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水管道检测开发 保护水资源

行业聚焦点中国仪表网2013年09月25日 10:49人气:13534

  昆明是水资源严重缺乏的城市,位于昆明市禄劝县的云龙水库担负着昆明近七成的城市用水供给。
  
  近日,云南省计量院张绍旺院长亲率技术骨干前往云龙水库,对水源地出水口流量计进行计量检测。在检测过程中,云南省计量院细心的检测人员发现:输水管线的两端——源头和进厂的两只流量计经检定合格后,在相同工况下流量计显示示值竟相差了1500m3/小时,此数据说明,在近98公里长的输水管线上,每天漏损了约35000m3的水资源;而昆明市区每天的水需求量为90万立方米左右,也就是说,约占昆明城市用水量3%的水资源漏损在了输水线上。
  
  水管道的泄漏检测和维修是城市给水工程中的一个重要环节。在我国的城市给水系统中,每年因泄漏而造成的浪费相当惊人。据统计漏水率平均达到供水量的10%以上,有些地区超过20%。每年有数十亿吨的自来水白白流失,造成巨大水资源浪费和重大的经济损失。
  
  国内外供水企业常用的漏损控制技术主要有四种。压力控制,压力控制能减少爆管事故,提供更稳定的服务,减少背景渗漏及暗漏量,减少设施维修量,延长资产寿命,压力控制所需的费用远远低于管网改造的费用等;利用漏水检测技术开展主动检漏,主动检漏的目的为缩短漏水发生到被发现的时间,减少损失、避免灾害的发生,尽早发现更多、更大的漏水点,最大化地减少资源的浪费,经济、合理的监控,不断降低并维持低漏损水平;投入产出比及利益最大化;漏水点的维修速度与质量;管道等的管理、安装、维护、更换和改造。
  
  国内外的实践经验表明,在上述漏损控制技术中,利用漏水检测技术开展主动检漏,具有投资少、见效快、效益明显等优点。因此,利用漏水检测技术主动开展管网漏水检测工作已成为国内供水企业降低管道漏损的重要途径。
  
  漏水检测的常用设备
  
  听音杆:直接接触管网,漏水声直接通过金属杆顶端的簧片传入耳中。听音杆结构简单,重量轻,操作方法简单,成本很低,在中国应用量很大。金属听音杆仍然是预定位和精定位的主要设备,特别是在那些专业检漏队伍中几乎人持一支。
  
  检漏仪:检漏仪是专门探测管道泄漏噪音的设备。漏水声波是由漏口处产生,并通过管道传播,同时也通过土壤从不同的方向扩散到地面。为精确定位漏点位置,把通用拾音器放在管道上方,以1米间隔来比较泄漏噪音的强度。在通常情况下,听测到最大泄漏噪声的地方就是漏点位置。检漏仪一般有主机、通用拾音器、专用耳机三大部分组成。
  
  相关仪:相关仪是快速定位压力管道泄漏位置的设备,把振动传感器置于管壁或与管道相连的部位,由于泄漏点产生的泄漏噪声沿管道从泄漏点向远方传播,两个振动传感器可拾到传播的泄漏噪声信号,该信号通过发射机或通过电缆传给相关仪主机,相关仪主机根据接收信号的不同时间来计算漏点位置,并以图形及数据给出测试结果。这种测试对环境干扰不敏感,因为这些干扰信号可通过交叉相关技术被相关仪滤掉。只要正确操作相关仪,就能准确地确定漏点位置,而不需要丰富的听漏经验。相关仪一般有主机、无线发射机、振动传感器三部分组成
  
  管线定位仪:管线定位仪利用电磁感应技术来工作,用于定位地下电缆和金属管道精确走向和深度,管线定位仪一般有发射机和接收机两大部分组成,发射机一般配有被动频率并有多种主动频率可选,发射功率可调。
  
  区域泄漏普查系统:是由多台数据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。当装有专用软件的计算机对数据记录仪进行编程后,只要将记录仪放在管网的不同位置,如消火栓、阀门及其它管道暴露点等,按预设时间同时自动开/关记录仪,可记录管道各处的漏水声信号,该信号经数字化后自动存入记录仪中,并通过专用软件在计算机上进行处理,从而快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。人耳通常能同到30dB以上的漏水声,而泄漏噪声自动记录仪可探测到10dB以上的漏水声,部分设备集漏水预定位和精定位于一体。
  
  常用的其他辅助设备比如发电机、冲击钻、寻闸仪、测压表等。
  
  目前,在一些发达国家已经广泛地采用声学检测设备做例行的漏点检测工作,我国也曾先后引进若干台这类先进设备,除去价格因素,设备的操作、性能都有局限性。通常都是在多个点放置多台仪器,构成分布式系统,利用相关算法得出具体的漏水地点。很明显,使用这种检测方法的可移动性为零,应用的效果不好。要想检测的范围广,则必须安装多台设备,成本会增加很多。如果把这种大型仪器开发成类似掌上设备,随着检测人员的走动,检测点随之变化,必然会扩大此类产品的应用。近几年来,随着低功耗处理器ARM的出现,信号采集存储系统的功耗和体积不断减少,满足便携式的要求,使得掌上仪器的开发成为可能。
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