技术领域
[0001] 本
发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种压力输水管道在线渗漏检测装置及方法。
背景技术
[0002] 供水系统保证了城市的生活用水、工业用水以及其它用水的正常供应，是现代城市的生命。长期以来，我国城市地下供水管网漏损率很高，大量的水通过地
下管网的渗漏，造成水资源的巨大浪费。管网漏损造成供水压力不稳和突变、水质差和管网的“二次污染”等都影响着百姓日常生活。地下供水管道漏损会把大量泥沙带走，形成大量塌陷，构成大量的工程隐患。由此可见，地下供水管道漏损导致大量经济损失，给城市的生活和安全生产都带来了巨大的安全隐患。因此，及时、有效对管道渗漏进行检测十分重要。
[0003]
现有技术中，常采用听音法并结合测量仪器进行管道渗漏检测，但是采用听音法有时声响大，听到声响的范围过大难以确定正确的渗漏
位置，并且该方法还往往需要依靠人工长期积累经验进行结果判断。这种方法存在很大的局限性，例如在自动化程度低、噪声大及管道埋设过深的情况下，很难准确检测出管道是否出现渗漏并难以确定渗漏的位置。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本
申请的目的在于，提供一种压力输水管道在线渗漏检测装置及方法以改善上述问题。
[0005] 本申请
实施例提供一种压力输水管道在线渗漏检测装置，用于对压力输水管道渗漏进行检测，所述装置包括水声检波光缆、水密绞车以及检测仪器，所述水声检波光缆设置于所述压力输水管道内，且一端缠绕在所述水密绞车上的滚筒后与所述检测仪器连接，所述水密绞车设置在所述压力输水管道的放空
阀上，所述检测仪器设置在所述压力输水管道外；
[0006] 所述水密绞车用于将所述水声检波光缆释放至所述压力输水管道或将所述水声检波光缆从所述压力输水管道中收回；
[0007] 所述水声检波光缆用于探测沿所述压力输水管道内的
水体、所述压力输水管道的管壁以及
地层所传播的
波动信号，并将所述波动信号转换为
光信号并传输至所述检测仪器；
[0008] 所述检测仪器用于对所述光信号进行解析，并根据解析后的信号判定所述压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和渗漏的位置。
[0009] 可选地，所述水声检波光缆包括光纤、多个光纤
水听器以及包裹所述光纤和所述多个光纤水听器的管套，所述多个光纤水听器按预设距离间隔连接在所述光纤上；
[0010] 各所述光纤水听器用于探测沿所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号；
[0011] 所述光纤用于将所述波动信号以光信号的形式传输至所述检测仪器。
[0012] 可选地，所述检测仪器包括解调器以及处理设备，所述解调器与所述处理设备连接，所述解调器还与所述水声检波光缆的一端连接，用于接收所述水声检波光缆所传输的光信号，并对所述光信号进行解调处理以得到对应的振动信号，将所述振动信号发送至所述处理设备；
[0013] 所述处理设备用于对所述振动信号进行分析处理以判定所述压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和渗漏的位置。
[0014] 可选地，所述处理设备中存储有各所述光纤水听器的设备标识以及各所述光纤水听器在所述压力输水管道中的位置信息，所述处理设备用于对所述振动信号进行分析以获得所述振动信号中携带的发出所述光信号的光纤水听器的设备标识，并查找该设备标识对应的光纤水听器的位置信息，根据该位置信息确定所述压力输水管道发生渗漏的位置。
[0015] 可选地，所述处理设备中预存有
基础能量值，该基础能量值为所述压力输水管道在正常运行工况时所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号对应的能量值；
[0016] 所述处理设备用于对所述振动信号进行分析处理以得到所述振动信号的能量值，并将该能量值与所述基础能量值进行比较，在所述能量值超过所述基础能量值且超过部分大于预设范围时，则判定所述压力输水管道发生渗漏。
[0017] 可选地，所述压力输水管道在线渗漏检测装置还包括阻力球，所述阻力球连接在所述水声检测光缆的远离所述水密绞车的一端，所述阻力球用于在水体的流动作用下将所述水声检测光缆牵引至所述压力输水管道内的
指定位置处，且用于在水体的流动作用下使所述水声检测光缆处于直线拉紧状态。
[0018] 可选地，所述压力输水管道在线渗漏检测装置还包括连接部件，所述连接部件用于将所述水密绞车可拆卸地连接在所述压力输水管道的放空阀上。
[0019] 可选地，所述连接部件包括第一
