CN107806571A - 一种用于管道检漏的gps示踪***和方法 - Google Patents

一种用于管道检漏的gps示踪***和方法 Download PDF

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Abstract

用于管道检漏的GPS示踪***，包括管道、微型GPS示踪装置和基站。使用GPS示踪***进行管道检漏的方法：根据预估泄露点位置和管道分布情况确定投放口；从投放口投入一定数量的微型GPS示踪装置；部分微型GPS示踪装置停留在泄露口或者冲到管道外面，其余微型GPS示踪装置流向下一个泄露口；微型GPS示踪装置不断发出位置信号，从数据监测机查看不同微型GPS示踪装置的位置，确定位置不发生变动的微型GPS示踪装置所在位置即为泄露口的位置。本发明的有益效果：微型GPS示踪装置的体积小，结构简单。检漏方法简单易操作，省时省力，部署快速，能全面快速准确的找到所有泄露口，干扰小，泄露点好找。

Description

一种用于管道检漏的GPS示踪***和方法
技术领域
本发明涉及一种用于管道检漏的GPS示踪***和方法，属于管道检漏技术领域。
背景技术
我国的地下管网规模非常庞大，地下管网发泄泄漏不仅会造成经济损失，也很容易形成各种安全事故。以自来水管网为例，我国的自来水管网平均楼税率在30％左右。
传统的管道检漏方法有被动检漏法、音听检漏法、相关检漏发、漏水声自动检测法和分区检漏法等。总的来说，上述管道检漏方法存在费时费力、劳动强度大、检测效率低、漏点定位不准确等缺点。具体的，被动检漏法需要等泄漏明显显露出来后才能使用，如地面冒水、地面拱起等，如果泄漏不足够大或没有明显现象时则失效，所以检测效率低下。音听检漏法和相关检漏法是利用声学方法检漏，在城市交通繁忙的区域或白天往往难以干扰太大，难以实施。分区检漏法是把供水区域划分为若干个用水小区，需要在深夜用户用水量极少的时候检测进出水流量来判断是否泄漏，使用条件苛刻且无法定位泄漏发生点。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种用于管道检漏的GPS示踪***和方法，以解决现有管道检漏方法费时费力、劳动强度大、检测效率低、漏点定位不准确的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于管道检漏的GPS示踪***，包括管道、投放到管道内的微型GPS示踪装置和基站。所述检测段读卡器设置在管道外部，包括检测段收发天线、检测段收发模块和数据处理模块；
所述微型GPS示踪装置包括密封壳体以及设置在壳体内的射频卡和GIS***；所述射频卡包括芯片，在芯片上设置有数据存储器、信号收发模块、连接天线，所述数据存储器连接着信号收发模块，所述芯片连接着电池；所述GIS***连接着数据存储器；
所述基站包括数据监测机和数据库服务器，所述数据监测机内设有数字信号处理模块。
本发明涉及的GPS示踪***中，微型GPS示踪装置的体积小，结构简单，使用简单。
本发明根据上述GPS示踪***进行管道检漏的方法，步骤如下：
(1)根据预估泄露点位置和管道分布情况确定投放口；
(2)从投放口投入一定数量的微型GPS示踪装置；
(3)微型GPS示踪装置在遇到泄露口时受到偏向泄露口的力，部分微型GPS示踪装置停留在泄露口或者冲到管道外面，其余微型GPS示踪装置流向下一个泄露口；
(4)微型GPS示踪装置不断发出位置信号，从数据监测机查看不同微型GPS示踪装置的位置，确定位置不发生变动的微型GPS示踪装置所在位置即为泄露口的位置。
通过上述技术方案，检测方法简单，只需要从投入口投入微型GPS示踪装置，再从数据监测机观察即可，方法操作简单，省时省力，使用时能快速部署。利用液体自身的流动性，能全面快速的检测管道的所有泄露口，检测准确性高。
本发明进一步设置为，经过所有泄露点而没有停留的微型GPS示踪装置最终从管道的回收口被回收。
通过上述技术方案，回收微型GPS示踪装置可以重新利用。
本发明进一步设置为，所述数据监测机接收到位置不发生变动的微型GPS示踪装置后，向该微型GPS示踪装置发出报警信号，微型GPS示踪装置发出报警声或灯光闪烁。
通过上述技术方案，泄露口的环境可能是在光亮或黑暗的环境，例如地面、草丛等环境，设置报警步骤能够便于工作人员根据灯光或声音迅速准确的找到微型GPS示踪装置和泄露口。
