[发明专利]一种用于管道输送系统漏液或漏气的远程无线自动监测器

说明书

本发明公开了一种用于管道输送系统漏液或漏气的远程无线自动监测器，包括套装在塑胶管道上的节点监测装置、与节点监测装置通信连接的信号接收器、与信号接收器电性连接的控制器、与控制器通信连接的上位机；所述节点监测装置包括固定套环、与固定套环连接为一体的信号采集器。本发明不仅能够通过对探测头采集的信号进行有效地处理，提高装置灵敏度，而且能够通过从各个方面防止探测头在探测时受到噪声的干扰，保证监测精准度，并自动化地监测送水管道的漏水情况和送气管道的漏气情况，节省了人力资源还避免了人为误差。

技术领域

本发明涉及管道监测领域，具体的说，是一种用于管道输送系统漏液或漏气的远程无线自动监测器。

背景技术

随着世界人口和经济的迅猛发展，因为输送管道破损而泄漏的原因造成的水资源或气体资源的浪费已经成为社会经济发展的主要约束因素之一。我国城市自来水供给系统每年因管道泄漏造成的损失相当惊人，既浪费了宝贵的水资源也造成了巨大的经济损失；而天然气或者是其它燃气因为管道破损而造成的泄漏不仅会造成资源的浪费而且更是有可能会造成安全事故。如何快速的查找泄漏点，为管道工程技术人员提供有效的检漏方法和装置，一直是从事供水管道工作的科技人员和学者致力研究的重要目标。

如今最常用的管道泄漏检测方法为听音法，指用某种传声工具倾听漏水或者漏气的声音，根据漏水声或漏气声的大小与音质特点来判断漏水或漏气的位置，从简单的机械式听漏棒到各类听音检漏仪，这一方法从本质上说应叫声振法。目前发展相当迅速，是国内外应用的最为普遍而有效的方法，然而，这种检测方法也存在一定缺陷，当泄漏量较小或则检测距离较远，泄漏信号一般都比较微弱，导致探测头并不能良好的采集到振动信号，而且探测头在采集信号的同时，会受到来自各个方面的杂音干扰，例如电路噪声、检测环境噪声等，从而影响我们对管道的监测准确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于管道输送系统漏液或漏气的远程无线自动监测器，不仅能够对探测头采集的信号进行有效地处理，提高装置灵敏度，而且能够防止探测头在探测时受到电路噪声和检测环境噪声的干扰，保证监测精准度。

本发明通过下述技术方案实现：一种用于管道输送系统漏液或漏气的远程无线自动监测器，包括套装在塑胶管道上的节点监测装置、与节点监测装置通信连接的信号接收器、与信号接收器电性连接的控制器、与控制器通信连接的上位机；所述节点监测装置包括固定套环、与固定套环连接为一体的信号采集器；所述信号采集器包括压电加速度传感器、与压电加速度传感器连接的单片机、分别与单片机电性连接的信号发射器、指示模块、电源模块。通过无线通讯的方式传输数据，在一定程度上简化了线路布置，使维护更加便捷，监测更加灵活。通过系统全自动化，不仅省去了请专业检测人员来检测是否漏水或者漏气，而且检测迅速、准确，避免了人为误差，同时免去了定期检测的过程，极大程度上节省了人力、时间成本。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述压电加速度传感器主要由传感器探头、前置放大电路、滤波器、增益放大电路以及信号转换电路构成，且传感器探头、前置放大电路、滤波器、增益放大电路、信号转换电路依次连接。通过信号调理电路的合理设计，不仅可以减低电路功耗，而且针对于管道监测，增强检测灵敏度，抑制干扰信号，进一步提高检测准确度。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述前置放大电路为二级放大电路，其中输入级为场效应管、一级为运算放大器，输入级采用结型场效应管2SK30A，场效应管为单极型器件，噪声较低，其放大器输入阻抗可达数十兆，便于与传感器配合，前置放大电路采用二级放大，提高了前置放大器的增益，使放大器的灵敏度进一步提高，使其输出电压幅度符合要求，减少对滤波器性能的影响。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述滤波器主要由带通滤波电路和同相比例的放大电路组成，且带通滤波电路由低通滤波电路与高通滤波电路串联而成。采用压控电源型带通滤波器，具有不用电感、体积小、重量轻等特点，可只用一个运算放大器，从而减少了功耗及噪声，由两节RC滤波电路和同相比例的放大电路组成，特点是输入阻抗高，输出阻抗低从而实现通带电压的增益。