法兰盘、第二法兰盘、法兰垫以及连接件，所述第一法兰盘安装在所述水密绞车上，所述第二法兰盘安装在所述放空阀上，所述法兰垫设置在所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间，所述连接件用于连接所述第一法兰盘、法兰垫以及第二法兰盘，以将所述水密绞车可拆卸地连接在所述放空阀上。
[0020] 可选地，在所述压力输水管道发生渗漏时，所述波动信号由以下三种信号
叠加后形成：管道内的水体从渗漏点射流出管道后与空气摩擦产生的啸叫、射流反作用力作用于管壁上引起的管壁震动以及渗漏产生的管道内水体的
涡流。
[0021] 本申请实施例还提供一种压力输水管道在线渗漏检测方法，用于对压力输水管道渗漏进行检测，应用于压力输水管道在线渗漏检测装置，所述装置包括水声检波光缆、水密绞车以及检测仪器，所述水声检波光缆设置于所述压力输水管道内，且一端缠绕在所述水密绞车上的滚筒后与所述检测仪器连接，所述水密绞车设置在所述压力输水管道的放空阀上，所述检测仪器设置在所述压力输水管道外，所述方法包括：
[0022] 所述水密绞车将所述水声检波光缆释放至所述压力输水管道内；
[0023] 所述水声检波光缆探测沿所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号，并将所述波动信号转换为光信号并传输至所述检测仪器；
[0024] 所述检测仪器对所述光信号进行解析，并根据解析后的信号判定所述压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和渗漏的位置。
[0025] 本申请实施例提供的压力输水管道在线渗漏检测装置及方法，利用水密绞车将水声检波光缆释放至待检测的压力输水管道内，并连接水声检测光缆及设置在压力输水管道外的检测仪器。通过水声检波光缆探测沿压力输水管道内的水体、压力输水管道的管壁及地层所传播的波动信号，并以光信号形式传输至检测仪器，通过检测仪器根据光信号判定压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和位置。通过上述设置，无需通过开挖埋设，便于系统维护和升级改造，且通过水声检测光缆连续探测上述三种传输途径的综合波动信号，检测
精度更高、实时性好。
[0026] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附
附图，作详细说明如下。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0028] 图1为本申请实施例提供的压力输水管道在线渗漏检测装置的结构
框图。
[0029] 图2为本申请实施例提供的压力输水管道在线渗漏检测装置的示意性结构图。
[0030] 图3为本申请实施例提供的水声检波光缆的内部结构示意图。
[0031] 图4为本申请实施例提供的压力输水管道在线渗漏检测方法的
流程图。
[0032] 图标：10-压力输水管道在线渗漏检测装置；100-水声检波光缆；110-光纤水听器；120-光纤；200-检测仪器；210-解调器；220-处理设备；300-水密绞车；400-连接部件；500-阻力球。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的
选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0035] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036] 请结合参阅图1和图2，为本申请实施例提供的压力输水管道在线渗漏检测装置10，所述装置包括水声检波光缆100、水密绞车300及检测仪器200。其中，所述水声检波光缆
100设置于所述压力输水管道内，且一端缠绕在所述水密绞车300上的滚筒后与所述检测仪器200连接。所述水密绞车300设置在所述压力输水管道的放空阀上，所述检测仪器200设置在所述压力输水管道外。
[0037] 在本实施例中，所述水密绞车300可用于将所述水声检波光缆100释放至所述压力输水管道内或者是将所述水声检波光缆100从所述压力输水管道中收回。本实施例中，所述水密绞车300可为手动式绞车或者是电动式绞车，具体不做限制，可根据用户需求进行选择。其中，手动式绞车的
手柄回转的传动机构上设置有停止器，例如
棘轮或棘爪，如此，在将水声检波光缆100释放至预设的位置后，可使水声检波光缆100保持在该预设位置处。
[0038] 所述水声检波光缆100可用于探测沿所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号，并将所述波动信号转换为光信号并传输至所述检测仪器200。
[0039] 所述检测仪器200用于对所述光信号进行解析，并根据解析后的信号判定所述压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和渗漏的位置。
