一種地下管道接口滲漏的預警監測系統及其工作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于管道監測技術領域，具體涉及一種地下管道接口滲漏的預警監測系統 及其工作方法，適用于各類管道。
【背景技術】
[0002] 在市政基礎設施建設中，地下管線是重要但難以監控管理的盲區。由于管道材料、 管道基礎、回填施工質量和管道接口不良或者地質條件差異等原因，會造成管道傾斜、接口 變形開裂甚至松脫。管內流體從接口流出或地下水從開裂的接口滲入，導致環境污染或水 土流失，以致路面塌陷時有發生。以往只有當發現管道壓力不足、流量減少或者地表環境發 現異常時才能知道地下管線破損，但此時已經發生了滲漏。如果能在管線發生異常之前進 行預報并及時采取措施就可減少損失。
[0003] 管道滲漏最直接的原因就是管道不均勻沉降導致接口變形或松脫，當變形超出接 口密封材料能夠承受的范圍時就會發生滲漏。如果能對管道接口部位進行監控，觀測變化 趨勢，對管道傾斜、沉降或接口松脫等情況及時加以控制，就可以預防滲漏或次生災害的發 生。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種地下管道接口滲漏的預 警監測系統及其工作方法，該預警監測系統通過監測管道接口部位的形變情況，以判斷管 道沉降變化趨勢，防止管道接口滲漏。
[0005] 本發明目的實現由以下技術方案完成： 一種地下管道接口滲漏的預警監測系統，其特征在于所述預警監測系統包括依次連接 的沉降監測器、監測粧以及數據采集儀，所述沉降監測器由上監測點裝置和下監測點裝置 構成，其中所述上監測點裝置位于所述管道頂面并跨所述管道接口設置，所述下監測點裝 置位于所述管道底面并跨所述管道接口設置。
[0006] 所述上監測點裝置和所述下監測點裝置位于所述管道接口的外壁面上。
[0007] 一種涉及任一上述地下管道接口滲漏的預警監測系統的工作方法，其特征 在于所述工作方法包括如下步驟：通過所述上監測點裝置監測所述管道接口兩端的 上部位移量L1，并通過所述下監測點裝置監測所述管道接口兩端的下部位移量L2， 將監測數據經所述監測粧傳輸至所述數據采集儀并進行數據處理分析：（1)若L1和 L2在時間t內持續增加，同時L1和L2均小于所述管道接口兩端的最大允許偏移量 1 S，則表明所述管道接口連接不穩定，加密所述沉降監測器的監測周期；（2)若L1與L2相 2 等，且L1和L2持續增加，超出所述管道接口兩端的最大允許偏移量4S，則表明所述管道 接口有滲漏可能，通過所述數據采集儀發出報警指令；（3)若L1不變，L2持續增加，則表明 所述管道接口發生沉降，加密所述沉降監測器的監測周期；（4)若L2不變，L1持續增加，則 表明所述管道接口兩端的管道發生沉降，加密所述沉降監測器的監測周期。
[0008] 本發明的優點是，預警監測系統結構組成簡單，可監測地下管道接口部位的形變 情況來判斷管道沉降變化趨勢，并提前預報，同時通過及時采取相應措施控制管道不均勻 沉降或管道接頭松脫等形變的進一步發展，以預防管道滲漏導致的生態污染、可燃氣體爆 炸、周邊環境毒害或路面塌陷等災害的發生。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明中預警監測系統組成示意圖； 圖2為本發明中沉降監測器安裝位置及監測原理示意圖。
【具體實施方式】
[0010] 以下結合附圖通過實施例對本發明的特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以 便于同行業技術人員的理解： 如圖1-2,圖中標記1-6分別為：沉降監測器1、上監測點裝置la、下監測點裝置lb、導 線2、監測粧3、數據采集儀4、管道5、接口 6。
[0011] 實施例：本實施例具體涉及一種地下管道接口滲漏的預警監測系統及其工作方 法，該預警監測系統可以監控、預警埋在地下的管道或渠道由于接口不均勻沉降所導致的 滲漏，適用于各種管道及斷面；當管道或渠道連接處發生因沉降變形或松脫所導致的滲漏 趨勢時可以被及時發現并發出報警，此時采取相應措施能控制沉降或接口松脫等形變的進 一步擴展，預防管道滲漏導致的生態污染、可燃氣體爆炸、周邊環境毒害或路面塌陷等災害 的發生。
[0012] 如圖1、2所示，本實施例中的預警監測系統包括沉降監測器1、監測粧3以及數據 采集儀4。沉降監測器1安裝于需監測埋地管道5的接口 6處，該處較易發生滲漏，監測粧 3安裝于附近的綠化帶或房間中，沉降監測器1與監測粧3之間經導線2連接，當然也可采 用無線信號進行通信連接，監測粧3上具有數據接口，便攜式的數據采集儀4通過該數據接 口與監測粧3連接，連接后數據采集儀4可讀取監測粧3中的相關數據。
