專利名稱：地下排水管道滲漏檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及管道滲漏檢測技術，特別是一種地下排水(污水)管道滲漏檢測的方法及裝置。
背景技術：
管道滲漏問題由來已久，在燃氣管道、輸油管道、供水管道等方面的滲漏檢測已有大量成熟的應用。但對于地下污水管道滲漏的檢測仍未得到廣泛的關注。隨著環保意識的逐步提高，人們開始認識到地下污水管道的滲漏會污染管道周邊的土壤，從而影響植被，甚至會危及地下水的安全。目前成熟的檢測方法主要有以下幾種CCTV法(Closed Circuit Television)是利用架在運載車上的照相機攝像評價破損管道的狀況。將照相機放在管道內，照片被傳送到地面上的工作人員，由工作人員解釋圖像并記錄所檢測到的故障的位置和特征。聲納法是利用超聲波的反射成像特性，來確定管道斷面尺寸、形狀、管內水面高度、對比確定管道內壁的結垢、淤積情況，計算減小的過水面積。聲納系統對管道內側進行聲納掃描，聲納探頭快速旋轉并向外發射聲納信號，然后接收被管壁或管中物體反射的信號，經計算機處理后形成管道的橫斷面圖。潛望鏡法(Quickview)為便攜式視頻檢測系統，操作人員將設備的控制盒和電池挎在腰帶上，使用攝像頭操作桿(一般可延長至5. 5m以上)將攝像頭送至窨井內的管道口，通過控制盒來調節攝像頭和照明以獲取清晰的錄像或圖像。數據圖像可在隨身攜帶的顯示屏上顯示，同時可將錄像文件存儲在存儲器上。分布式光纖管道泄漏檢測技術利用光纖作為傳感器拾取管道沿途的泄漏振動信號，通過信號的處理和分析，可以有效地檢測出管道發生泄漏的情況。基本測試原理為在管道附近，沿管道并排敷設光纜，基于Mach-Zehnde光纖干涉儀原理利用光纜中的3條單膜光纖構成分布式微振動測試傳感器，用于測試管道沿途的泄漏噪聲。測試光纜受到泄漏噪聲的作用時，光纖中傳播的兩束相干光波會分別產生相位變化然后形成干涉信號，光電檢測器(PD)將光信號轉換成電信號，通過放大和濾波電路對信號進行處理，經過A/D轉換傳輸到計算機中進行進一步的信號處理和分析。直流電位梯度法當陰極保護電流流經管道時，由于防護層的破損處與土壤間的電阻比防護層完整處與土壤間的電阻要小，故流經管道破損處的電流較大，因而在土壤中便產生了一個電位梯度場。通過在管道地面上方的兩個參比電極和與電極連接的中心零位的高靈敏度毫伏表來檢測因管道防護層破損而產生的電壓梯度，從而判斷管道破損點的位置和大小，管道防護層缺陷面積的大小可通過電壓降的計算獲得，電壓降越大，陰極保護的程度越低，因而管道防護層破損面積越大。在實際檢測過程中，由于電壓降還與破損點的深度和土壤電阻率等因素有關，所以只能近似地表示為管道破損面積的大小。密間隔電位測量法其原理是在有陰極保護系統的管道上通過測量管道的管地電位沿管道的變化(一般是每隔Im 5m測量一個點)來分析判斷防腐層的狀況和陰極保護是否有效。測量時能得到兩種管地電位，一是陰極保護系統電源打開時的管地電位(Von狀態電位)；二是陰極保護系統電源關閉時的管地電位(Voff狀態電位)。通過分析管地電位沿管道的變化趨勢可知道管道防腐層的總體平均質量優劣狀況。通常直流電壓梯度法與密間隔電位測量法聯合運用。在上述所說的方法中，CCTV法判斷準確直觀，能直接檢測出排水管道結構性病害， 但其不足之處在于檢測前需將管道中的水排干，為清楚地了解管道內壁的情況，必要時需要預清洗管道內壁。微小的破損或細小的裂紋被污泥等覆蓋，很難被發現。聲納法可提供管道的橫斷面圖，但對檢測人員要求有較高的主觀判斷能力，且細微的裂紋不易被識別。潛望鏡法對窨井的檢測效果非常好，也可用于靠近窨井管道的檢測，但不能探測水面下的結構情況，且一次性探測距離較短。在應用分布式光纖檢測技術時，如何解決外部噪聲干擾是一難題。直流電壓梯度法與密間隔電位測量法聯合應用可以準確檢測金屬管道陰極保護層的破損情況，但其檢測對象為金屬管道，而不是非金屬制的地下排水管道。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠克服現有技術的不足之處，可以簡便而準確檢測非金屬制地下排水管道滲漏的方法及裝置，即使對于細微的裂紋亦能檢測。本發明的技術方案如下地下排水管道滲漏檢測方法，是通過探測器探測埋地有水管道的橫向壓力，用獨立的電阻測量儀檢測埋地管道上方的土壤電阻值，并插入檢測電極，依據不同的土壤電阻值調整探測器發出的檢測(聚焦)電流的大小，由連接檢測電極的電流檢測裝置實時采集滲漏電流，將電流檢測裝置數據傳入測量儀器，然后用計算機分析得到破損管道的準確位置。上述方法所采用的裝置包括電源、探測器、檢測電極、電流檢測裝置和測量儀器， 檢測電極連接到電流檢測裝置的一端，電流檢測裝置另一端與電源1連接，電源的一端接探測器，電流檢測裝置接測量儀器，測量儀器接計算機。