本发明进一步设置为，在步骤(4)中，从微型GPS示踪装置发出位置信号到确定泄露口的位置的具体过程为：
(1)在管道中流动的微型GPS示踪装置内的GIS***确定位置，并保存在数据存储器中，由射频卡的信号收发模块不断发射出信号；
(2)管道外的检测段读卡器接收射频卡传递来的信号，经过数据处理模块解码和错误校验后决定数据的有效性，确定数据的有效性后，将信号继续传递给数据监测机；
(3)从数据监测器对数据进行整合处理，可以看到各个微型GPS示踪装置的位置，并判断出泄露点的位置；数据监测器再将处理后的数据传输给数据库服务器进行储存和处理。
通过上述技术方案，保证不易受干扰，检测效率高；检漏定位精度高。
本发明进一步设置为，所述数据监测机和检测段读卡器之间通过无线通讯传递数据，所述数据监测机和数据库服务器之间可通过有线或无线进行数据传输。
本发明进一步设置为，所述微型GPS示踪装置在管道中采集液体流动的各种信息数据，并保存到数据存储器，再由射频卡的信号收发模块不断发射出信号；最终在数据监测机上得到各种信息相对于时间的变化趋势，进一步验证由GIS***确定的泄露点位置是否准确。
通过上述技术方案，通过采集液体流动的各种信息数据能进一步保证或者验证GIS***找到的泄露口位置是否准确，提高精准性。
本发明进一步设置为，实现采集信息数据的方式为在微型GPS示踪装置中设置数据采集模块，包括温度传感器、压力传感器或声音传感器。
通过上述技术方案，泄露点的液体向外流出，必然对单向流动的液体造成干扰，产生一股偏向泄露口的水流，压力大小会发生变化。此外，泄露口的声音相对于整个管道内会有不同。当然还有一些其他参数会发生明显变化，都可以进行收集。另外，泄露点周围的环境和管道内的环境不同，温度也可能不同。
综上所述，本发明具有以下有益效果：在GPS示踪***中，微型GPS示踪装置的体积小，结构简单。使用的检漏方法简单易操作，省时省力，部署快速简单，并全面快速准确的找到管道的所有泄露口，干扰小，泄露点容易发现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为用于管道检漏的GPS示踪***的实施例的结构示意图；
图2为用于管道检漏的GPS示踪***的实施例的结构示意图；
图3为用于管道检漏的GPS示踪方法的实施例的工作过程示意图。
其中，1、管道；2、微型GPS示踪装置；3、检测段读卡器；4、数据监测机；5、数据库服务器；6、泄露口；7、回收装置。
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。
一种用于管道检漏的GPS示踪***，如图1所示，包括管道、投放到管道内的微型GPS示踪装置和基站。检测段读卡器设置在管道外部，包括检测段收发天线、检测段收发模块和数据处理模块。微型GPS示踪装置包括密封壳体以及设置在壳体内的射频卡和GIS***；射频卡包括芯片，在芯片上设置有数据存储器、信号收发模块、连接天线，数据存储器连接着信号收发模块，芯片连接着电池；GIS***连接着数据存储器。基站包括数据监测机和数据库服务器，数据监测机内设有数字信号处理模块。
作为对上述实施例的进一步改进，还可以在密封壳体表面嵌入数据采集模块，并与数据存储器连接，用于采集管道内液体流动的数据信息。数据采集模块可以为温度传感器、压力传感器或声音传感器中的一种或多种，用于采集不同时间的温度、压力或声音数据。
作为对上述实施例的进一步改进，如图2所示，还可以在密封壳体内增加报警装置，报警装置连接着信号收发模块和电池，便于工作人员快速准确的找到微型GPS示踪装置和泄露口。
如图3所示，一种用于管道检漏的GPS示踪方法，步骤如下：
(1)根据预估泄露点位置和管道分布情况确定投放口；
(2)从投放口投入一定数量的微型GPS示踪装置；
(3)微型GPS示踪装置在遇到泄露口时受到偏向泄露口的力，部分微型GPS示踪装置停留在泄露口或者冲到管道外面，其余微型GPS示踪装置流向下一个泄露口；
(4)微型GPS示踪装置不断发出位置信号，从数据监测机查看不同微型GPS示踪装置的位置，确定位置不发生变动的微型GPS示踪装置所在位置即为泄露口的位置。
(5)经过所有泄露点而没有停留的微型GPS示踪装置最终从管道的回收口被回收。
在上述的步骤(4)中，从微型GPS示踪装置发出位置信号到确定泄露口的位置的具体过程为：
