的查找到供热管道泄漏点，节省大量人力物力；本发明可应用于城市直埋供热管道，便于在公路、步行道、绿化带等平整地面推行检测，可大大提高供热管道泄漏抢修的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪结构示意图；
图2为本发明实施例中数据采集中心结构示意图；
图3为本发明实施例数据采集原理图；
图4为本发明实施例中除数据采集中心以外的结构示意图。
附图标记说明：
1.支架；2.金属轮；3.拾音器；4.电池电源；5.采集器组件；6.无线路由模块；7.天线；8.弱磁传感器；9.红外温度传感器；10.湿度传感器；11.液晶显示屏；12.数采集外壳；13.按键；14.传感器外壳；15.伸缩杆；16.结构架；17.薄底板；18.把手。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本实施例提供了一种基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪，如图1至图4所示，包括支架1、金属轮2、拾音器3、数据采集中心；其中，所述支架1为非铁磁性、非导电性材质，所述支架1由伸缩杆15、结构架16、薄底板17连接而成；三个所述金属轮2安装于所述结构架16上，三个所述金属轮2的排布位置呈三角形；所述拾音器3为非金属材质，所述拾音器3位于所述金属轮2上方并与所述金属轮2连接；所述数据采集中心安装于所述薄底板17上。所述数据采集中心由电池电源4、采集器组件5、传感器组件、无线路由模块6组成，所述采集器组件5、传感器组件、无线路由模块6均与所述电池电源4连接；所述采集器组件5由中央处理器以及与所述中央处理器连接的弱磁采集模块、红外采集模块、音频采集模块、电场采集模块、湿度采集模块组成；所述中央处理器与所述无线路由模块6连接；所述传感器组件由弱磁传感器8、红外温度传感器9、湿度传感器10组成；所述音频采集模块与所述拾音器3连接，所述电场采集模块与所述金属轮2连接，所述弱磁采集模块与所述弱磁传感器8连接，所述红外采集模块与所述红外温度传感器9连接，所述湿度采集模块与所述湿度传感器10连接。
所述电池电源4、采集器组件5、无线路由模块6外设有非金属材质的数据采集外壳12，所述数据采集外壳12上设有液晶显示屏11，所述液晶显示屏11与液晶显示模块连接，所述液晶显示模块与所述中央处理器连接。所述数据采集外壳12上设有按键13，所述按键13与控制触发模块连接，所述控制触发模块与所述中央处理器连接。所述传感器组件和拾音器3外部除了朝向地面一侧，设有非金属保护壳14。所述电源电池4与电源变压模块连接；所述中央处理器与外部存储器连接。所述弱磁传感器8为三分量弱磁传感器，所述弱磁采集模块与三个三分量弱磁传感器连接。所述红外采集模块与三个红外温度传感器9连接。所述湿度采集模块与两个湿度传感器10连接。所述拾音器3为压电陶瓷拾音器，数量为两个，两个所述压电陶瓷拾音器分别与两个平行的所述金属轮2连接。所述无线路由模块6设有天线7。所述支架1为非铁磁性、非导电性的碳纤维材质，所述伸缩杆15与把手18连接，所述薄底板17设有配合所述红外温度传感器9探头穿过的洞。
所述支架1采用非铁磁性、非导电性材质，可降低铁磁性物质对弱磁检测数据的影响以及降低对地面电场数据采集的影响；其中，薄底板17对传感器起到保护作用，避免被地面凸起的尖锐物体刮伤，但由于红外温度传感器9检测时无遮更准确，因此所述薄底板17设有配合所述红外温度传感器9穿过的洞。三个金属轮2的排布位置呈三角形，三点成面，三个轮成平面可以保证各传感器探头测量方向垂直地面，如果成一条线测量的时候随着人推力会发生轴向偏转，数据不准确；三个金属轮2是三个地面电极，负责采集三个电极之间的平面电势差，通过采集的电势差可绘制出检测范围内的地面直埋管道漏点电场性状，通过地面电场的分析可得知直埋供热管道的防腐保温层缺陷或泄露点的准确位置。所述金属轮2直接连接非金属材质拾音器3，拾音器3可通过金属轮对检测范围内的地面音频进行连续采集，管道泄漏会在300-800Hz频率上产生较明显的声波以泄漏点为中心向地面辐射，通过两组地面拾音器3通过对300-800Hz特定频率上的声波采集得以更加准确的采集到泄漏点的疑似位置，并且采用非金属材质的拾音器3可降低铁磁性物质对弱磁检测数据的影响以及降低对地面电场数据采集的影响。弱磁传感器8可采集到的直埋管道弱磁数据，采集到的直埋管道弱磁数据可对管道壁厚等数值进行连续采集与反演运算，进而得到检测范围内管道最薄弱处的管道金属剩余量，为泄漏点排查判定提供标准数据依据。红外温度传感器9在管道上方连续采集地面温度数据，进而对泄漏点在地面上形成的温度场进行识别，为泄漏点研判提供数据依据。采用湿度传感器10，地下直埋管道的泄漏一定程度上会使泄漏点正上方的地面湿度增加，通过使用湿度传感器10连续采集管道路由正上方的湿度数据可为泄漏点的研判提供数据依据。
所述弱磁采集模块、红外采集模块、音频采集模块、电场采集模块、湿度采集模块将采集到的检测数据传输到中央处理器中，中央处理器通过无线路由模块6将综合数据无线传输至外部电脑中，便于工作人员对整体数据综合分析研判。
由以上技术方案可以看出，本实施例提供基于磁、热、声、电、湿非开挖检测供热管道泄漏检测仪，综合应用直埋管道弱磁管道壁厚检测、直埋管道地面红外温度检测、管道泄漏特定音频检测与识别、管中加载电流泄漏点地面电场检出与识别、直埋管道路由上方湿度检测，对供热管线泄漏点的五种非开挖检测数据进行综合研判与定位。本实施例结构简单巧妙，从磁、热、声、电、湿五个方面综合判断供热管道泄漏点，极大提升对供热管道泄漏点判断的准确性，可快速准确的查找到供热管道泄漏点，节省大量人力物力；本发明可应用于城市直埋供热管道，便于在公路、步行道、绿化带等平整地面推行检测，可大大提高供热管道泄漏抢修的工作效率。
以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。
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