[0040] 在压力输水管道发生渗漏时，压力输水管道内的水在压力作用下从渗漏孔喷射出管道外以形成射流。此时，压力输水管道将受到以下几种扰动：从渗漏孔喷射出管道外的水体形成的射流与空气之间的摩擦所产生的啸叫；射流的反作用力作用于压力输水管道上引起的管道震动；以及渗漏现象所产生的管道内水体中形成的涡流。而上述几种扰动将叠加在一起以波动的形式沿压力输水管道的管壁、压力输水管道内的水体以及地层所传播。而所传播的波动信号将会被设置于压力输水管道内的水声检波光缆100所探测。因此，本实施例中，检测仪器200可通过对水声检波光缆100所传输的光信号进行解析及处理，即可分析得到管道是否发生渗漏以及渗漏的强度及位置。
[0041] 在本实施例中，所述压力输水管道在线渗漏检测装置10还包括连接部件400，该连接部件400可用于将所述水密绞车300可拆卸地连接至所述压力输水管道的放空阀上并起到密封连接位置的目的。
[0042] 可选地，该连接部件400包括第一法兰盘、第二法兰盘、法兰垫以及连接件。其中，所述第一法兰盘安装在所述水密绞车300上，所述第二法兰盘安装在所述放空阀上。所述法兰垫设置在所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间。所述连接件用于连接所述第一法兰盘、法兰垫以及第二法兰盘，以将所述水密绞车300可拆卸地连接在所述放空阀上。其中，所述连接件可包括
螺栓和
螺母，所述第一法兰盘、法兰垫及第二法兰盘上可开设固定孔，且第一法兰盘、法兰垫及第二法兰盘上的固定孔的位置相适应。利用螺栓依次穿过第一法兰盘、法兰垫及第二法兰盘的固定孔后，并结合螺母以连接第一法兰盘、法兰垫及第二法兰盘。如此，以进一步地将水密绞车300可拆卸地连接在所述法空阀上。
[0043] 此外，在本实施例中，所述压力输水管道在线渗漏检测装置10还包括阻力球500，所述阻力球500连接在所述水声检测光缆的远离所述水密绞车300的一端，所述阻力球500用于在水体的流动作用下将所述水声检测光缆牵引至所述压力输水管道内的指
定位置处，且用于在水体的流动作用下使所述水声检测光缆处于直线拉紧状态。
[0044] 在具体实施时，在利用所述连接部件400将所述水密绞车300连接在所述压力输水管道的放空阀上后，开启所述放空阀，所述压力输水管道内的水将进入所述水密绞车300内，如此水密绞车300的空腔将和压力输水管道形成等压状态。再利用水密绞车300将水声检波光缆100释放至所述压力输水管道内。其中，在所述水声检波光缆100的一端连接有所述阻力球500，在所述阻力球500随所述水声检波光缆100进入所述压力输水管道后，所述阻力球500在管道内的水流的冲击作用下，将牵引所述水声检波光缆100沿管道内的水体的流动方向前进，直至将所述水声检波光缆100释放至预定位置处为止。
[0045] 并且，在所述水声检波光缆100的一端连接所述阻力球500，在所述水声检波光缆100被释放至所述压力输水管道后，还可利用所述阻力球500在水流的冲击力下对水声检波光缆100的
牵引力，以保持水声检波光缆100处于直线拉紧状态。
[0046] 请结合参阅图3，在本实施例中，所述水声检波光缆100包括光纤120、多个光纤水听器110以及包裹所述光纤120和所述多个光纤水听器110的管套。其中，所述管套可采用高
密度的HDPE材料，以达到良好的防水效果。其中，管套内部的所述多个光纤水听器110间隔连接在所述光纤120上。可选地，多个光纤水听器110中每两个光纤水听器110之间按预设距离，例如10米或者5米等，间隔连接在所述光纤120上。如此，可全面探测压力输水管道内部的异常信号，并且可更为精确地对产生渗漏的渗漏点进行定位。
[0047] 可选地，各所述光纤水听器110可用于探测沿所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号。所述光纤120用于将所述波动信号以光信号的形式传输至所述检测仪器200。
[0048] 本实施例中，所述检测仪器200包括解调器210以及处理设备220，所述解调器210与所述处理设备220连接，所述解调器210还与所述水声检波光缆100的一端连接。所述解调器210可用于接收所述水声检波光缆100所传输的光信号，并对所述光信号进行解调处理以得到对应的振动信号，将所述振动信号发送至所述处理设备220。
[0049] 所述处理设备220可用于对所述振动信号进行分析处理以判定所述压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和渗漏的位置。并且，所述处理设备220还可包括显示屏，可将渗漏的强度信息、位置信息等显示在显示屏上。