(1)在管道中流动的微型GPS示踪装置内的GIS***确定位置，并保存在数据存储器中，由射频卡的信号收发模块不断发射出信号；
(2)管道外的检测段读卡器接收射频卡传递来的信号，经过数据处理模块解码和错误校验后决定数据的有效性，确定数据的有效性后，将信号通过无线通讯继续传递给数据监测机；
(3)从数据监测器对数据进行整合处理，可以看到各个微型GPS示踪装置的位置，并判断出泄露点的位置；数据监测器再将处理后的数据通过有线或无线传输给数据库服务器进行储存和处理。
作为对上述实施例的进一步改进，微型GPS示踪装置在管道中采集液体流动的各种信息数据，并保存到数据存储器，再由射频卡的信号收发模块不断发射出信号；最终在数据监测机上得到各种信息相对于时间的变化趋势，进一步验证由GIS***确定的泄露点位置是否准确。
作为对上述实施例的进一步改进，数据监测机接收到位置不发生变动的微型GPS示踪装置后，向该微型GPS示踪装置发出报警信号，微型GPS示踪装置发出报警声或灯光闪烁。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种用于管道检漏的GPS示踪***，包括管道、投放到管道内的微型GPS示踪装置和基站，其特征在于，
所述检测段读卡器设置在管道外部，包括检测段收发天线、检测段收发模块和数据处理模块；
所述微型GPS示踪装置包括密封壳体以及设置在壳体内的射频卡和GIS***；所述射频卡包括芯片，在芯片上设置有数据存储器、信号收发模块、连接天线，所述数据存储器连接着信号收发模块，所述芯片连接着电池；所述GIS***连接着数据存储器；
所述基站包括数据监测机和数据库服务器，所述数据监测机内设有数字信号处理模块。
2.根据权利要求1所述的GPS示踪***进行管道检漏的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)根据预估泄露点位置和管道分布情况确定投放口；
(2)从投放口投入一定数量的微型GPS示踪装置；
(3)微型GPS示踪装置在遇到泄露口时受到偏向泄露口的力，部分微型GPS示踪装置停留在泄露口或者冲到管道外面，其余微型GPS示踪装置流向下一个泄露口；
(4)微型GPS示踪装置不断发出位置信号，从数据监测机查看不同微型GPS示踪装置的位置，确定位置不发生变动的微型GPS示踪装置所在位置即为泄露口的位置。
3.根据权利要求2所述的用于管道检漏的GPS示踪方法，其特征在于，经过所有泄露点而没有停留的微型GPS示踪装置最终从管道的回收口被回收。
4.根据权利要求2所述的用于管道检漏的GPS示踪方法，其特征在于，所述数据监测机接收到位置不发生变动的微型GPS示踪装置后，向该微型GPS示踪装置发出报警信号，微型GPS示踪装置发出报警声或灯光闪烁。
5.根据权利要求2所述的用于管道检漏的GPS示踪方法，其特征在于，在步骤(4)中，从微型GPS示踪装置发出位置信号到确定泄露口的位置的具体过程为：
(1)在管道中流动的微型GPS示踪装置内的GIS***确定位置，并保存在数据存储器中，由射频卡的信号收发模块不断发射出信号；
(2)管道外的检测段读卡器接收射频卡传递来的信号，经过解码和错误校验后决定数据的有效性，确定数据的有效性后，将信号继续传递给数据监测机；
(3)从数据监测器对数据进行整合处理，可以看到各个微型GPS示踪装置的位置，并判断出泄露点的位置；数据监测器再将处理后的数据传输给数据库服务器进行储存和处理。
6.根据权利要求5所述的用于管道检漏的GPS示踪方法，其特征在于，所述数据监测机和检测段读卡器之间通过无线通讯传递数据，所述数据监测机和数据库服务器之间可通过有线或无线进行数据传输。
7.根据权利要求5所述的用于管道检漏的GPS示踪方法，其特征在于，所述微型GPS示踪装置在管道中采集液体流动的各种信息数据，并保存到数据存储器，再由射频卡的信号收发模块不断发射出信号；最终在数据监测机上得到各种信息相对于时间的变化趋势，进一步验证由GIS***确定的泄露点位置是否准确。
8.根据权利要求7所述的用于管道检漏的GPS示踪方法，其特征在于，实现采集信息数据的方式为在微型GPS示踪装置中设置数据采集模块，包括温度传感器、压力传感器或声音传感器。
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