[0013] 如圖2所示，沉降監測器1具體是由上監測點裝置la和下監測點裝置lb構成的， 上監測點裝置la位于管道5的頂面并跨接口 6設置，用于監測接口 6兩端的管道5發生位 移時的上部位移量L1 ;下監測點裝置lb位于管道5的底面并跨接口 6設置，用于監測接口 6兩端的管道5發生位移時的下部位移量L2。如圖1所示，沉降監測器1隨管道5同時安 裝施工，管道5上部覆土回填時僅有導線2引出地面并與監測粧3相連接。
[0014] 如圖1、2所示，本實施例中地下管道接口滲漏的預警監測系統的工作方法如下： (1) 在監測開始前，根據管道5的材質和接口 6的類型，從產品手冊上查詢接口的最大 允許偏移量S、偏轉角a以及管道的管徑或高度D; (2) 在監測粧3連接數據采集儀4后將讀數置零，沉降監測器1以一定頻率對相鄰管道 5的接口 6處的變形數據進行監測，即通過上監測點裝置la監測接口 6兩端的管道5發生 位移時的上部位移量L1，通過下監測點裝置lb監測接口 6兩端的管道5發生位移時的下部 位移量L2 ;將采集的這些數據通過導線2發送至監測粧3中，之后數據采集儀4從監測粧3 中讀取接口 6處的監測數據，尤其是在管道5通水和道路通車前后； (3)由于管道沉降是一個漸變的過程，因此當數據采集儀4讀取到這些監測數據后，根 據管道5的材質和接口 6的類型預測和判讀變化趨勢，當沉降導致的形變和位移達到警戒 值時，視情況采用壓密注漿固化，開挖修復或非開挖修復等技術措施及時控制管道沉降的 擴展，避免滲漏導致的環境污染、地質災害和路面塌陷；前述預測和判讀方法具體為： (3. 1)若L1和L2在一段時間t內持續增加，但兩者均小于接口 6的最大允許偏移量| S，則表明接口 6連接不穩定，存在松動，此時加密沉降監測器1的監測周期，并繪制L1和L2 的變化趨勢圖表； (3. 2)若
【主權項】
1. 一種地下管道接口滲漏的預警監測系統，其特征在于所述預警監測系統包括依次連 接的沉降監測器、監測粧W及數據采集儀，所述沉降監測器由上監測點裝置和下監測點裝 置構成，其中所述上監測點裝置位于所述管道頂面并跨所述管道接口設置，所述下監測點 裝置位于所述管道底面并跨所述管道接口設置。
2. 根據權利要求1所述的一種地下管道接口滲漏的預警監測系統，其特征在于所述上 監測點裝置和所述下監測點裝置位于所述管道接口的外壁面上。
3. -種設及權利要求1-2任一所述地下管道接口滲漏的預警監測系統的工作方 法，其特征在于所述工作方法包括如下步驟：通過所述上監測點裝置監測所述管道接 口兩端的上部位移量L1，并通過所述下監測點裝置監測所述管道接口兩端的下部位移 量L2,將監測數據經所述監測粧傳輸至所述數據采集儀并進行數據處理分析；（1)若L1 和L2在時間t內持續增加，同時L1和L2均小于所述管道接口兩端的最大允許偏移量 ^ S，則表明所述管道接口連接不穩定，加密所述沉降監測器的監測周期；（2)若L1與L2相 等，且L1和L2持續增加，超出所述管道接口兩端的最大允許偏移量^ S，則表明所述管道 接口有滲漏可能，通過所述數據采集儀發出報警指令；（3)若L1不變，L2持續增加，則表明 所述管道接口發生沉降，加密所述沉降監測器的監測周期；（4)若L2不變，L1持續增加，貝U 表明所述管道接口兩端的管道發生沉降，加密所述沉降監測器的監測周期。
【專利摘要】本發明公開了一種地下管道接口滲漏的預警監測系統及其工作方法，該預警監測系統包括依次連接的沉降監測器、監測樁以及數據采集儀，所述沉降監測器由上監測點裝置和下監測點裝置構成，其中所述上監測點裝置位于所述管道頂面并跨所述管道接口設置，所述下監測點裝置位于所述管道底面并跨所述管道接口設置；該預警監測系統通過沉降監測器對管道接口部位的形變情況進行監控。本發明的優點是，系統組成簡單，可監測地下管道接口部位的形變情況來判斷管道沉降變化趨勢，并提前預報，同時通過及時采取相應措施控制管道不均勻沉降或管道接頭松脫等形變的進一步發展，以預防管道滲漏導致的生態污染、可燃氣體爆炸、周邊環境毒害或路面塌陷等災害的發生。
【IPC分類】F17D5-02
【公開號】CN104595728
【申請號】CN201510034989
【發明人】張欣
【申請人】上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月25日