[0050] 可选地，所述处理设备220中预存有基础能量值，该基础能量值为所述压力输水管道在正常运行工况时所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号对应的能量值。
[0051] 所述处理设备220可对所述振动信号进行分析处理以得到所述振动信号的能量值，并将该能量值与所述基础能量值进行比较，在所述能量值超过所述基础能量值且超过部分大于预设范围时，则可判定所述压力输水管道发生渗漏。其中，在判定所述压力输水管道发生渗漏后，处理设备220可根据接收到的能量值超过所述基础能量值的大小以判定渗漏的强度。
[0052] 进一步地，在本实施例中，所述处理设备220中还存储有各所述光纤水听器110的设备标识以及各所述光纤水听器110在所述压力输水管道中的位置信息，其中，该位置信息可为相对位置信息，即处理设备220可根据各所述光纤水听器110之间的间隔距离，以及释放至所述压力输水管道内的光纤120的长度，以及释放光纤120的水密绞车300的当前位置等，估算出各所述光纤水听器110在所述压力输水管道中的位置信息。
[0053] 所述处理设备220可对解调器210解调得到的振动信号进行分析以获得所述振动信号中携带的发出所述光信号的光纤水听器110的设备标识，并查找该设备标识对应的光纤水听器110的位置信息，根据该位置信息确定所述压力输水管道发生渗漏的位置。其中，该位置信息可为一范围值，即若接收到的振动信号的源头为多个光纤水听器110中的第i个光纤水听器110所发出，可判定渗漏位置为该第i个光纤水听器110的临近范围内，例如5米或者2米等等，其具体数值还需结合相邻的光纤水听器110的间隔距离以设定，具体不做限制。
[0054] 可选地，在本实施例中，所述处理设备220还可根据接收到的波动信号的能量值判断渗漏的危害程度，当判定渗漏所产生的危害程度达到预设
阈值时，可发出报警信号以警示工作人员。所述报警信号可为声光报警信号。
[0055] 可选地，所述处理设备220还可与工作人员携带的移动终端通信，所述处理设备220可在判定渗漏的危害程度达到预设阈值时，将生成的报警信号发送至所述移动终端。如此，可及时、有效的通知到相关的工作人员，以及时对出现渗漏的管道进行维修。
[0056] 请参阅图4，本申请另一较佳实施例还提供一种压力输水管道在线渗漏检测方法，该方法可应用于上述压力输水管道在线渗漏检测装置10。所述装置包括水声检波光缆100、水密绞车300以及检测仪器200，所述水声检波光缆100设置于所述压力输水管道内，且一端缠绕在所述水密绞车300上的滚筒后与所述检测仪器200连接，所述水密绞车300设置在所述压力输水管道的放空阀上，所述检测仪器200设置在所述压力输水管道外，所述压力输水管道在线渗漏检测方法包括以下步骤：
[0057] 步骤S110，所述水密绞车300将所述水声检波光缆100释放至所述压力输水管道内。
[0058] 步骤S120，所述水声检波光缆100探测沿所述压力输水管道内的水体、所述压力输水管道的管壁以及地层所传播的波动信号，并将所述波动信号转换为光信号并传输至所述检测仪器200。
[0059] 步骤S130，所述检测仪器200对所述光信号进行解析，并根据解析后的信号判定所述压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和渗漏的位置。
[0060] 综上所述，本申请实施例提供的压力输水管道在线渗漏检测装置10及方法，利用水密绞车300将水声检波光缆100释放至待检测的压力输水管道内，并连接水声检测光缆及设置在压力输水管道外的检测仪器200。通过水声检波光缆100探测沿压力输水管道内的水体、压力输水管道的管壁及地层所传播的波动信号，并以光信号形式传输至检测仪器200，通过检测仪器200根据光信号判定压力输水管道是否发生渗漏，以及渗漏的强度和位置。通过上述设置，无需通过开挖埋设，便于系统维护和升级改造，且通过水声检测光缆连续探测上述三种传输途径的综合波动信号，检测精度更高、实时性好。
[0061] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和
计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模
块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于
硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0062] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0063] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0064] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