具體的檢測過程是從地下排水管道的井口處將探測器放入有水的管道中，用獨立的電阻測量儀檢測埋地管道上方的土壤電阻值，將檢測電極插入井口附近的地下排水管道上方的土壤中，檢測電極連接到電流檢測裝置的一端，電流檢測裝置另一端與電源連接， 電源的一端接探測器，先通過探測器附帶的壓力傳感器檢測探測器所承受的壓力，由電腦分析管道的水位高低，必要時將水從井口注入到管道中，保證探測器所在位置的管段處于滿水狀態，再以設定的速度拖動探測器，在拖動探測器過程中，探測器不斷發出聚焦電流， 電流檢測裝置通過檢測電極實時采集土壤中的電流，電流檢測裝置接到測量儀器，測量儀器內設有模數轉換器，模數轉換器將數據輸入計算機。探測器發出的聚焦電流值依據土壤電阻值的大小進行調整，以便高靈敏電流表能采集到滲漏的電流信號。根據探測器移動的速度和時間，電腦實時顯示電流值，電流值增大的地方便是管道的破損點。把兩個排水管道井口間的距離作為一個檢測單元。最后用電腦分析檢測信息，計算出滲漏點的具體位置。所述的探測器附帶有壓力傳感器。所述的電流檢測裝置是高靈敏電流表。所述的計算機包括信號輸入端、處理器、存貯器、鍵盤、顯示器或打印機，測量儀器將信號輸入后，經過處理器進行分析、比較，將數據進行存貯，然后根據需要進行顯示或打印。 本發明的工作原理采用一個探測器在地下排水管道中產生一個聚焦的電流場， 若管道存在破損或裂紋，電流就會沿著破損處流出，則高靈敏電流表就可以通過插入地表中的檢測電極檢測到泄漏電流，從而判定滲漏點的存在，再根據探測器移動的速度和時間， 計算出滲漏點的具體位置。
圖1是本發明地下排水管道滲漏檢測方法工作原理圖。
圖2是本發明檢測過程流程圖。
圖1中序號電源1、高靈敏電流表2、檢測電極3、滲漏電流4，破損點5、探測器6。
圖2所示，檢測過程如下
1)測量被檢測管道上方的土壤電阻值；
2)將電源1與高靈敏電流表2、探測器6連接；
3)將探測器6從井口放入地下排水管道中；
4)將檢測電極3插入管道上方的土壤中；
5)將高靈敏電流表2與檢測電極3連接；
6)電腦分析通過探測器6所承受的壓力，檢測水位高低。必要時將水注入到管道
中，保證探測器6所在位置的管段處于滿水狀態；7)啟動電源1;8)以每分鐘10米的速度拖動探測器6 ；9)在拖動探測器過程中，實時記錄電流值；10)電腦實時顯示電流值，電流值增大的地方便是管道的破損點。11)電腦分析總結整體檢測信息。
具體實施例方式如圖1所示，電源1的一端連接高靈敏電流表2，另一端連接探測器6，探測器6附帶有壓力傳感器，電流表2連接檢測電極3，探測器沒有插入管道之前，整個回路處于開放狀態。當探測器插入管道，并將管道充滿水時，便可形成一個閉合回路。在這個回路中，土壤呈現低阻特性，管道中的水也呈現低阻特性，沒有破損的管壁雖然呈現高阻特性，但是當有破損點時便呈現低阻特性。當探測器在充滿水的管道中移動時，正常情況下，由檢測電極、探測器、土壤、管壁構成的回路電流很小，當探測器移動至管道的破損點時，由于此時的管壁呈現低阻特性，回路的電流便會增大，即產生滲漏電流4，由此確定管道的破損點5。滲漏電流的大小與破損點的大小成正比。
權利要求
1.一種地下排水管道滲漏檢測方法，其特征在于通過探測器探測埋地有水管道的橫向壓力，用獨立的電阻測量儀檢測埋地管道上方的土壤電阻值，并插入檢測電極，依據不同的土壤電阻值調整探測器發出的檢測電流的大小，由連接檢測電極的電流檢測裝置實時采集滲漏電流，將電流檢測裝置數據傳入測量儀器，然后用計算機分析得到破損管道的準確位置。
2.根據權利要求1所述的地下排水管道滲漏檢測方法所采用的裝置，其特征在于包括電源、探測器(6)、電流檢測裝置( 和測量儀器，檢測電極連接到電流檢測裝置( 的一端，電流檢測裝置( 另一端與電源(1)連接，電源(1)的一端接探測器(6)，電流檢測裝置 (2)接測量儀器，測量儀器接計算機。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于所述的探測器(6)附帶有壓力傳感器。
4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于所述的電流檢測裝置( 是高靈敏電流表。
5.根據權利要求1所述的地下排水管道滲漏檢測方法，其特征在于在開始檢測前，檢測探測器所承受的壓力，由計算機分析探測器所處水位，確保在檢測過程中管道處于滿水狀態。
全文摘要
本發明提供一種簡便而準確檢測非金屬制地下排水管道滲漏的方法和裝置。通過探測器探測埋地有水管道的橫向壓力，用獨立的電阻測量儀檢測埋地管道上方的土壤電阻值，并插入檢測電極，依據不同的土壤電阻值調整探測器發出的檢測電流的大小，由連接檢測電極的電流檢測裝置實時采集滲漏電流，將電流檢測裝置數據傳入測量儀器，然后用計算機分析得到破損管道的準確位置。
文檔編號F17D5/06GK102155628SQ20101056684
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者劉成, 孫全民, 張協奎, 彭智波, 胡湛波, 郝曉明, 魏群, 黃振峰 申請人:廣西大學